光合细菌应用的研究进展(综述)

光合细菌应用的研究进展（综述）

学院：生物工程

学号：142085238002372

姓名：赵文良

光合细菌应用的研究进展（综述）

（生物工程学院，赵文良，142085238002372）

【摘要】光合细菌是自然环境中一类能进行光合作用的特殊微生物，它含有丰富的营养，能产生各种活性物质，在人类生活的许多方面发挥着重要的作用。本文综述了近年来从农业生产、水产养殖、畜牧业、废水处理、保护环境、新能源等方面介绍了其应用进展和前景,为光合细菌的综合开发和利用提供了应用参考。【关键词】光合细菌；应用；研究进展；综述

引言

光合细菌（Photosynthetic bacteria，PSB）是一类能进行光合作用而不产氧的特殊生理类群的原核生物的总称[1]，是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的原核生物,在分类地位上,属于细菌门、真细菌纲、红螺菌目[2]。光合细菌为革兰氏阴性细菌，不能形成芽孢，其形态非常多样，主要有球状、杆状、螺旋状和卵圆形。在光合细菌中，许多菌种具有运动性，能运动的菌种，多数有极生菌毛，极少数有周生鞭毛，也有以滑行的方式运动的菌种。光合细菌含有类胡萝卜素和细菌叶绿素，细胞色素、泛醌和铁氧化还原型的非血红素铁蛋白。随光合细菌种类和数量的不同，菌体呈现不同的颜色。一般来说，每种光合细菌的颜色在固定培养的条件下具有特征性。因此，可以通过细菌细胞悬液的吸收光谱来鉴定菌种。现已知的光合细菌共分有着色杆菌科、外硫红螺菌科、紫色非硫细菌、绿色硫细菌、多细胞丝状绿细菌、螺旋杆菌科、含细菌叶绿素的专性好氧菌等7大群共约50个属，而且不断有新种发现。

光合细菌具有多样的生理类型，为细菌中最复杂的菌群之一。光合细菌广泛分布于海洋、湖泊、水田、污泥等环境中，在不同的自然环境下，它能表现出不同的生理生化功能，如固氮、固碳、脱氢、硫化物氧化等，在自然界的物质循环中起着重要的作用。光合细菌生命力强，容易培养，生长繁殖速度快，本身无毒，富含蛋白质、维他命、类胡萝卜素等［3］。PSB营养价值高、组分全，作为饲料、饵料、肥料，已经得到工业化应用[4]。20世纪60年代，研究者发现可以用多种废水生产光合细菌，在处理污染物的同时低成本地获得光合细菌[5]。这些微生物在其生长过程中能够利用许多有机物，并能降解和利用化肥及农药产生有用分泌物质。它独特的代谢方式和代谢产物使其广范应用于环境治理、农业、水产养殖业、畜牧业、新能源开发利用、医药等应用领域，具有十分广阔的前景[6]。一、光合细菌在农业生产中的应用

光合细菌是自然界中重要的微生物类群，它与其他光合生物一起构成了自然界生态系统中的原始生产者。在厌氧光照条件下，光合细菌以氢或有机物为供氢体，固定二氧化碳进行光合作用，也利用低级脂肪酸、醇及某些芳香族化合物作

为碳源进行光合作用；同时光合细菌具有固氮、氧化分解硫化物和胺类等有毒物质的生理生态特性。光合细菌在其所处环境的碳循环和物质的转化中起着重要作用，因此光合细菌在农业上的应用已成为近年研究利用微生物资源的重要内容。

光合细菌在改善植物营养、增加土壤肥力和抑制病原微生物生长等方面均有重要作用。主要表现在：光合细菌所产生的许多促生长因子、维生素、辅酶Q 和光合色素等，可激活植物细胞的活性，提高作物光合作用的能力；光合细菌在固氮酶的催化作用下，能固定分子氮，生成氨，而且还能与其它根瘤菌联合固氮，提高作物的固氮能力；光合细菌富含脯氨酸、尿嘧啶和胡萝卜素等营养物质，可以促进花芽形成、果实膨大和作物早熟；光合细菌能有效降解或氧化土壤中的残留农药、硫化氢和胺类等有毒化合物，对土壤起一定解毒作用，提高作物抗毒、抗病能力，保证农副产品的质量。光合细菌还能促进作物对各种养分的吸收，从而使植物体中各种必需元素的含量增加，这些必需元素是植物体中各种酶的激活剂，它们的增加能促进蛋白质、纤维素等物质的合成，从而能提高作物的产量和抗病能力。光合细菌在农业生产中的应用对发展无公害生态农业生产具有重要意义，应在农业生产上大力提倡[7]。

光合细菌是一种优质的微生物生物肥料。它具有固氮功能，能为植物提供氨基酸和核苷酸等物质，同时能提高植物抗病性和消除有害自由基及能改善土壤肥力的结构，并且含有能促进植物生长的物质，目前研究证明它在提高农作物产量、改善农产品品质、提高农作物抗病毒活性、延长果品储存期、改善土壤微生物群和促进作物对土壤养分的吸收、减轻农药对农作物的毒害和降解残留农药等诸多方面具有良好的作用。另外，它具有抗病抗逆性，具有明显的增产、提质、增效的作用。目前国内外近年来对光合细菌在农业上的应用范围颇为广泛，并已取得许多喜人的成果。

二、光合细菌在水产养殖中的作用

光合细菌的菌体没有毒性，细胞中富含蛋白质和维生素，以及含有大量的类胡萝卜素及辅酶Q等生理活性物质，具有很高的营养价值，同时，光合细菌具有个体小、营养价值高和易于消化吸收等特点，使其能作为水产养殖生物的饲料和饲料添加剂，促进鱼类的生长，且具有明显的增产效果。此外，PSB 能改善养殖鱼类胃肠道有益菌群的组成，达到生态防病的目的。

目前光合细菌被广泛应用于鱼类、虾类及贝类等养殖和育苗上。值得注意的是，光合细菌中相对缺乏W3系列的二十碳以上的高度不饱和脂肪酸，若单独作为鱼、虾、贝等幼体的初期饵料时，最好与其他富含高度不饱和脂肪酸的饵料同时使用，可以增加生物的存活率和产量[8]。

光合细菌能有效利用养殖水体的有机物作为自身繁殖的营养源通过各种代谢途径，能有效地降低养殖水体中的NH4+、NO3-、H2S 等有害物质的浓度，增加水体溶氧量，同时还能分解水产动物的饵料及粪便，促进藻类和浮游动物数量的

增加，起到保护和净化水体水质的作用，以稳定养殖环境[9]。目前，光合细菌作为养殖水质净化剂，已普遍地投放于养虾池和养鱼池中，以改善水质，并取得了明显效果。光能异养菌不能分解利用水环境中的大分子有机物，在净化水质时应与能降解有机大分子物质的异养菌混合使用。

此外，光合细菌因其适应力和繁殖力很强，能竞争性抑制并代替了病原菌，同时含有抗病毒因子等多种免疫促进因子，可活化机体的免疫系统，使机体表现出抵抗疾病能力的功能。光合细菌不宜与化学消毒剂同时使用，以免化学消毒剂将光合细菌也杀灭[10]。

