光合细菌杂谈录

1、 光合细菌杂家谈搜集 光合细菌肥料 能利用光能作为能量来源的细菌，统称为光合细菌。根据光合作用是否产氧，可分为不产氧光合细菌和产氧光合细菌；又可根据光合细菌碳源利用的不同，将其分为光能自养和光能异养型，前者是以硫化氢为光合作用供氢体的紫硫细菌和绿硫细菌，后者是以各种有机物为供氢体和主要碳源的紫色非硫细菌。 (一)光合细菌肥料的应用基础 光合细菌使农作物增产增质的原因，可归纳为以下2个方面：光合细菌能促进土壤物质转化，改善土壤结构，提高土壤肥力，促进作物生长。光合细菌大都具有固氮能力，能提高土壤氮素水平，通过其代谢活动能有效地提高土壤中某些有机成分、硫化物和氨态氮，并促进有害污染物如农药等的转化

2、。同时能促进有益微生物的增殖，使之共同参与土壤生态的物质循环。此外，光合细菌产生的丰富的生理活性物质如脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶、维生素、辅酶q、sod、类胡萝卜素等都能被作物直接吸收，有助于改善作物的营养，激活作物细胞的活性，促进根系发育，提高光合作用和生殖生长能力。光合细菌能增强作物抗病防病能力。光合细菌含有抗细菌、抗病毒的物质，这些物质能钝化病原体的致病力以及抑制病原体生长。同时光合细菌的活动能促进放线菌等有益微生物的繁殖，抑制丝状真菌等有害菌群生长，从而有效地抑制某些植病的发生与蔓延。基于光合细菌具有抗病防病作用，现有研究者将其开发为瓜果等的保鲜剂。 (二)光合细菌的种类 光合细菌的种类较

3、多，目前主要根据包它所具有的光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划为4个科：rhodospirillaceae(红螺菌科或称红色无硫菌科)、chromatiaceae(红硫菌科)、chlorobiaceae(绿硫菌科)、和chloroflexaceae(滑行丝状绿硫菌科)。进一步可分为22个属，61个种和一些亚种。与生产应用关系密切的，主要是红螺菌科的一些属、种，如荚膜红假单胞菌(rhodopseudomonas capsulatus)、球形红假单胞菌(rps.globiformis)、沼泽红假单胞菌(rps.palustris)、嗜硫红假单胞菌(rps.sulfi-dophila

4、)、深红红螺菌(rhodospirillum.rubrum)、黄褐红螺菌(rhodospirillum.fulvum)等。 红螺菌的细胞螺旋状，极生鞭毛，革兰氏阴性，含有菌叶绿素-类胡萝卜素，为厌氧的光能自养菌，多数种在黑暗微好氧下进行氧化代谢，细菌悬液呈红到棕色。 红假单胞菌形态从杆状卵形到球形，极生鞭毛，能运动，革兰氏阴性，含有菌绿素a、b和类胡萝卜素，没有气泡。厌氧光能自养菌某些种在黑暗中微好氧或好氧进行氧化代谢，细菌悬液呈黄绿到棕色和红色。 (三)光合细菌肥料的生产和应用 光合细菌能在光照条件下进行光合作用生长，也能在厌氧条件下发酵，在微好氧条件下进行好氧生长。光合细菌的生产需要采用优

5、良菌种，要求菌种活性高，菌液中菌体分布均匀、无下沉现象。相对其它微生物肥料生产，光合细菌的生产要简单些，在一定生长温度条件下，保持一定量的光照强度是必须的。我国现在常用玻璃或透光好的塑料缸或桶进行三级或四级扩大培养，简述如下。 一级试管菌种和二级种子培养生长培养基可根据需要配制为固体、半固体和液体培养基，分装于带螺帽的试管中和带反口脱塞的玻璃瓶中，高压灭菌后在无菌条件下接种，固体和半固体培养基用于穿刺接种，供菌种保藏用。以1的接种量接种于液体培养基中，为二级种子扩大培养用。接种后置28、1000勒克斯光照条件下培养，一般用电灯泡(白帜灯4060w)可以满足要求，培养物放在距灯1550厘米处，一

6、般培养710天即可长好。 三级大瓶与四级塑料桶或玻璃缸扩大培养培养基原液可用蒸馏水或冷开水配制，室内培养温度维持在2528，光照维持1000勒克斯左右，培养710天即可。 一级、二级菌种的接种量为12，三、四级扩大培养的接种量一般为510。光合细菌的生产也可以采用连续培养设备进行。 生产的光合细菌肥料一般为液体菌液，用于农作物的底肥、或以拌种、叶面喷施、秧菌蘸根等。实践证明，施用光合细菌的效果良好，表现在提高土壤肥力和改善作物营养，以及对作物病害控制方面。 此外，畜牧业上应用与饲料添加剂，用于畜禽粪便的除臭，有机废物的治理上均有较好的应用前景。由于光合细菌应用历史比较短，许多方面的应用研究还处

7、在初级阶段，还有大量的、深入的研究工作要做。尤其是这一产品的质量、标准以及进一步提高应用效果等方面基础薄弱，有待进一步加强。 目前的研究和试验已显示出光合细菌作为重要的微生物资源，其开发应用的前景是广阔的，必将具有不可替代的应用市场，在人类活动中必将发挥越来越大的作用。:8088/datalib/2003/agroknowledge/dl/dl-456155/ 光合细菌(photosnthetic  becteria)简称psb，广泛存在于水域及土壤中，包括似真细菌的红螺细菌、绿硫细菌、着色细菌及似藻的蓝细菌。光合细菌的共同特点是含有光

