光合细菌的生物学价值

光合细菌 Photosynthetic Bacteria PSB

光合细菌包括产氧光合细菌(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、绿细菌和日光杆菌属、红色杆菌属等总共 27个属 66个种。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。

光合细菌是革兰氏阴性菌,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。

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光合细菌的培养方法

一、培养方式 光合细菌的大量培养通常采用全封闭式厌气光照培养和开放式微气光照培养两种方式。 (一)全封闭式厌气光照培养 全封闭式厌气光照培养是采用无色透明的玻璃容器或塑料薄膜袋,消毒后装入消毒好的培养液,接入20%~50%的菌种母液,使整个容器均被液体充满,加盖(或扎紧接口), 造成厌气的培养环境,置于有阳光的地方或用人工光源进行培养,定时搅动,在适宜的温度下,一般经过5~10天的培养,即可达到指数生长期高峰,此时可采收或进一步扩大培养。 (二)开放式微气光照培养 开放式微气光照培养一般采用容量为l00~200升的塑料桶为培养容器。在桶底部装一气石,培养时微充气、使桶内的光合细菌呈上下缓慢翻动。在桶的正上方距捅面30厘米左有装一有罩的白炽灯泡,使被面照度达2000 lx左右。培养前先把容器消毒,加入消毒好的培养液,接入20%~50%的菌种母液,照明,微充气培养。在适宜的温度下,一般经7~10天的培养,即可达到指数生长期高峰,此时,进行采收或近一步扩大培养。 两种培养方式相比,以厌气培养方式较为理想,微气培养方式虽然设备比较简单,易于大量培养,但杂菌污染程度大,培养达到的菌细胞密度低。 二、菌种分离、保藏 培养光合细菌首先要有菌种。目前,应用于水产养殖业的光合细菌,主要是红螺菌科即紫色非硫细菌中的一些种类。它们共同的特征是具鞭毛,能运动,不产生气泡,细胞内不积累硫磺。光合细菌分离成功的关键在于选择适宜的富集、分离培养基,和提供适于光合细菌生长需要的厌气环境及适宜的温度、光照条件。 (一)采样 红螺菌科细菌可用有机物作为光合作用的供氢体兼碳源,广泛分布在被有机物污染的地方,如河底、湖底、海底、水田、沟渠和污水塘的泥土以及豆制品厂、淀粉厂和食品工业 等废水排水沟处呈橙黄色或粉红色的泥土中。浅水处直接用杯舀取少量泥土作样品,深水处借用采水器和采泥器采样。 (二)富集培养 富集培养均采用液体培养基。将采回的样品(土壤或水)装入玻璃圆筒或大型试管或具塞的磨口玻璃瓶中,倒入配制好的培养液,充分搅拌。为造成厌气环境,在玻璃圆筒或大型 试管中加入液体石蜡以隔断空气。然后在温度为25~35℃,光照为5000~10000 lx的条件下进行富集培养,经过2~8周的培养,在玻璃瓶壁上出现光合细菌菌落,或整个培养液长成红色。如果培养的光合细菌是海水种,因其生长缓慢则需要更长的富集时间。…

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光合细菌的营养价值

光合细菌的菌体无毒,营养丰富,蛋白质含量高达65%,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,尤其是B12、叶酸、生物素的含量相当高是啤酒酵母和小球藻的20到60多倍。PSB菌体内含有较高浓度的类胡萝素,而且种类繁多,迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素。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,具有很高的营养价值。 光合细菌在虾、贝类的幼体培育中应用非常广泛,其一方面能净化水质,改善幼体的环境条件,另一方面作为饵料被幼体摄食(贝类幼体相对虾幼体的蚤状阶段都能直接摄食光合细菌),对促进幼体生长、变态和提高成活率有明显效果。…

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