三、光合细菌在畜牧业中的应用

光合细菌菌体是一种优质蛋白源：含有多种氨基酸，同时含有丰富的维生素、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，能促进动物的生长发育；光合细菌还含有多种免疫因子和促生长因子，能提高动物的免疫力；它还能分泌多种消化酶，促进饲料的消化和吸收，提高饲料利用率。作为畜禽饲料的添加剂，光合细菌不仅能够提高产品的产量，而且能够提高产品的质量。曾有研究表明光合细菌作为饲料添加剂饲喂奶牛有很好的增产效果[11]。光合细菌中的荚膜红假单胞细胞壁中含有的多糖类物质，能增强畜禽对外来病源侵扰的应答反应，起到防治病害的作用。光合细菌还具有很强的抑制有害菌生物的功能，进入肠道后可改善菌群平衡状态，并可刺激肠道蠕动,提高消化吸收率，促进废物毒物排泄。光合细菌还可以将非蛋白氮合成氨基酸和菌体蛋白，同时还可产生分解硫化氢的酶类，降低粪便中的氨和硫化氢等有害气体浓度，用于处理畜禽的粪尿，净化环境[12]。

四、光合细菌在废水处理中的应用

光合细菌以其无毒、繁殖快、易人工培养、适应能力强且对环境不产生二次污染等优点而在水污染治理中受到重视[13]。光合细菌处理有机废水有诸多优势：①可直接处理生化需氧量高达10000mg/kg以上的高浓度有机废水，其所得到的副产品，即菌体污泥，富含蛋白质，可作为鱼虾饵料，不造成二次污染。②占地面积少，费用低。③易管理，不存在污泥处理问题。可利用光合细菌有效处理的有机废水包括羊毛洗涤加工、染料加工、淀粉加工、啤酒厂、豆腐加工、生活污水、油脂加工等各类废水[14]。

光合细菌在废水处理中的应用始于1960年，但大多数研究者都是利用光合细菌处理有机废水，在重金属废水治理方面的研究还相对较少，考虑到光合细菌是一种自养生物，繁殖速度快、易于人工培养，同时其适应能力很强，即使在恶劣环境也能生长繁殖，因此利用光合细菌治理营养条件较为缺乏的重金属废水对于实现重金属废水生物处理过程的连续化无疑是一种不错的选择。

光合细菌是一种普遍存在的且去除废水中重金属能力较强的微生物。研究光合细菌富集重金属离子的作用机制，利用现代分子生物学手段对光合细菌进行分子改造以获得对重金属离子具高富集容量、高选择性的高性能菌株，并以此为基

础开发优化合理的重金属废水生物处理工艺，必将促使光合细菌在重金属废水生物处理领域中获得更广泛的应用。

五、光合细菌在保护环境中的应用

在不同的环境下，光合细菌具有放氢、固碳、固氮、硫化物氧化等多种功能，在自然界的碳、氮、硫循环中起着十分重要的作用。光合细菌独特的生理功能及丰富的代谢多样性，使得其在环境修复方面具有很大的潜力，对环境污染的治理和调控有着重要意义。对受重金属污染的土壤，已有研究表明光合细菌可以降低土壤中的重金属毒性，吸附积累重金属，改善环境。目前有机磷农药对于防治农业生产中的病虫害具有方便、高效等优点，被广泛生产和使用，但是有机磷农药残留问题直接威胁到人类的生存和可持续发展[15]，因此解决环境中存在的农药残留一直是国内外关注的焦点。近年来，利用光合细菌降解有机磷农药残留的研究取得了一定的成果。光合细菌对有机磷农药的降解属于微生物降解，其作用方式大致可以分为两大类：一类是光合细菌直接作用于有机磷农药，通过一系列的酶促反应降解有机磷农药，这也是微生物降解有机磷农药比较普遍的作用方式。另一类是通过光合细菌的活动改变物理和化学的环境而间接的作用于有机磷农药。微生物间接作用于有机磷农药一般是通过矿化作用、生物浓缩作用或累积作用、共代谢作用或其他的间接作用。目前光合细菌对降解有机磷农药残留、保护环境方面做出了巨大贡献。

六、光合细菌在新能源开发中的应用

随着人们环保意识的增强以及现有资源的日益短缺，氢能作为一种清洁高效的能源越来越受到人们的重视。氢能源由于清洁、高效、可再生，被认为是未来经济发展的理想绿色能源之一。目前,获取氢气的主要方法是化石燃料重整制氢、电解水制氢和生物产氢。生物产氢技术因具有低能耗、低成本、无污染和可再生等突出优势而引起广泛关注[16]。近年来，利用微生物生产清洁的氢能源已成为研究的热点。光合细菌可降解有机物转化太阳能为氢能，且具有产氢不放氧、产氢效率高、产氢纯度高，对太阳光谱有宽的响应范围等优点，而且还可以将光合细菌与其他微生物形成共同体系，增加产氢量，延长产氢时间，提高产氢效率[16]，并且该技术能够将光能利用、氢能制备和有机物去除有效地结合在一起,是一种极具发展潜力的氢能生产技术。到目前为止,人们在利用光合细菌产氢的理论和技术方面取得了很大进展,建立了许多重要理论和相关实用技术。然而,光合细菌产氢的研究仍然处于初级探索阶段,大多研究仍采用纯培养和细胞固定化的技术方法,研究规模处于实验室水平。

七、光合细菌在其它方面的应用

光合细菌含有丰富的营养成分和生物活性物质，使其具有延缓衰老，抑制肿瘤，抗氧化，免疫调节及调节血脂的等显著功效，在医药保健业中被开发成多种

保健食品。光合细菌菌体细胞含有丰富的菌绿素和类胡萝卜素，是天然色素的新资源。这些色素无毒，易提取，色彩鲜艳，有光泽，且具有防水性，可作为食品着色剂和添加剂，亦可用于化妆品的生产。

八、光合细菌应用的发展前景

光合细菌作为一种营养丰富的光能自养菌，在人类生活的许多方面都具有重要作用，并且已经在世界上许多国家得到广泛应用。光合细菌已成为现代生物技术研究的重点，在诸多方面得到了一定的应用，如农业生产、水产养殖、畜牧业、废水处理、环境保护、生物制氢等。随着生物技术的飞速发展及人们对光合细菌基因组、功能基因组等方面的进一步研究，对光合细菌重要基因功能的掌握，将使光合细菌在多领域产品研发和应用上取得巨大进展，从而更大程度地为人类服务。