8、合色素，能利用光进行光合作用，合成有机物质。光合细菌含有60以上的蛋白质，以及多种维生素，特别是维生素b12、叶酸、生物素的含量是酵母的几千倍。此外，还含有生物活性物质如辅酶q10、抗病毒物质及促生长因子等。国内已开始将光合细菌用于鱼虾养殖及家禽、仔猪的饲养中，有促进生长、预防疾病、鸡体着色及净化水质等作用，越来越显示出它多功能的广阔前景，受到人们的青睐。一、光合细菌在养殖中的应用     (一)在鱼，虾等水产养殖中的应用      光合细菌个体微小，是水中浮游动物的极好饵料，而浮游动物又是稚鱼、虾类等的主要食物。现在日本市场上大量出售光合细菌

9、菌液和菌粉，在水产养殖中已得到广泛应用。利用psb高密度养殖鱼虾，鲷鱼产量提高5倍，虾提高15倍。日本海洋微生物株式会社苗种场用psb养鱼苗，成活率从663提高到965，鱼苗生长率提高1倍，每年收益从2亿日元增加到5亿日元，而用于psb的投资仅5001000万日元。据张云洁(1988)报道，上海交大生物技术研究所与杭州上虞水产养殖场共同试验，结果表明，投喂以光合细菌作饵料添加剂的鱼塘，夏花鱼种成活率比条件相同的对照鱼塘的提高653，生长率提高15.2，增重率提高25.2，鱼体健壮活跃，规格均匀，饲料系数降低了25.96。    据报道，光合细菌能释放出具有抗病性的酵素(胰蛋

10、白分解酵素hymotrypsine)，大约每20千克混合饲料中掺人100毫升市售的光合细菌液(含菌量5xl06个毫升以上)，不但可预防鱼虾疾病：而且对多种鱼病有治疗效果。光合细菌能分解池底对鱼虾有害的气体，以及有害的有机酸、硫化氢、亚硝酸，防止泛池，确保水产动物的健康生长。当鱼池水质恶化时，按8毫升1000升浓度加入市售的光合细菌液，经3小时后水质恢复正常。菌体可多次利用，不消耗水中溶解氧，不必常换池水。    (二)光合细菌在畜禽养殖中的应用    ，  经测定，光合细菌菌体含有粗蛋白6545、粗脂肪718、可溶性糖类2031、粗纤维278、

11、灰分42、8，对动物没有毒性，每克干菌体相当于21千焦热量，是家禽、家畜的理想蛋白源。    闻名全世界的em微生态制剂，含有光合细菌；酵母菌、乳酸菌、放线菌及丝状真菌等5科10属80种微生物，在养殖中效果十分明显。其中光合细菌也发挥着重要的作用    光合细菌中的红假单胞菌属和红螺菌屑的许多菌种均能产生类胡萝卜素类物质。kobayash和kurafa将光合细菌液按001比例添加于蛋鸡饲料中，结果发现产蛋率增加；卵黄中类胡萝卜素和维生素a含量显著提高，特别在连续阴雨的情况下使用，对比效果更为明显据悉，上海交通大学生物技术研究所曾作过一些试验，将光合细菌添

12、加于肉鸡、蛋鸡饲料中，发现有较明显的促生长及加深鸡皮肤及蛋黄色泽的作用。  周金伟等(1977)报道，将中国科大研究生院奇威生物工程研究所提供技术和菌种、嘉兴市科技咨询中心制造的“红精灵”牌光合细菌水剂，添加于猪饲料中作饲喂试验，结果表明：光合细菌对哺乳期及断奶仔猪具有防治黄白痢的作用，发病率可减少5060；对仔猪增重也有明显效果；光合细菌用于孕期及哺乳期母猪,对所产仔猪健康防病也有积极作用，患病率大幅度下降。二、细菌的培养方法      光合细菌在分类学上属于真细菌纲红螺菌目，包括红螺菌科、着色菌种及绿菌科的许多种细菌。该菌个体约为(0.60.7)微米

13、x(10100)微米，能很好地利用低级的脂肪酸、氨基酸、糖类等、在厌氧而明亮或好氧而黑暗的条件下都能生长繁殖红螺细菌和绿硫细菌在厌氧和明亮(日光或灯光)的条件下，能利用如还原的硫化合物、硫分子、氢或简单的有机化合物作为电子供体，经光合作用把c02固定转化为自身的有机碳素化合物而进行生长繁殖由于光合细菌对高浓度有机废水有较强酌分解能力，因此可以用于处理有机废水及作为水产养殖中的水净化剂。(一)光合细菌的实验室培养    光合细菌菌种可以自菌种保藏中心购买，也可以用市售的光合细菌菌液；若没有，可用暴露于阳光下富含有机物的淤泥接种培养。    最常用的是红螺细

14、菌，其培养基配方如下：nh4cl1.0克、k2hp0405克、macl202克、nacl20克、：酵母膏01克；溶于900毫升自来水中，再加入用蒸馏水溶液的10nahco3溶液50毫升及152.0毫升无水乙醇，用01n的磷酸调ph到70，不用灭菌。    若用淤泥，则将淤泥于玻璃瓶中酌量放一层，加满上述液体培养基，密封瓶口隔绝空气，置于光照箱内富集培养。光照箱用2只40瓦白炽灯对称照射，离玻璃瓶距离1020厘米，韫度控制在30以上，培养3天即可；如无光照箱，在太阳光和室温30以上条件下也可培养。    (二)光合细菌的土厂化培养    

15、;工厂化大规模培养光合细菌，培养基可选用工业有机废水、食品厂废渣、农副产物或动物粪便。若采用小麦麸皮作培养基，其工艺流程如下：小麦麸皮酸水解一离心去除麸皮渣，并中和水解液->光合细菌接种培养养->菌体回收和纯化.    将含有 30 的小麦麸皮水混合液加36 的盐酸，通入蒸汽，加压1x105pa，恒温约121，4小时水解.然后用离心机除去麸皮渣，将麸皮水解液注入不锈钢贮罐,用无水氨中和，使水解液ph至70，再加酵母膏001，以补充损失的维生素等生长素。将冷却水注人中和贮罐的冷却套管中，使培养液温度降至40左右，用泵以18900升/小时速度把小麦麸皮水解液由贮罐打