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光合细菌(PSB)的应用研究进展

光合细菌（PSB）的应用研究进展 The progress in application research on photosynthetic bacteria 李福枝刘飞曾晓希李小龙张凤琴 LI Fu-zhi LIU Fei ZENG Xiao-xi LI Xiao-long ZHANG Feng-qin （湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用省重点实验室，湖南株洲412008）(The Green Packing and Biology Nanometer Technology Application Laboratory,Hunan University of Technology,Zhuzhou,Hunan412008，China) 摘要：着重阐述光合细菌的分类、结构形态、菌体营养组成及在有机废水处理、光合产氢、生物制药、类胡萝卜素提取、辅酶Q提取、单细胞蛋白和水产、禽蓄养殖等方面的应用研究现状及前景。 关键词：光合细菌；废水处理；类胡萝卜素；光合产氢；单细胞蛋白；水产养殖 Abstract:The classification,morphological structure and triphic component of the photosynthetic bacteria were reviewed.And the current application of photosynthetic bacteria was reviewed in seven aspects of treatment of organic wastewater,hydrogen photo production,medicament biologic production,carotenoids extraction,coenzyme Q extraction,single cell protein(SCP)production,fishery culture and livestock culture. Keywords:Photosynthetic bacteria；Treatment of organic wastewater；Carotenoids； Hydrogen photo production；Single cell protein；Fishery culture —————————————— 基金项目：湖南省教育厅资助项目（项目编号：06C258） 作者简介：李福枝（1978-），女，湖南工业大学绿色包装与生物纳米技术应用省重点实验室讲师。 E-mail:li-fu-zhi@https://www.wendangku.net/doc/7c13723724.html, 通讯作者：刘飞 收稿日期：2007-09-28 光合细菌(Photosynthetic Bacteria，PSB)是自然界中重要的微生物类群，广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、活性污泥及土壤中，因其具有固氮、产氢、固碳、脱硫、可氧化分解硫化氢、胺类及多种毒物的能力，而且具有生命力极强、营养要求低、生长繁殖快、无毒害性、富含蛋白质、类胡萝卜素、维生素、能净化水质等特点，被广泛应用到水产养殖、禽蓄养殖、污水处理、生物产氢、生物制药、生物色素提取等方面，成为现代生物技

光合细菌培养基配方

光合细菌培养基配方 光合细菌是兼性厌氧的，不同的光合细菌用的培养基不一样我现在就在做关于光合细菌的问题，这几中细菌都是常见的细菌，培养基在许多微生物上后面都有，光合细菌的富集培养基是： NH4Cl0.1g NaHCO3 0.1g KH2PO4 0.02g CH3COONa 0.1-0.5g MgSO4.7HO2 0.02g NaCl0.05-0.2g 三生长因子１ml 微量元素溶液１ml 蒸馏水９７ml ＰＨ７.０ 生长培养基加氮源（谷氨酸钠）和碳源（乙酸．丙酸．丁酸盐等）及可．其他菌的分离只要选择不同的培养基就可以选择分离啊 光合细菌富集纯化详见网易网盘 光合细菌培养基配方 氯化氨1克，磷酸氢二钾0.5克，氯化镁0.2克，氯化钠2克，酵母膏0.1克，水900毫升。 各成份溶解后15磅灭菌20分钟，然后无菌的加入过滤的碳酸氢钠5.0克/50毫升水；50毫升过滤的乙醇。用过滤的0.1N 磷酸调PH=7.0即可。 响应面设计法优化光合细菌培养基配方。培养基成分中醋酸钠和蛋白胨对于光合细菌的生长影响最为显著，最优培

养基配方为：醋酸钠1．145g／L、蛋白胨0．055g／L、碳酸氢钠0．6g／L、硫代硫酸钠0．4g／L、氯化钠0．3g／L、硫酸镁0．1g／L、磷酸二氢钾0．05g／L。在此条件下，光合细菌生长最为良好，经过5d培养以后，培养液OD600可以达到0．5以上 光合细菌(含生产工艺) 优良的光合细菌菌种的外观质量是啥样？ 一般优良的光合细菌菌种和产品的外观质量有以下几点： 1、外观上看比较均匀，基本无上下分层。相反，市场上有许多光合细菌是上下分层的，包括我中心初期的产品也是这样，上层比较清淡，下层则比较深厚，上层颜色浅，下层颜色深，最底层可能还会有一层黑黑的沉淀。 而优秀的光合细菌菌种和产品，上下都是比较均匀的，没有较明显的分层，颜色比较均匀，外观看起来也悦目。（当然，除了培养基溶解时，会与硬水中的重金属离子反应产生的絮装沉淀除外） 这种上下无分层，颜色均匀，不是靠加悬浮剂，或增稠剂而造成的，而是自然培养出来的，不加任何修饰而成的。少数地方，由于水质的原因，可能会产生稍稍的差别。 2、没有粘壁现象。很多市场上的产品都有粘壁现象，即在容器的壁上形成一层红紫色的颜色层，就象是油漆一

光合细菌的功能及其在动物养殖中的应用

光合细菌的功能及其在动物 养殖中的应用 2003-09-25 摘要光合细菌是一类能进行光合作用 而不产氧的特殊生理类群原核生物的总称。它可 以利用光能，固氮合成有机物，也能通过多种方 式和途径转化不同类型的有机物和无机物质，而 且还具有独特的抗病、促生长以及提高畜禽生产 性能的作用，因而在畜禽以及水产动物养殖中具 有应用的潜力。 本文就光合细菌的功能及其在动物养殖中的应 用状况作一综述。 关键词光合细菌；生物学功能；畜禽；水产 养殖 中国分类号：S816．7 文献标识码： A 文 章编号：1004－－0084（2003）07－0006－03 光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB） 是具有原始光能合成体系的原核生物的总称，它 广泛存在于自然界的水田、湖泊、江河、海洋、 活性污泥及土壤内，是一类以光作为能源、能在 厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有 机物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合 作用的微生物。 PSB包括产氧光合细菌（蓝细菌）和不产氧光合 细菌两大部分，在实际中应用的大部分是不产氧 型光合细菌。不产氧光合细菌包括紫细菌 （Purple gacteria）、绿细菌（Green bacteria） 和日光杆菌属（Heliobacterium）、红色杆菌属 （Erythrobacter）等总共 27个属 66个种，近

几年来陆续还有一些新种报道。 1 光会细菌的生理特性及其功能 1．1亚光合细菌的生理特性 PSB是革兰氏阴性菌，菌体有球形、椭圆型、半环型，也有杆状和螺旋状。有些菌种的细胞形态还会随培养条件和生长阶段的不同而发生变化。光合细菌在10－45℃范围内均可生长繁殖，最佳温度在30－40℃。绝大多数光合细菌的最佳pH 值范围在7－8．5之间。钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。 不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同，它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。光合细菌从营养类型看包括光能自养型。光能异养型及兼性营养类型；从呼吸类型看包括好氧。厌氧和兼性厌氧型。 1．2光合细菌的生物学功能 l．2．l营养功能 有研究表明，PSB的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达64．15％－66．0％，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基酸，各种氨基酸的比例也比较合理。PSB还含有丰富的B 族维生素，其含量见表1。PSB菌体内含有较高浓度的类胡萝素且种类繁多。迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素，并不断有新的报道。除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚β一羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业

光合细菌研究进展

光合细菌研究进展 摘要: 光合细菌分布广泛，本身无毒，富含蛋白质、类胡萝卜素等多种营养物质，得到广泛应用。光合细菌的分子生物学研究已开展了 40 多年，在固碳和蛋白质表达系统研究方面取得了丰硕成果。阐述了光合细菌 cbb 操纵子固碳的分子机制和光合细菌作为新型蛋白质表达系统的研究进展，提出了未来的研究重点，为光合细菌的综合开发和利用提供了新思路。 关键词: 光合细菌; 固氮; CbbR 转录蛋白; 表达系统 光合细菌分布广泛，遍及江河、沼泽、湖泊和海洋 等，具有固氮、制氢、固碳、脱硫等作用 ［1］ 。光合细菌生 命力强，容易培养，生长繁殖速度快，本身无毒，富含蛋 白质、维他命、类胡萝卜素等 ［1-2］ 。光合细菌发现于 19 世纪 30 年代，直到 20 世纪 70 年代才进行了深入、广泛 的研究，极大地推动了光合细菌的研究 ［3］ 。目前，光合 细菌在固碳和蛋白质表达系统等方面的研究取得了丰 硕的研究成果。 1 光合细菌固碳研究 光合细菌生命力旺盛，能够以好氧、厌氧和光合异 养等多种方式生长，在其生长代谢过程中伴随固碳作 用。光合细菌对二氧化碳的固定是通过卡尔文( Calvin － Benson － Bassham，CBB ) 循环，即戊糖磷酸途径实 现 ［1］ 。光合细菌在自养生长条件下，CBB 循环中的关键 酶可以得到诱导表达，如核酮糖－1． 5 －二磷酸羧化酶/ 加氧酶和磷酸核酮糖激酶。在光合异养条件下，二氧化 碳的固定能力是不固定的，与电子受体的还原势能有 关 ［4］ 。电子受体如二甲亚砜 DMSO 能够抑制 CBB 循环 酶的生物合成，从而失去固定二氧化碳的能力 ［5］ 。同 时，光照强度能够增强光合细菌固碳的能力 ［6］ 。光合细 菌固碳对其生长和分泌有机酸以及捕光色素蛋白复合

光合细菌

光合细菌 绿硫细菌、红硫细菌（过去叫做紫硫细菌）和红螺细菌（过去叫做紫色非硫细菌）等，都是能够进行光合作用的细菌。这些细菌都是球状、杆状或弧状的小型细菌，并且大多数都不能够运动。这些细菌的菌体内含有类似于绿色植物体内叶绿素那样的光合色素，这种光合色素叫做细菌叶绿素。有的光合细菌还含有大量的类胡萝卜素，认而使菌体呈现出红色。 光合细菌和绿色值物都能够进行光合作用，但是，绿色植物的光合作用是以水作为二氧化碳的还原剂，同时释放出氧的，细菌光合作用则以硫化氢或有机物（如乙醇、琥珀酸等）为供氢体，即还原二氧化碳的还原剂，把二氧化碳还原为葡萄糖，同时析出硫磺或产生其它有机物（如乙醛等），下面写出的是绿硫细菌的光合作用反应式： 因此，细菌光合作用和绿色植物的光合作用，可以用下面的通式来概括（通式中的A对于绿色植物来说是氧，对于光合细菌来说则是硫或其他无机硫化物。 从光合细菌的代谢类型我们可看出，同化作用存在着不同的形式，下面就生物的同化类型进行一下分类。 根据生物的同化作用所需能源和碳源的不同，可把生物的代谢类型分为四大类型： （l）光能自养型：以光为能源，以二氧化碳为主要碳源的生物，通常具有光合色素 合成有机物。例如高等植物、藻类及某些具有光合色素的细菌均属于这一原CO 2 的方式可用以下通式表示： 类型。这类生物同化CO 2 （2）光能异养型：以光为能源，以有机物为主要碳源的生物，有些细菌具有光合色素能进行光合作用，但它们以有机物作为供氢体，同化有机物形成自身物质。如非硫紫菌以乙醇为碳源，使乙醇氧化为乙醛，二氧化碳还原成葡萄糖。

（3）化能自养型：以化学能为能源，以CO 2 为主要碳源。这类生物能氧化 某些无机物（如NH 3、H 2 S等）取得的化学能去还原CO 2 合成有机物。如硝化细菌、 硫细菌等。 （4）化能异养型：以有机物氧化所产生的化学能为能源，碳源也主要来自有机物。动物，动物、真菌和绝大多数细菌都属于这一类型。

光合细菌的培养操作教程

光合细菌的培养操作教程 1、配制光合细菌菌液： （1）配制比例： 光合细菌培养基、清水、菌种的配制比例为：0.5:80:20。 示例1：0.5公斤（500克）培养基+ 80升水+ 20升菌种（接种），配成100升的光合细菌菌液。 示例2（少量培养）：0.05公斤（50克）培养基+ 8升水+ 2升菌种（接种），配成10升的光合细菌菌液。 （2）配制方法： 下面以配制100升光合细菌菌液为例来说明配制方法： ①溶化培养基：取培养基0.5公斤（500克），用少量水溶化（可以用50℃左右的热水，溶化培养基的速度会快些），搅拌均匀，然后倒入一个容量在100升以上的容器中； ②配制培养液：往容器中加水到80升，80升培养液配制完成； ③接种：再加入20升菌种，并搅匀，100升菌液配制完成；

④装瓶（袋）：将配制好的菌液装入干净的透明容器（瓶、壶、塑料袋等），容器中留5%的空气在里面，密封待用。 菌液配制说明及注意事项： a. 以上各成分的数量是以配制100升菌液为例来说明配制方法的，如配制其他数量的光合细菌菌液，各成分数量按比例增减即可; b. 培养用水源的选择： 一般含杂菌较低的清洁淡水、海水或加粗食盐的淡水都可以，如井水、河水、自来水、蒸馏水和纯净水等，甚至干净的池塘水也行。 从经济、实用的角度考虑，地下水（如井水）含杂菌低，是最理想的培养水源； 清洁的地表水也可使用,如河水、池塘水等； 含氯量较高的自来水应敞口放置两天或调PH值至偏碱后使用； 蒸馏水及纯净水固然很好，但成本太高，可用于提纯菌种； c. 培养用容器的选择： 必须为透明容器并清洗干净，透明的容器可让光合细菌最大限度的吸收到充分的光线，少量培养如饮料瓶、食用油壶等，规模培养如透明塑料桶、透明塑料袋等。 d. 菌种的接种量： 一般接种量为20-50%，即培养液与菌种的比例为4:1（4升培养液加1升菌种）到1:1（1升培养液加1升菌种），接种量最低不能低于20%。 接种量越高，光合细菌菌种越容易形成优势菌群而抑制其他杂菌生长，培养速度快，且培养成熟的浓度更高。但产出效率也越低，光合细菌易老化。 接种量越低，培养产出效率越高，但如果低于20%的接种量，光合细菌不容易形成优势菌群，培养初期易染杂菌，培养的成功率低。 我们推荐的接种量为20%，如果用太阳光培养，推荐的接种量为25-40%。