16、入一连串卧式光合培养罐(口径610厘米，由透明的聚氯乙烯制成)，滞留时间为24小时，白天用日光照射，夜间用400瓦白炽灯进行人工光照。用378升小时的速度和原培养液量2的比例连续向光合培养罐提供菌种将培养好的光合细菌液经离心、喷雾干燥即得菌体。    若无上述连续培养装置，也可制作水泥池培养，池深不超过1米，蕞好用白瓷砖衬里，聚氯乙烯薄膜封口，  日光照射或白炽灯照射的厌氧培养。如直接用于水域养殖，培养液可不经喷雾干燥处理，用培养的光合细菌活菌液。    据张云洁介绍，国外资料记载工业规模生产光合细菌，经济效益可与酵母竞争。例如用小麦麸皮作培养

17、基生产psb干菌体，每日投入15吨小麦麸皮，产光合细菌干菌体5吨、麦粕67吨，每吨菌体产品成本为351美元；如按售价每磅03美元计算，每吨产品利润为248美元；另外麸皮粕还可作家畜饲料。若利用有机污水、动物粪便培养psb则成本更低我国广东及东南沿海某些地区，民间自己培养光合细菌用于养虾已有较长历史加速研究和开发光合细菌这一重要的蛋白质饲料资源，对推动水产养殖及畜牧业的发展，具有积极的作用。    (三)固体载体的光合菌剂制作及使用    田利(1997)报道，固体载体光合菌剂的制作方法为：分别以细麸皮，沸石粉、磷酸氢钙为载体，与菌液(自己培养或购买市售的

18、光合菌液，平均每毫升含菌体40亿。)分别以重量比为1：1、5：2、5：2搅拌均匀后，放入热风循环烘干箱中。设定温度为24，并启动风机排湿,直至测得麸皮载剂的水分低于：104，沸石粉载剂的水分低于59，磷酸氢钙载剂的水分低于01后停止烘干。然后粉碎并过40目筛后，可在常温下保存2个月不变质，且光合菌不失活性。其使用方法为：    a.养鸡：1吨鸡料中添加麸皮载剂20千克或磷酸氢钙载剂50千克，也可按情况两者搭配使用。b.养猪：不论仔猪、中猪、大猪，平均每日每头加麸皮载剂50克。c.养鱼：每个喂养期中，全池泼洒2次，投放时间为59月份。每次每亩洒沸石粉载剂1012千克；且投饵处

19、多洒些。d.养虾：看水质情况多次投放，整个生长期每亩共投沸石粉载剂200千克左右。  对其他养殖动物，可以此为参照。且要注意：因该菌剂为生物活性物质，使用中温度应低于40，并避免与消毒剂同时使用，使用消毒剂48小时后，才可使用本最制剂。一、光合细菌在水产养殖中的应用    psb是生物制品，无毒无副作用，无耐药性，无污染，并且能降解鱼药的污染，是优良的水产环境改良剂和饲料添加剂。用于水产养殖方面在我国才是近两年的事，由于最早使用psb的用户因此取得了很好的效果和较大的经济效益，所以目前它倍受水产养殖场的推崇，那么psb在水产养殖中究竟能起什么作用呢？  

20、1、净化水质    由于高密度水产养殖的水体中含有大量的鱼类粪便和残饵，以及鱼药的残留物，它们腐败后产生的氨态氮、硫化氢和一些有害物质，直接污染水体和底泥。轻度污染可造成鱼类生活不适，饵料系数增高，生长缓慢，积累到一定程度后，可使水体底部缺氧的情况下，psb能有效地将氨态氮、硫化氢等有害物质吸收，组成菌体本身，同时，形成优势群落后，鱼类中毒甚至死亡。水体的富营养化亦可滋生大量的病原微生物，使鱼类感染发病。施用psb后，在还能抑制其它病原菌的生长，从而达到净化水质，使鱼类健康生长的目的。  2、维护水体微生态平衡    水产养殖场的水体中存在着各

21、种各样的微生物，有些是有益的，有些是有害的；也有些是处于中间状态的叫“条件致病微生物”，即正常情况下，这类微生物不致病，遇水质污染，鱼类免疫功能下降时，它们便大量繁殖危害鱼类。        通常人们采用消毒杀菌剂来控制，但随着施用次数的增加，病原微生物的耐药性也相应地增强，为了达到预防和治疗的效果，每次施用的剂量不得不逐渐加大，这不仅增加了用药成本，而且还污染了水体，造成水产品质量下降，甚至不能食用。      如何控制病原微生物的生长繁殖，又不使其不产生抗药性，不污染水体呢？答案是现成的，用光合细菌预防鱼病，完全 可克服

22、消毒杀菌剂的缺点，它不仅可降解或清除水体中包括鱼药在内的有害化学物质，占绝对优势的光合细菌还可与病原微生物争夺营养、空间，使其无法进行大量生长繁殖，同时还不存在耐药性，从而不易形成致病的环境条件，鱼类也就不易发病。      鱼类的病害防治原则是：防重于治。只有在日常的渔业生产中，维持水体中微生态系统平衡，使有益微生物始终点绝对优势，尽量不给病原微生物有大量生长繁殖的机会，才是健康养殖的出路之一，如果平时不有效地预防，到了出现症状再去治疗，包括鱼药成本在内的重大生产损失将是不可避免的。  3、培养蜉蝣动物作饵料    psb的菌体细胞