光合细菌及其在农业中的应用

光合细菌及其在农业中的应用 光合细菌（Photosynthetic Bacteria，略作PSB）是一大类能进行光合作用的原核生物的总称。除蓝细菌外，都能在厌氧光照条件下，进行不产氧的光合作用。 根据“伯杰氏细菌鉴定手册”（第9版），不产氧型的光合细菌可分成以下6类，27属：●着色菌科（Chromatiaceae）（又称红色硫细菌、紫硫细菌），含9个属； ●外硫红螺菌科（Ectothiorhodospiraceae），含1属； ●红色非硫细菌（Purple nonsulfur bacteria），即原红螺菌科（Rhodospirillaceae），含6属； ●绿硫细菌（Green sulfur bacteria）即原绿菌科（Chlorobiaceae），含5个属； ●多细胞绿丝菌（Multicellular filamentous green bacteria），即原绿丝菌科 （Chloroflexaceae），含4属； ●盐杆菌（Heliobacterium），含2个属。 由于光合细菌在物质转化循环中的重要作用，以及菌体含有的丰富营养，使这类古老的微生物成为近二、三十年来人们开发利用的一大热点。大量的研究成果表明，光合细菌在农业、水产、污染治理与资源化等方面，有着巨大的实用价值，应用前景十分广阔。以下就光合细菌的主要性状、在农业等领域的应用、方法、作用原理等，作一简要介绍。 一、光合细菌的主要特征 1．光合细菌的形态学特征 ⑴PSB培养物的颜色 PSB因含有光合色素（细菌叶绿素、类胡萝卜素）而呈现一定颜色。除少数例外，一般说来，红螺菌科和着色菌科的菌呈红、粉红、橙黄、紫色或茶褐色；绿菌科和绿色丝状菌科的菌呈绿色。 红螺菌科和着色菌科的的培养物之所以呈现有黄色到紫色的各种鲜艳的颜色，这是由类胡萝卜素高浓度蓄积并掩盖了细菌叶绿素的色调而形成的。少数类胡萝卜素含量少的菌，或缺乏类胡萝卜素的变异株，便会显示细菌叶绿素的蓝绿色。 每个菌种各有自己的颜色，但由于培养条件的不同，其颜色会发生变化。例如，球形红菌（Rhodobacter sphaeroides）和荚膜红菌（Rhodobacter capsulatus）的厌氧液体培养物呈茶褐色，半好氧培养物呈红色。这是由于氧的存在使细胞内类胡萝卜素组成发生变化的缘故。 ⑵PSB细胞形状与大小 PSB菌体形态极其多样，有球状、卵状、杆状、弧状、螺旋状、环状、半环状、丝状，以及链状、锯齿状、格子状、网篮状等等。不仅不同的菌种有多种多样的形态，就是同一种类也往往由于培养条件和生长阶段等不同而使细胞形态发生变化。尽管如此，许多菌种在细胞形态上仍然是各具特征的。如球形红菌（Rhodobacter sphaeroides）的细胞为球状；红微菌属（Rhodomicrobium）细菌的细胞丝相连；绿突菌属（Prosthecochloris）的细胞为具突起之球菌等等。 细胞的大小因种类不同而变化很大。如Rhodocyclus gelatinosus在0.4~0.5*1~2微米，Chromatium okenii的细胞则大得多，大体在4.5~6.0*3~10微米。一般说来，红螺菌科细胞的大小为0.6~0.7*1~10微米；着色菌科细胞大小为1~3*2~15微米；绿菌科细胞大小为 0.7~1*1~2微米。 ⑶光合作用器官 PSB的细胞内存在着载色体（chromatopheres）或绿菌泡囊（chlorobium vesicles），光合色素是它们的基本组成部分。它们是光合细菌吸收光能并转变成化能，即进行光合磷酸化作用的所在部位。 载色体由细胞膜陷入细胞质内而形成，与细胞膜成连续的状态。在红螺菌科和着色菌科

光合细菌在农业生产上的应用分析研究进展

光合细菌在农业生产上的应用研究进展 摘要：光合细菌是一种优质的有机肥，在农业作物上施用具有独特的功效，与其他微生物肥料相比，更具综合效 应。概述了光合细菌的性质，同时对光合细菌在农业中的作用以及在不同作物上的应用效果进行了介绍和展望。 关键词：光合细菌；农业生产；应用 Recent Research on Application of Photosynthetic Bacteria on Agricultural Production Abstract： Photosynthetic bacteria is a kind of high-quality organic fertilizer in agricultural crops, with unique functions and hare higher comprehensive effects compared with other microbial fertilizer. The character of photosynthetic bacteria was summarized in this paper，meanwhile the functions of photosynthetic bacteria and the applied effects on agriculture were described and expected in this paper. Key words： Photosynthetic bacteria；Agricultural production；Application 由于农业上大量使用无机肥料与化学农药，造成土壤残 留农药的毒害，土壤盐化、板结严重，土壤肥力趋于衰竭；与 此同时，随着人们保健及环保意识的增强，人们对食品的要 求不仅局限于数量和品种，更注重质量。针对此种现状，开 发绿色食品是解决环境污染、保持农业可持续发展和提高城 乡人民生活质量的根本途径。生产绿色食品的关键是生产 过程无污染，应避免农药、肥料等造成的环境内部污染，应利 用生物技术防治。光合细菌因其本身特有的生理生化性质， 使其既具有理论意义又具有实用价值，成为现代生物技术研 究的热点之一。 1 光合细菌的性质 光合细菌

光合细菌培养参数的研究

光合细菌PS3培养参数的研究 摘要:为有效提高光合细菌邢3在工厂化生产中的生物量,对其主要培养参数进行了系统的研究。所涉及的培养参数包括:光源、光照度、溶解氧、培养基pH、盐度、接种浓度等。结果表明:PS3在厌氧条件下生长较好,而其最适接种浓度、光照度、光源、pH及盐度分别为10%、4以刃h(钨丝灯)、6.5一7.0、5。 关键词:光合细菌;培养参数 ThestudyoncultivatingParametersofPhotosyntheticbacteria PS3 光合细菌(photosyntheticbacteria)广泛分布提供质优价廉的产品,本实验对光合细菌PS3培养 于淡水、海水、极地或温泉(包括高热水体)以的主要参数进行了较系统的观察和研究,现将实验 及高盐、高有机质含量等不同的生态环境中,是一情况总结如下。 类行不产氧光合作用、具有复杂代谢功能的微生 花”上石草.:二二或二议一二二几二”公二二万二1材料与方法物,它能利用多种基质,可营异养、自养或兼性营一’,‘,’‘’‘’一 养;存在着好氧、厌氧和兼性厌氧类型[l]。光合1.1菌株 细菌在维持自然界的生态平衡、废污水的处理等方试验菌株PS3由中国水产科学研究院南海水产 面有着重要作用,同时光合细菌作为单细胞生物可研究所饲料与健康养殖开发中心富集、分离。 以从中获得较丰富的单细胞蛋白,其广泛应用于农1.2实验方法 牧渔业尤其在水产养殖中的应用更为广泛〔,一3〕。为本实验所采用的培养条件是不同光源和光照 生产更好的优质菌液,促进工厂化生产,为养殖业度、溶解氧、培养基pH值、盐度、接种浓度。试 收稿日期: 资助项目: 作者简介: 通讯作者: 2以」6切刀3;修回日期:2〕拓刀8一17 广东省重大科技兴渔项目(B200201A01);国家“十五”科技攻关计划专题(2004BA526BO202) 洪敏娜(1980一),女,技术员,从事水产微生态制剂的研究与开发。E一mail:hmnIgso@163.。。m 杨莺莺,E~mail:”y402@https://www.wendangku.net/doc/7c13723724.html,南方水产第2卷 -今-荧光灯(1500lx)fiuorescent 一.一钨丝灯(600lx)tungsten -查-钨丝灯(1500lx)tUngsten -片-钨丝灯Q700lx)tungsten -喂卜-钨丝灯(4000lx)tungsten 叫.-自然光(50000~70000lx)naturallighting

光合细菌在水产养殖中的功用

一、光合细菌在水产养殖中的功用 光合细菌(Photo Synthetic Bacteria.简称psb)是一大类在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称。光合细菌属红螺菌目，分属于红螺菌科、着色菌科、绿杆菌科、绿色丝状菌科，共4科23属80余种。应用较多的，光合细菌具有多种异养功能：固氮、脱氮：固碳、硫化物氧化等，与水体中的氮磷、硫循环密切相关，在水体的自净过程中扮演着重要角色。从不同的角度描述，PSB在水产养殖中具有以下六大功能。 1、水质净化剂 随着养殖水体的日趋严重的污染和富营养化些，氨氮、硫化氢等有害物质已严重影响到养殖动物的生长，如料转化率低，其它的病原菌生长受阻，从而起到了水质净化的作用。大连水产学院的养虾试验结果表明，使用PSB提高单23.1％。 2、饲料添加剂 将PSB的菌液／223％--5％的量添加鱼饲料中，可降起来低料系数，增强机体力病能力，促进试验表明，添加菌液优于添加干燥的菌体。 3、鱼虾苗种培育的保护 psb应用子鱼虾蟹贝的育苗中，可促进幼体生长、变态，提高成活率。因为PSB可通过争化水质，来改善幼体的发育环境，再者可直接被幼体作为适口饵料而增加营养源。 4 营养丰富的饵料 psb菌群可直接被鱼虾滤食，更是浮动物的好饵料，而浮游动物则是虾、蟹、鱼类苗种及鳙鱼等成鱼的直接食料。 5、防治鱼病 (1)PSB通过对有害物质的异养作用达到净化水质，减少疾病的发生。 (2)通过降解鱼药及污水的污染，改善鱼类的生长环境，增强鱼体体质。 (3)光合细菌占优势时，可抑制其它病原茵的滋生，据试验，经常使用PSbs可治愈控制烂鳃、烂尾、水霉、赤鳍等疾病。 6、消除耗氧因子底质中的有害物质在分解转化中，要消耗氧，而psb吸收了耗氧物质接增氧的作用。 二、光合细菌的生长需求 光合细菌的生长需要有适宜的外部环境和合理的营养条件，才能正常地、高速地繁殖，产出优质的菌液。 (1)适宜的外部环境,(1)基质：洁净的淡水、海水或加粗食盐的淡水(本文洁净水指无菌水)。 (2)温度：15~C--45~C，最适28~C--36~C。 (3)光照：太阳光或4000勒克斯(LX)的光源(相当于60瓦的白炽灯)。 (4)PH值：8--8．5为佳(可适6--10)。 2、合理的营养条件： 光全细菌营养元素及合理的配比，是光合细菌营养需求的重要的条件。 psb能通过细胞壁有选择地吸收碳、氢、氮，磷，钾，钠，镁，硫及某些微量元素。光合量细菌的获能形式可概括为： (1)光合作用获能：只要供氢体和碳源合适，所有的PSB都能在光照厌气条件下，通过光合磷酸化过程获得能量。 (2)脱氮或发酵获得能量：这是在厌气、黑暗条件下，通过光由有机酸产生能量或是反硝化硝化过程中获得。 (3)呼吸作用获得能量；这是在有氧，黑暗条件下，从有机物的氧化磷酸化中取得能量。 三、光合细菌培养方法 光合细菌的培养，不仅要有优良的菌种．而且要有优质的培养基和正确的培养方法，现以北京渔经生物技术公司生产的法合细菌培养基为例，说明其使用方法。 1、塑料瓶(或玻璃瓶)培养 (1)塑料瓶(或玻璃瓶)的选择培养光合细菌的容器可选用各种废弃的白色透光塑料瓶或玻璃瓶，如可乐瓶、矿泉水瓶、酒瓶、各种饮料瓶以及盛装食用油、酒等的塑料壶，容积大小从0.5到10L上皆可使用。使用前，用洗衣粉将容器清洗干净，太阳晒干后备用。 (2)用一洁净的塑料容器盛装50kg洁净水。 (3)剪开培养基1包(340g)，将培养剂全部倒入50kg洁净水中，并搅拌使之溶解，此为培养夜。 (4)将培养液倒入塑料瓶(玻璃瓶)内，装至整个容积的80％。

光合细菌的分离、培养和鉴定

光合细菌的分离、培养和鉴定 摘要：从南湾水库大坝下层水域取水样获得一株光合细菌。采用多种培养基分离方法分离出纯培养物。进行了菌落形态学观察和亚显微观察。于不同条件下培养后分别测定光密度和生长曲线。实验证实分离到的菌种为沼泽红假单胞菌。 关键词：生长曲线；沼泽红假单胞菌；光合细菌 The separation and culture and identified of photosynthetic bacteria Abstract:A strain sample of photosynthetic bacteria was got from the lower water in South Bay Reservoir. using a variety of separation methods to get pure cultures. It was cultured with various medium to culture the pure strains. Transmission election micrographs and microscope were observed of the strain. The optical density (OD) and the growth curve were measured under different conditions. The results suggested that the strain was Rhodopseudomonas palustris. Keywords:Colony and cell; Growth curve; Rhodopseudomonas palustris; Photosynthetic bacteria 引言 光合细菌由于碳、氮代谢途径和光合作用机制的独特性和其生理类群的多样性, 而被大量关注。多年来, 光合细菌一直被作为研究光合作用以及生物固氮作用机理的重要材料。经过研究发现光合细菌在环保、农业、医药等方面均有较高的应用价值。下面就光合细菌目前的开发应用研究近况作一概述。 光合细菌细胞营养价值极高。首先，光合细菌细胞干物质中蛋白质含量高达60%以上, 比目前生产的单细胞蛋白酵母中蛋白质的含量还高。而且其蛋白质氨基酸组成齐全, 是一种优质蛋白源。其次，光合细菌细胞含有多种维生素, 特别是B族维生素, VB12、叶酸、泛酸、生物素的含量远远高于酵母菌。另外, 光合细菌细胞还含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等活性物质。因此, 光合细菌具有很高的营养价值。在水产养殖中, 光合细菌可被用于饵料或饲料添加剂。光合细菌促进鱼虾的生长, 无论是成活率或是产量的提高均可达10%-40%以上。同时，光合细菌还具有防治鱼虾疾病,净化养殖场所水质等方面的功能。使用光合细菌喂养的家禽, 成活率可提高5%-7%, 料肉比降低33%左右，肉鸡增重15%-17%, 产蛋率提高12.7%。而且所产