23、营养很丰富，这正好是蜉蝣动物的优质饵料，实践证明，水体中的psb越多，蜉蝣动物生长也就越旺盛，以蜉蝣动物为食的鱼类增产效果也就越明显  4、作为饲料添加剂    psb的菌体细胞营养丰富，并含有大量的生理活性物质，可直接拌入饲料中投喂，除增加营养，降低饲料系数外，还可起到刺激动物免疫系统，增强消化和抗病能力，促进生长的作用。  5、间接增氧作用    psb生长繁殖时，不需要氧气，也不释放氧气，它是通过吸收水体中的耗氧因子，而产生了间接地增加氧气的作用。而这种作用也是非常明显的。        

24、 光合细菌菌种的简易提纯1.菌种提纯（1）选择性培养基光合细菌适宜ph值在8.0左右，在9-10的高碱度情况下仍能生长，而一般杂菌适宜的ph值在7.2-7.6左右。若把菌液的ph值调节至9.0，杂菌难以耐受甚至死亡，而光合细菌则可以承受并能生长。这样可筛除一部分杂菌。（2）选择优质菌种细菌的生长繁殖一般按倍数的规律增长。假设菌种内的杂菌含量较高，培养几次后，它们在菌液中的比例不会减小，有些杂菌的生长速度较光合细菌快，比例可能还会增大。老化的光合细菌活性较差，菌液内的有害代谢物质较多。因此，菌种应选用浓度高、活性强、杂菌少鲜紫红色的菌液。（3）优势接种量大规模生产过程中，由于水源、容器及空气中的

25、杂菌是不可排除的，因而应加大接种量使光合细菌占绝对优势,这样才能培养出高质量的菌液。光合细菌含量高了,还能释放抑菌酵素，抑制一些杂菌的生长。究竟多在接种量为好呢？实践证明，正常的接种量应不低于1：5，即菌种1份(30亿级)，培养液5份；培养液不调ph值和提纯菌种时,其接种量应不低于1：1,即菌种和培养液各一份，这样，培养周期短，质量好，缺点是保种量多。（4）好氧培养将菌液用增氧机砂头充氧曝气，培养两天，可有效的抑制一些厌氧菌的生长。（5）厌氧培养将菌液装入透明密封容器内进行培养，可有效抑制一些好氧菌的生长。以上几种方法的综合运用，可将光合菌菌液适当提纯，反复接种，从而使不具备专业知识的用户自已

26、也可以生产出优质菌液。   懒汉培养光合细菌方法（太阳光照培养法）          具体的培养条件和注意事项见光合细菌发生剂的用法即光合细菌的生产工艺。一；操作方法  我中心生产的“光合细菌发生剂”每公斤可制作100公斤的光合细菌液体产品，即生产的第一步是把光合细菌发生剂配成1%浓度的水溶液。 生产方法：  用白色或透明塑料桶装入25公斤清洁淡水。  取“光合细菌发生剂”250克，溶解入水中。 选择颜色鲜紫红色，浓度在30亿/毫升的光合细菌成品为菌种，取2.5公斤加入到上述培养液中，即菌种：培养液比 &

27、nbsp;例=1：10。也即10%的接种量，用太阳作为光源，则只要将桶放于太阳下即可。每天搅拌（摇动）12次，使之受光均匀。夏天要在五份荫的太阳底下如树荫下，冬天可直接放到太阳底下，也可不用管它，过一些日子就长成深红色了。  在光照的同时，应保持培养液的最佳温度，才能缩短培养时间，取得高产。psb（光合细菌）生长和繁殖的最佳温度为2836度，夏季我国大部分地区自然温度都可达到这个最适温度，不必采取任何措施增温，倒是要注意降温。而在冬、春、秋三季，自然温度较低，达不到最适温度，必须采取一定的增温措施，例如在阳光下搭建透明塑料膜温棚就是一个好办法，它即采光又增温，同时又节约能源成本。冬季

28、温度过低，则应加温到最适温度。夏季气温过高，若用太阳作为光照能源，则应采取部分遮阳（用黑色的遮阳塑料网），通风的降温措施，以防光合细菌快速老化死亡。    总结起来，即是：先配成1%的培养基浓度，再加入10%的菌种，装入25公斤的无色或白色大塑料桶中，放到太阳底下晒即可，只要注意一下，夏天要遮荫，冬天直接晒或搭保温棚，春秋直接晒即可。放到太阳底下不用管也可，过些日子自然长成深红色。              /bbs/dispbbs.asp?boardi

29、d=1&star=2&replyid=4063&id=672&skin=0&page=1 一、 绪言1、 生命起源46亿年前地球诞生时是炽热、混沌的，一切元素都呈气体状态，没有生命。最初的生命是地球温度下降以后，在极其漫长的时间里，由非生命物质经过复杂的化学变化过程，逐步演变而成的。那时候，地球上火山内部喷发出来的气体中含有甲烷、氨、氢、硫化氢等，在大自然不断产生的宇宙射线、闪电的作用下，合成了氨基酸、核苷酸、单糖等一系列简单的有机小分子物质，它们经过长期积累,相互作用,在适当条件下，就形成了原始的蛋白分子和核酸分子。又经过漫长时间的演化，38-35亿年前，终于形成了具有原始新陈代谢和能够进行

30、繁殖的原始生命-古细菌。地球出现原始生命后，又经过几十亿年的进化逐步形成了今天丰富多彩的生物界，大致可分为三大类：植物界、动物界和微生物界。所谓微生物是指一类个体微小，结构简单，肉眼无法看到的微小生物。它们有细菌、真菌、放线菌、螺旋体、立克次体、衣原体、支原体、病毒等种类。广泛存在于空气、海洋和陆地中，繁殖快，分布广，种类多。十七世纪，显微镜发明家虎克（hoek）首次在水中发现了微小生物-细菌，从此揭开微生物界神秘的面纱。细菌属于原核生物，没有完整的细胞核，它由细胞壁、细胞膜、细胞质和核区组成，有的还有鞭毛，鞭毛是细菌的运动器官.细胞大小约为1微米-10微米.细菌分三大类：种类最多的杆菌、数目

31、最多的球菌及纤细活泼的螺旋菌。细胞壁位于菌体的最外层，具有一定的弹性和坚韧性，它对细胞有支持和保护作用。其化学成份一般为多糖、蛋白质和脂类。细胞膜是介于细胞壁和细胞质之间一层极薄的膜，成分主要是蛋白质、脂类。它使细胞能保持相对的稳定性，维持正常的生命活动，具有渗透性，在酶的作用下，能选择性地让一些小分子物质进入或排出，与细菌的新陈代谢密切相关。细胞质是细胞膜以内的原生质，为透明胶状物。主要包括基质和细胞器。核区是不完整的细胞核，是组成核物质集中的区域，是核糖体、脱氧核糖核酸等遗传物质贮存和复制的场所。2、 光合细菌概述光合细菌(photo synthetic bacteria简称：psb)属细

32、菌中的一类，有紫硫菌、绿硫菌、紫色非硫细菌和绿色非硫细菌。这里，我们将主要介绍紫色非细菌，它们是兼性厌氧菌，属原核生物界，光能异养型原核生物门，红色光合细菌纲，红螺菌目，红螺菌科，红假单胞菌属，主要有荚膜红、沼泽红、球形菌、深红红螺菌等种类。菌体外形有螺旋状、短杆状、近于球形和球形的。一般规格：长宽1微米-3.2微米0.6微米-0.8微米,球形菌直径0.8微米-1.5微米。它们以光和热为能源，主要利用有机物中的碳，同化其它营养进行元素进行生长繁殖，是高营养、高效能、多用途的有益微生物。 3、 光合细菌用途光合细菌生命力、适应性都很强，在生长繁殖过程中能分解有机物和吸收水体中的氨态氮、硫化氢、亚

33、硝酸盐等有害物质，本身无毒无污染。它在光照厌氧条件下生长旺盛，在无光黑暗通气条件下亦能生长，但不合成红色素，易经诱导产生广泛的适应酶，对降解某些有毒或人工合成化合物具有潜力；耐低温（即使冰冻也不会死亡）和高盐度（20%），适合处理高浓度有机废水，是优良的水环境改良剂。光合细菌菌体营养丰富，含蛋白质(60%以上)，维生素b12、叶酸、核黄素、类胡罗卜素、辅酶q10等促长因子和生理活性物质，是优良的饲料添加剂。光合细菌以土壤接受的光和热为能源，将有机和无机营养物质转化成易为植物吸收的小分子物质。同时光合细菌除本身的有机营养物质外，还含有铜、锌、钼、钴、镍等微量元素，含量适中，施用后，可补充土壤所缺

34、，提高肥效，是优良的植物肥料。4、 光合细菌应用（1）.养殖业我国是养殖大国，近年来，养殖业取得了很大的发展。但是，传统的水产和畜禽养殖成本高，产量小，效益低，特别是养殖中使用的各种消毒剂和抗生素,即破坏养殖环境，污染水产品，又增加养殖成本。如何有效地克服上述缺点呢？光合细菌作为优良的水环境改良剂和饲料添加剂，用于养殖业在我国才是近几年的事，由于最早使用光合细菌的用户，取得了很好的效果和较大的经济效益，因此目前倍受推崇，大有普及之势。那么，光合细菌究竟起到什么样的作用呢？净化水质由于高密度水产养殖的水体中，含有大量的鱼类粪便和残饵，以及鱼药的残留物，它们腐败后产生的有害物质直接污染水体和底泥。

35、轻度污染可造成鱼类生活不适，饲料系数增高，生长缓慢，免疫力下降；积累到一定程度后，能使鱼类中毒、发病甚至死亡。这是由于有害物质，除直接危害鱼类外，同时也是病原微生物的营养源，并使之大量繁殖，使鱼类染发病。兼性厌氧的光合细菌能改善水质的主要原因，是它在分解有机质时不产生有害物质，并且还能利用有害物质作为营养源，长成自已的有益细胞，变害为宝；形成优势群落后，还能竞争性地抑制病原微生物的生长，降低感染机率。从而净化水质使鱼类健康生长。 维持微生态平衡养殖的水体中存在着各种各样的微生物，有的是有益的；有的是有害的；有的处于中间状态，叫条件致病微生物，即正常情况下，这类微生物不致病，但在水质恶化，鱼类免

36、疫力下降时，便大量繁殖危害鱼类。自然界中，有害微生物和条件致病微生物都叫病原微生物是不可排除的，广义上讲，它们有利于生物进化。它们能使一些不健康的、免疫力低或退化了的生物体被淘汰。但是，无论是有害微生物还是条件致病微生物，必须在水体中达到一定浓度才能危害鱼类，这个浓度叫发病临界点。不同种或不同体质的鱼，发病临界点不一定相同。在渔业生产中，控制病原微生物的浓度，使其达不到发病临界点，是健康养殖的关键。通常人们采用消毒杀菌剂来控制，但随着施用次数的增加，病原微生物的耐药性亦相应增强，为了达到预防效果，施用剂量逐步加大，这不仅增加了用药成本，还污染了水体，造成水产品品质下降，甚至不能食用。同时鱼类易