光合细菌培养参数的研究审批稿

光合细菌培养参数的研 究 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

光合细菌PS3培养参数的研究 摘要:为有效提高光合细菌邢3在工厂化生产中的生物量,对其主要培养参数进行了系统的研究。所涉及的培养参数包括:光源、光照度、溶解氧、培养基pH、盐度、接种浓度等。结果表明:PS3在厌氧条件下生长较好,而其最适接种浓度、光照度、光源、pH及盐度分别为10%、4以刃h(钨丝灯)、一、5。 关键词:光合细菌;培养参数 ThestudyoncultivatingParametersofPhotosyntheticbacteria PS3 光合细菌(photosyntheticbacteria)广泛分布提供质优价廉的产品,本实验对光合细菌PS3培养 于淡水、海水、极地或温泉(包括高热水体)以的主要参数进行了较系统的观察和研究,现将实验 及高盐、高有机质含量等不同的生态环境中,是一情况总结如下。 类行不产氧光合作用、具有复杂代谢功能的微生 花”上石草.:二二或二议一二二几二”公二二万二1材料与方法物,它能利用多种基质,可营异养、自养或兼性营一’,‘,’‘’‘’一 养;存在着好氧、厌氧和兼性厌氧类型[l]。光合菌株 细菌在维持自然界的生态平衡、废污水的处理等方试验菌株PS3由中国水产科学研究院南海水产 面有着重要作用,同时光合细菌作为单细胞生物可研究所饲料与健康养殖开发中心富集、分离。 以从中获得较丰富的单细胞蛋白,其广泛应用于农实验方法 牧渔业尤其在水产养殖中的应用更为广泛〔,一3〕。为本实验所采用的培养条件是不同光源和光照 生产更好的优质菌液,促进工厂化生产,为养殖业度、溶解氧、培养基pH值、盐度、接种浓度。试 收稿日期: 资助项目: 作者简介: 通讯作者: 2以」6切刀3;修回日期:2〕拓刀8一17 广东省重大科技兴渔项目(B200201A01);国家“十五”科技攻关计划专题(2004BA526BO202) 洪敏娜(1980一),女,技术员,从事水产微生态制剂的研究与开发。E一mail:hmnIgso@163.。。m 杨莺莺南方水产第2卷 -今-荧光灯(1500lx)fiuorescent 一.一钨丝灯(600lx)tungsten -查-钨丝灯(1500lx)tUngsten -片-钨丝灯Q700lx)tungsten -喂卜-钨丝灯(4000lx)tungsten 叫.-自然光(50000~70000lx)naturallighting

光合细菌的研究进展_综述_

河北职业技术师范学院学报第14卷第1期,2000年3月 Journal of Hebei Vocation-T echnical T eachers College Vol.14No.1M arch2000 光合细菌的研究进展(综述) 何振平,王秀云,孙学文,马吉飞 (河北职业技术师范学院动物科学系,昌黎,066600) 摘要:综述了光合细菌生理生化特性及培养方法,讨论了光合细菌在水产及畜禽养殖方面的应用效果。 关键词:光合细菌;应用;研究进展 中图分类号:S816173;S91711文献标识码:A文章编号:1008-9519(2000)01-0069-04 光合细菌(Photo Sy nthetic Bactreia PSB)是自然界中重要的微生物类群,具有净化水质功能,又是富含蛋白质的饲料添加剂[1],近年来,随着工农业的发展,局部地区近海、河流、池塘等水域污染严重,给养殖业造成了巨大的损失,使用光合细菌净化水质,提高饲料报酬,在一定程度上收到了较好的效果,近些年来,光合细菌的研究与开发越来越深入。 1PSB的分类 PSB依据1974年的5伯杰鉴定手册6(第八版)可分为两类,即蓝色红菌门和红螺菌目;又可依据Truper pferning(1978)的意见,将不产氧光合作用的红螺菌目分为红螺菌科、着色菌科、绿菌科和绿丝菌科,包含18属45种细菌。其中在生产上有意义的红螺菌科包括红螺菌属、红假单胞菌属和红微菌属。 2PSB的特性 211PSB的形态与大小 PSB一般为球形、卵形、杆形、弧形、螺旋形、环形、半环形、丝形,也可随培养条件和生长阶段以及菌种不同变为链状、锯齿状、格子状、网球状等。其中红螺菌科大小为(016~017@1~10L m),着色菌为(1~3@2~15L m),绿菌菌科为017~1@1~2L m。 212PSB的生化特性 以红假单胞菌、红螺菌为例(表1)。 213PSB的培养特性(表2) 3PSB富集培养方法 PSB是一类水圈微生物,广泛分布于海洋、江河、湖泊、沼泽、池塘及活性污泥和土壤中,可从中重复富集、分离纯化获得。所用的培养基含有碳、氮、磷和一定量的镁、钙、钠和微量元素[2]。生产性培养包括三级培养法和工厂化大规模培养两种。 311三级培养法 一级培养采用试管或盐水瓶,接入菌种,二级培养采用500~2000mL玻璃瓶,加入一级培养物,使一级培养物的体积分数为011~012。三级培养采用25~50kg的透明塑料桶,加入二级培养物,使二级培养物的体积分数为012~013[3]。 312工厂化大规模培养 采用工业用有机废水、废渣和农副产品、动物粪便等。如可用农副产品麦麸作培养基,其工艺流程包括麦麸水解、清除固体残渣、水解液中和、光合细菌接种、细菌回收、纯化、最后制成干品[3]。 收稿日期:1999-10-22 修改稿收到日期:1999-12-03

光合细菌在水产养殖中的功用

光合细菌在水产养殖中 的功用 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

一、光合细菌在水产养殖中的功用 光合细菌(PhotoSyntheticBacteria.简称psb)是一大类在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称。光合细菌属红螺菌目，分属于红螺菌科、着色菌科、绿杆菌科、绿色丝状菌科，共4科23属80余种。应用较多的，光合细菌具有多种异养功能：固氮、脱氮：固碳、硫化物氧化等，与水体中的氮磷、硫循环密切相关，在水体的自净过程中扮演着重要角色。从不同的角度描述，PSB在水产养殖中具有以下六大功能。 1、水质净化剂 随着养殖水体的日趋严重的污染和富营养化些，氨氮、硫化氢等有害物质已严重影响到养殖动物的生长，如料转化率低，其它的病原菌生长受阻，从而起到了水质净化的作用。大连水产学院的养虾试验结果表明，使用PSB提高单23.1％。 2、饲料添加剂 将PSB的菌液／223％--5％的量添加鱼饲料中，可降起来低料系数，增强机体力病能力，促进试验表明，添加菌液优于添加干燥的菌体。 3、鱼虾苗种培育的保护 psb应用子鱼虾蟹贝的育苗中，可促进幼体生长、变态，提高成活率。因为PSB可通过争化水质，来改善幼体的发育环境，再者可直接被幼体作为适口饵料而增加营养源。 4营养丰富的饵料 psb菌群可直接被鱼虾滤食，更是浮动物的好饵料，而浮游动物则是虾、蟹、鱼类苗种及鳙鱼等成鱼的直接食料。 5、防治鱼病 (1)PSB通过对有害物质的异养作用达到净化水质，减少疾病的发生。 (2)通过降解鱼药及污水的污染，改善鱼类的生长环境，增强鱼体体质。 (3)光合细菌占优势时，可抑制其它病原茵的滋生，据试验，经常使用PSbs可治愈控制烂鳃、烂尾、水霉、赤鳍等疾病。 6、消除耗氧因子底质中的有害物质在分解转化中，要消耗氧，而psb吸收了耗氧物质接增氧的作用。 二、光合细菌的生长需求 光合细菌的生长需要有适宜的外部环境和合理的营养条件，才能正常地、高速地繁殖，产出优质的菌液。 (1)适宜的外部环境,(1)基质：洁净的淡水、海水或加粗食盐的淡水(本文洁净水指无菌水)。 (2)温度：15~C--45~C，最适28~C--36~C。 (3)光照：太阳光或4000勒克斯(LX)的光源(相当于60瓦的白炽灯)。 (4)PH值：8--8．5为佳(可适6--10)。 2、合理的营养条件： 光全细菌营养元素及合理的配比，是光合细菌营养需求的重要的条件。 psb能通过细胞壁有选择地吸收碳、氢、氮，磷，钾，钠，镁，硫及某些微量元素。光合量细菌的获能形式可概括为： (1)光合作用获能：只要供氢体和碳源合适，所有的PSB都能在光照厌气条件下，通过光合磷酸化过程获得能量。