37、产生应激反应，停食、消瘦，浪费有限的生长期。到了鱼类发病需要治疗的时候，安全剂量治不了病，大剂量施用又危及鱼类，这个矛盾制约了水产业的发展。如何控制病原微生物的生长繁殖，并使其不产生耐药性呢？光合细菌可基本克服消毒杀菌剂的缺点，它通过降解或清除水体中包括鱼药在内的有害化学物质；与病原微生物争夺营养、空间，使其无法大量繁殖，从而不易形成致病的环境条件。假如由于病原微生物的原因，鱼类发了病，说明它在水体中的浓度已达到或超过发病临界点，在微生物群体中占优势，此时，再用光合细菌治疗是没有明显效果的.须用消毒杀菌剂治疗,6-7天后,再施用光合细菌保养水质。鱼类病害防治原则是：防重于治。只有在日常渔业生产

38、中，维持水体微生态平衡，使有益微生物始终占绝对优势，才是健康养殖的出路。如果平时不有效地预防，到了出现症状时再去治疗，那么，包括鱼药成本在内的重大损失将是不可避免的。培养浮动物作饵料光合细菌营养丰富，这正是浮游动物的优质饵料。实践证明，水体中光合细菌越多，浮游动物生长繁殖越旺盛,以浮游动物为食的鱼类增产效果也就越明显,如虾、蟹、花鲢、河蚌等。浮游动物作为仔鱼、糠虾、贝苗等开口饵料，营养价值高，易于消化吸收。此外，光合细菌对于刚孵化后，还不能主动捕食的仔鱼是最适宜的饵料，此时仔鱼的消化系统各器官尚未完全分化，光合细菌通过鳃被吸入体内，在卵囊尚未被完全吸收的同时，即可从外界摄取营养，以弥补内源性营

39、养的不足，从而大大提高成活率。间接增氧光合细菌分解有机质进行生长繁殖时，不需要氧气，也不释放氧气，它节约了好氧微生物分解有机质时所需的氧，产生间接增氧作用。但随后好氧的浮游动物因得到丰富的饵料，数量剧增，增氧效果就不明显了。饲料添加剂在相对营养不良的情况下,养殖动物的免疫力下降,有害菌得以发展，容易出现疾病症状。一般情况下，配合饲料中的活性营养成份较少，饲料系数较高。光合细菌作为优良的饲料添加剂，含有大量的促长因子和生理活性物质，营养丰富，拌和饲料后，可补充和增加饲料营养成份、降低饲料系数；刺激动物免疫系统，促进胃肠道内的有益菌生长繁殖，增强消化和抗病能力，促进生长。（2）.种植业光合细菌肯有

40、很强的固氮能力，能够改善土壤的营养结构,肥沃土壤,可作为基肥、追肥。光全细菌在土壤中大量生长繁殖，有利于土壤中有效力微生物（如放射线菌）的生长，减少有害菌群（如丝状真菌）引起的病害。光合细菌作为农作物，用于水稻和小麦，有利于根系发育，提高有效分蘖和成穗数，用于蔬菜及花卉等，可提高产量和品质，延长保鲜期；用于浸泡种子，发芽率高、生长速度快、抗病力强。对棉花的枯黄、草莓的根腐病等防治效果显著。（3）环保业生物学污水处理法是指通过微生物酶的作用，分解和合成有机质。其中起主要作用的是细菌，污水中一些可溶性的有机物在胞内酶的作用下被菌体选择性地吸收；颗粒、胶体等难溶或不溶性的有机物先附着在菌体外，由菌细

41、胞分泌的胞外酶分解成脂溶性和水溶性物质，再被菌体吸收。通过微生物体内的生化作用，反一部分有机物同化成自身，另一部分被异化成水分子有机物、二氧化碳、水等，从而使污染物质得到降解。 光合细菌兼性厌氧的我和很强的适应性，使其在污水发酵处理中，作用日益突出。例如光合细菌（荚膜红假单胞菌）可将致癌物亚硝胺转化为无毒的化合物，对于生化需氧量（bod）高达数千mg/l的有机废水，一些生物膜法及活性污泥法等需氧处理法难以耐受，而光合细菌则可以承受，故在处理高浓度有机废水方面具有广泛的应用前景。 32/sw/microogannism/articles/3.htm 使用光合细

42、菌注意在养殖水体中施用或在饲料中添加光合细菌能改善水质，减少耗养，促进鱼虾生长，提高产量。使用光合细菌要注意以下几点： 一、适时使用。光合细菌宜掌握在水温20摄氏度以上时使用。低温及阴雨天不宜使用。 二、看水使用。水肥时施用光合细菌可促进有机污染物转化，避免有害物质积累，改善水体环境和培育天然饲料，保证水体溶氧。水瘦时要先施肥再使用光合细菌，这样有利于保持光合细菌在水体中的活力和繁殖优势，降低使用成木。此外，酸性水体不利于光合细菌生长，应先施用适量生石灰，水体ph值达标后再使用光合细菌。 三、与肥配用。在池塘施用粪肥或化肥时，配合施用光合细菌效果更为明显，可避免肥料用量过大，水质难以把握的缺点

43、，并可防止藻类老化造成水质变坏。 四、酌量使用。鱼池使用时，每立方水体用2至5克光合细菌拌粉碎的干肥泥均匀撒于鱼池，以后每隔20天左右每立方水体用1至2克光合细菌，对水后全池泼洒。用于饲料添加投喂鱼虾时，按1的比例拌入。用于疾病防治时，可连续使用。每立方水体鱼池用1至2克，对水后全池泼洒。 五、使用禁忌。光合细菌制剂是活体细菌，药物对它有杀灭作用，因此不可与消毒杀菌剂同时使用。水体消毒后须经过一周方可使用。摘自：200版京郊日报/do/index3.php?id=9036&table=news 光合细菌简介光合细菌是20亿年前地球上最早出现的利