光合细菌的研究与应用展望

光合细菌的研究与应用展望 汪大敏杨国武李皎 ( 陕西省微生物研究所） 摘要 本文综述了光合细菌的研究及应用领域。介绍了光合细菌的种类、分布、生理特性及其在农业、环保、食品、化妆品、医疗保健和新能源等领域的应用研究。 关键词：光合细菌农业环境保护食品、化妆品、医疗保健和新能源 一、概述 光合细菌(Photosynthetic bacteria)亦称光能细菌是一类能进行光合作用细菌的总称。它是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物。 光合细菌的最早是由德国科学家埃伦伯格1836年发现记载的，他发现两种使池塘、湖泊水体变红的生物，且其生长繁殖与光照和硫化氢的存在有关。1883年美国科学家恩格尔曼根据“红色微生物”聚集生长在波长与细胞内色素吸收波长相一致的光线下的事实，认为这类微生物能够进行光合作用。直到20世纪30年代，荷兰微生物学家 C.B.范尼尔发现有些细菌可在无氧条件下利用光能进行与光合作用类似的反应。并且它们是从硫化氢而不是从水中取得还原二氧化碳的氢，也不释放氧气。他把这个反应称为细菌光合作用。此外，人们

还发现有些细菌可通过氧化一些无机物获得能量进行有机物的合成反应,其过程和光合作用有许多类似之处,被称为化能合成作用。 深入研究光合细菌在理论上具有重要意义。可以为探索生命起源和生物进化提供科学依据，在微生物的各类代谢类型中开辟了一条比较生物化学的研究途径，以期找出它们之间的生化统一性。多年来，光合细菌还一直是研究植物光合作用、生物固氮机理的重要材料。由于分子生物学新技术和其它遗传系统在光合细菌中成功的应用，有利地促进了这两方面的研究，而且近年来取得了突破性进展。20世纪80年代后期，日本学者在海洋微生物中发现了在好氧条件下也能进行光合作用的细菌类群，进一步丰富了光合细菌的代谢功能。20世纪前半叶，人们一直没有发现光合细菌的实际应用价值。至70年代才开始注意其应用价值。由于光合细菌具有复杂多样的代谢功能和丰富的营养及生理活性物质而在应用方面显示了越来越巨大的潜力，应用前景十分广阔。 二、光合细菌的种类 光合细菌均为革兰氏阴性细菌，菌体呈球形、卵圆形、杆状、半环形或螺旋状。大部分单个存在，仅有红微菌属等少数菌菌体细胞间有细丝相连，形成链状丝状体，有些菌种的细胞形态易随培养条件和生长阶段的不同而发生变化。细胞大小通常为0.6-0.7×1.0-10微米。多数光合细菌以鞭毛运动，亦有滑行运动和不运动者。光合细菌细胞内存在以细胞膜内折形成的囊状载色体，其中包含细胞色素和色

光合细菌的培养及应用技术

光合细菌的培养及应用技术 1 引言 光合细菌（photosynthetic bacteria,简称PSB）是一群能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用有机物作供氧体兼碳源，进行不放氧光合作用的细菌，广泛分布于水田、湖沼、江河、海洋、活性污泥和土壤中，依据《伯杰细菌鉴定手册》（第九版）可分为6 个类群，27 个属。不产氧光合作用的红螺菌目分为紫细菌（purple bacteria）、绿细菌（Greenbacteria）和日光杆菌属（Heliobacteria）、红色杆菌属（Erybrobacter）。其中紫细菌中包含有红螺菌科（Rhodolspirillaceae）、着色菌科（Chromatiaceae）、外硫红螺菌科（Eceothiorhodospiraceae），包含16属49种。其中在生产上有意义的红螺菌科包括红螺菌属、红假单胞菌属和红微菌属[1]。PSB 均为革兰氏阴性细菌，一般为球型、卵形、杆形、弧形、螺旋形、环形、半环形丝形，也可随培养条件和生长阶段而改变，大部分单个存在。PSB的一般菌体组成及营养成分见表1[2].表1 光合细菌菌体的组成与小球藻等比较Tab. 1 Components comparison betweenphotosynthetic bacteria and ChlorellaP S B 含有较高的优良蛋白质，粗蛋白含量为 65.45%，含有17 种氨基酸而且消化率较高；粗脂肪约7%；可溶性糖类约20%；粗纤维约3%[1]；维生素B12 含量是酵母的200 倍、小球藻的4 倍[2]，生物素含量也比较丰富；菌体的脂类成份含有大量的叶绿素、类胡萝卜素和辅酶Q(泛醌),迄今已从PSB中分离出80 种以上的类胡萝卜素。叶绿素和类胡萝卜素对养殖生物的健康生长，增强对疾病的抵抗力有很大的益处。辅酶Q4 是与生命活动有重大关系的生理活性物质，PSB 中的含量特高，是酵母的13 倍。以上特点决定了PSB 可做为畜禽、鱼虾的饲料。但PSB 中缺乏ω3 系列20 碳以上的高度不饱和脂肪酸，单独作为仔鱼的初期饵料时，需与其它富含高度不饱和脂肪酸的饵料同时使用。 2 光合细菌的培养 水产养殖市场对PSB 活体菌种的需求缺口很大，为了满足水产养殖对PSB 活体菌种的需求，PSB的生产方法有很多，但是到目前为止，还没有进行产业化生产PSB的报道。冯云等[3]用50L的塑料桶来厌氧培养PSB，使培养密度达到2.1 × 109 个/ml；杨绍斌[4]在塑料大棚内建大小2000～5000L 的水池使其厌氧发酵富集扩大培养，培养液中含PSB 活菌数可达5 × 106 个／毫升；鄂春宇[5]用塑料薄膜袋培养PSB，培养密度达到2.5～3×105个/ml,12个月生产50 多吨，但是在PSB的密度检测时，很容易染菌。由中科院开发的PSB 大规模生产工艺，产品含菌量达到5 × 1010个／毫升，保质期3 个月以上，并可根据客户要求，设计和建设不同规模的生产线[6]。 2.1 菌种 菌种可从采集的池塘底泥或海水中重复富集、分离纯化获得.若用保存下来的菌种，在培养前必须提纯复壮，才能有效地进行扩大培养。光合细菌的生产需要采用优良菌种，要求菌种活性高，菌液中菌体分布均匀、无下沉现象，目前养殖中使用的PSB多为红螺菌科和一部分着色菌科的复合菌株[7]。 2.2 培养基及培养条件 PSB 培养中除碳、氮、磷等主要营养元素外，还需要一定量的镁、钙、钠和有关的微量元素，将所需的营养元素按一定的比例配成适于菌体生长繁殖的培养基。本实验室采用酵母膏、蛋白胨培养基，基本配方为:CaCL2 0.3g，MgSO4·7H2O0.5g，酵母膏3g，蛋白胨3g，蒸馏水1000ml，pH: 6.8. 如需制固体培养基再加2%琼脂。培养温度：25℃～30℃最佳，光照强度：2000LX～5000LX，PH：7.5～8.5 最佳。