44、用太阳能进行光合作用生长繁殖的原核古老微生物。在自然界c、n、p循环中起着重要的作用，随着科技的进步，光合细菌独特、神奇的功能展现出了广泛的应用前景，它的作用机理主要表现在以下方面：优势种群理论：在正常微生物群及其宿主和环境所构成的生态系统内，少数优势种群 对整体起控制作用，一旦失去就可导微生物失调，光合细菌就在于补充或恢复优势种群，使失调的微生态达到平衡。生物佶伉理论：光合细菌的代谢产物共同组成化学屏障，在黏膜、皮肤等表面形成生物屏障，阻止病原微生物的定植。三流运转理论：光合细菌可以成为非特异性免疫调节因子，增强吞噬细胞的能力和细胞产生抗体的能力，抑制腐败细菌和毒性物质的生长，保证微生态系统

45、中的基因流、能量流和物质流的正常运转。它不仅具有独特的作用机理，而且还富含多种生物活性物质，如b族维生素、叶酸、烟酸、泛酸、生物素、vb12、辅酶q和类胡萝卜素等。具有促进生物机体新陈代谢、生长发育、增强免疫能力和调节生物体微生态平衡等综合生物学功能。光合细菌的应用是多方面的，随着逐渐深入的研究与开发，它在养殖业、种植业、人体天然保健食品、饮品、化妆品、环境治理等方面将会发挥出巨大的功能与作用，为人类的生存和自然环境的保护提供更多的帮助。 中国科学院成都生物研究所自上世纪八十年代初即从事光合细菌在畜禽养殖、环境保护及保健品方面的研究与开发。二ooo年，瑞兴生物下属控股企业德阳瑞兴生物工程有限公

46、司与中国科学院实施院企合作，共建光合细菌研发平台，承接了四川省重点科学技术攻关项目“微生态制剂光生素的研制及应用”。该项目是光合细菌研发平台开发出的第一项重大科技成果，于2002年6月21日由四川省科技厅组织成果验收鉴定，并颁发了鉴定证书，其知识产权由双方共享。 光合细菌研发平台是一个生物系统工程。本公司在中国科学院、中国农业科学院、四川农业大学等院校生物学专家、营养学专家的主持下，根据光合细菌应用广泛的特点，已经成功研制出涉及人体保健、环境保护、农业种植等多个领域的高新生物技术产品。主要有： 光生素：光生素成果，鉴定结论：成果具有创新性、先进性和实用性，有较高学术水平和重要应用前景。成果整体

47、水平国内同类研究的领先水平。阳光健：它是以光合细菌为主配制而成的新型人体保健品，可调节人体内微生态平衡，促进新陈代谢，增强免疫抗病能力，改善睡眠，排毒养颜、延缓衰老。目前已有2000多名自愿者参与试验，使用后效果良好。公司计划将其作为第二个产品推向市场。水净宝：它是一种生物活水剂，可使大面积水源的有机污染得到有效地控制和处理，且成本低、使用方便。由于水净宝的使用不需要象一般污水处理厂那样添置复杂的设备和设施，因此更适合在自然的环境中如湖泊、水库、水塘以及近海水产养殖进行水体处理，从而具有更好的经济效益。绿生素：作为新型生物固氮产品，可促进植物光合作用，提高产量，减少化肥使用量。另外，本公司还对

48、光合细菌的其它作用进行了深入的研究，如：发利生（人体保健品）、利生素（花卉专用）、净能宝（清洁能源）等。/hxjs.asp光合细菌的应用生命科学学院 02级生物科学专业李成仁023311025 张若伟023311035 罗连023311040 周广023311042摘要：光合细菌能够利用进行光合作用，同时固氮产氢，在自然界的碳、氮、硫循环中起着重要作用近期研究表明，它在净化水质、鱼虾养殖、禽畜饲养、生物肥料、人类保健及新能源开发方面也有重要用途，成为世界微生物学界关注的热点。关键词：光合细菌 产氢 固氮光合细菌，简称psb(photosynthetic b

49、acteria)是水圈微生物的一类，广泛分布在海洋、湖泊、江河、水田、污泥、土壤等各个角落，分布于水的厌气层中，进行不产氧的光合作用而合成自身营养物质。至今分离得到的已知psb涉及到7个亚群、28个属、80多个品种。在不同的自然环境下，光合细菌具有多种不同的功能(固氮、产氢、固碳、氧化硫化物等)，在自然界的碳、氮、硫循环中起着重要作用。光合细菌个体极小，约为小球藻的5%左右，但营养成份却非常丰富。经分析，菌体含蛋白质63.8%、脂肪8 .2%、可溶糖类20.8%、粗纤维2.8%、灰分4.4%。各类维生素的含量也很丰富，如胡萝卜素含量约为0.56mg/g、b族维生素88 mg/g及全套氨基酸，因

50、而被称为营养食品和饲料添加剂的新载体，应用范围十分广泛，大有开发价值。由于光合细菌具有上述独特的生理生态学特性，使它在净化水质、鱼虾养殖、禽畜饲养、生物肥料、人类保健及新能源开发方面的应用越来越被科学界看重，成为世界微生物学界关注的热点。psb的生理特性光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳。与绿色植物不同的是，它们的光合作用是不产氧的。光合细菌细胞内只有一个光系统，即ps，光合作用的原始供氢体不是水，而是h2s（或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了h2，分解有机物，同时还能固定空气中的分子氮生成氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解

51、有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。 光合细菌的应用与开发放氢与能源开发光合细菌光合机构的核心是色素蛋白复合体，它包括捕光色素蛋白复合体(lh和lh)以及反应中心蛋白复合体(rc)。lh和lh主要进行光能的吸收和传递，而rc是光能转化的最重要反应场所。lh吸收光子后通过lh传递给rc，rc利用光能进行电子传递和质子转位耦联，从而建立起的跨膜的质子梯度，驱动atp的合成，使光能转变成化学能。电子传递固的最终受体是fd，固氮酶在atp提供能量条件下，接受fd传递的电子，将h+还原为h2，完成固氮和放氢功能。 在自然界，很多生物过程不

52、是由单一菌株所完成的，必须依靠2种或多种微生物共同完成。光合细菌可与多种生物组建形成良好微生态产氢体系，使其在转化可再生生物质资源(例如纤维素和有机废水)生产氢能方面具有显著优势。例如，利用rb.capsulata野生型和吸氢酶缺陷变异株分别和纤维素降解菌atcc21399共培养，进行纤维素产氢研究，结果野生型产氢量只有12 43mol/mol葡萄糖，而变异株产氢量达46 62mol/mol葡萄糖。混合培养产氢技术不仅可显著提高产氢量，而且可彻底降解大分子有机物为co2和h2o。但现有混合培养产氢研究常采用两步转化法，即将大分子有机物的厌氧降解和小分子有机物的光合放氢过程分两步完成，工艺较复杂

53、。如采用一步转化法可简化工艺，可降低成本，但缺乏控制发酵参数的有效手段。山东大学建立了光合细菌eric-pcr新方法，该方法是用在肠杆菌基因间的重复保守序列引物对基因组dna进行pcr扩增。研究表明，不同种属光合细菌的eric-pcrdna指纹图谱具有特征性，可在分子水平上进行快速归类和鉴别，有望应用于混合培养产氢研究。在现有制氢技术中，化石燃料和电解水制氢技术的工艺已基本成熟，但却面临着矿产能源枯竭和生产成本高、环境污染的难题。21世纪能源从化石型逐步转化为生物质型已成为不可逆转的发展趋势，而光合细菌产氢是目前研究得最多、最深入的一个方向，生物制氢技术走向成熟，能源开发就会迈上一个全新的台阶

54、。 psb在高浓度有机废水处理中的应用psb普遍具有降解卤代化合物和芳香化合物的能力。研究发现其降解这类化合物的途径与其他细菌有类似之处。这有利于进一步阐明这类化合物的降解机理，为开发出高效降解该类化合物的工程菌奠定基础。卤代化合物虽然是工业生产过程中形成的一大类重要的化学物质，但其毒性和难降解性又使其成为环境中的主要污染源之一。自然界中能够有效降解这类化合物的微生物很少。解这类化合物的微生物很少。近年来，mcgrath和harfoot初步研究发现光合细菌rhodospirillum和rhodospeudomonas能够在厌氧光照条件下，去除卤代羧酸化合物中的卤素，生成相对应的脂肪酸，然后被菌

55、体利用作为碳源。而在降解芳香化合物方面则有研究表明，r.palustriscga001能够在好氧、厌氧和微好氧3种不同条件下降解约27种芳香族羧酸化合物，其中大部分化合物在厌氧条件下降解的较好。另外psb也能降解芳香族硝基化合物。blasco和castillo报道rhodobacter capsulatuself1能够在光照条件下，降解硝基酚。虽然psb能够降解的有机污染物的范围较广，但其对难降解的有机污染物的降解范围和降解能力仍然有待于深入研究，以期为今后的实际废水处理给予理论上的指导。随着psb降解有机污染物的机理的进一步阐明，利用基因工程技术，构建高效降解有机污染物和具有新的降解途径的p

56、sb工程菌，将会提高其应用价值，使其得到广泛的应用。 psb作为饲(饵)料添加剂在畜禽、水产业上的应用日本是最早将光合细菌应用于水产养殖的国家，在我国南方，psb在60年代也开始被应用于水产养殖上。目前psb被广泛应用于海水、淡水鱿类、虾类、贝类等的养殖、育苗，以及轮虫等饵料生物培养，对水产养殖的作用主要表现在：净化水体、作为饵料添加剂和防治鱼病等。1、净化水体：psb的水中清污功能和其独特的光合作用有关。与藻类及其它水生植物的光合作用利用co2和h2o不同，psb的光合作用能在量消耗水中有机物、氨态氮，很多种类还可利用硫化物，而正是这些物质构成了水中的主要污染物。因此psb的光合作用可减少水

57、体中的污染物、改善水质。同时还可间接提高水体中溶解氧含量。崔竞进等到在实验室用多株psb混合菌液处理废水，cod去除率达90%以上，极大地提高了水体中溶解氧的含量。2、作为饵料或饵料添加剂光合细菌的营养成分丰富，其粗蛋白含量远高于玉米、大豆、蚕豆、蚕蛹、豆饼、豆渣、花生饼、菜籽饼等，甚至高于国产鱼粉，而且其它营养成分含量也较高，在饲料中少量添加，可以提高饲料效率，增加脂肪含量，提高鱼类生殖率和抗病力，改善色泽。另外，在提高育苗成活率方面，光合细菌的作用已经得到承认，只是在用其作为鱼苗开口饵料还是作为饵料添加剂方面尚未达成一致的意见。这可能与鱼苗的种间差异性和投喂方法有关。3、防治鱼病在鱼池中少量使用光合细菌，能促进鱼类摄食，并能通过鱼鳃进入体内，补充鱼类营养，使鱼更健壮，对疾病抵抗力更强；同时，光合细菌又能改善水质，消除鱼类患病的条件，从内外两方面预防鱼病，这已经为许多研究所证明。小林正泰另辟蹊径，利用光合细菌对鲤鱼穿孔病，金鱼绵头病、鳗鱼水霉病及南方黑鲷擦伤病等进行治疗。将病鱼放在光合细菌培养液稀释10倍的菌液中浸洗1015分钟，再放于投施适量光合细菌的池中饲养，15天后病鱼康复。 psb作为生物肥料在农业上的应用光合细菌是生物圈中仅次于高等植物的初级生产者,在碳、氮固定及土壤中的硫循环中都是重要角色。它能利用可见红外等较长波长的光能