光合細菌

光合細菌概論

        光合細菌(光合



 

 

        除了淨化水質外,進一步的研究發現光合細菌對魚、蝦、蟹、貝類幼
體具有促進生長,提高存活率的作用。這可能是因為光合細菌菌體富含營養
物質,其蛋白質含量超過大豆,維生素B群種類與含量超過酵母,特別是維
生素B12、葉酸和生物素等含量豐富。另外,重要生理活性物質的輔"酉每"
Q在光合細菌中含量遠超過其他生物。

 

光合細菌應用在水產養殖上,主要在五個方面上

  •   作為水質淨化劑
  •   作為飼料添加劑
  •   用於水產動物幼體培育
  •   作為動物性生物餌料的餌料
  •   防治魚病

光合細菌生物學

        光合細菌是地球上最早出現的具有原始光能合成體系的原核生物,
光合細菌根據光合作用是否產氧,可分為不產氧光合細菌和產氧光合細菌;
又可根據所利用碳源的不同,將其分為光能自養和光能異養型,前者是以硫
化氫為光合作用供氫體的紫硫細菌和綠硫細菌,後者是以各種有機物為供氫
體和主要碳源的紫色非硫細菌。目前根據光合細菌所具有的光合色素體系和
光合作用中是否能以硫為電子供體將其劃分為4個科:

  1. 紅螺菌科(紅螺菌科或稱紅色非硫菌科)
  2. Chromatiaceae(紅硫菌科)
  3. Chlorobiaceae(綠硫菌科)
  4. Chloroflexaceae(滑行絲狀綠硫含量菌科)

        綠硫細菌、紅硫細菌(過去叫做紫硫細菌)和紅螺細菌(過去叫做紫
色非硫細菌)等,都是能夠進行光合作用的細菌,大多數都不能夠運動。這
些細菌的菌體內含有類似於葉綠素的光合色素,這種光合色素叫做細菌葉綠
素。有的光合細菌還含有大量的類胡蘿蔔素,而使菌體呈現出紅色。

        光合細菌中,目前生產的主要種類為紅螺菌科的屬、種,如莢膜紅假
單胞菌(Rhodopseudomonas capsulatus)、球形紅假單胞菌(Rps.globiformis
、沼澤紅假單胞菌(Rps.palustris)、嗜硫紅假單胞菌 (Rps.sulfi-dophila)、深
紅紅螺菌(Rhodospirillum. rubrum)、黃褐紅螺菌(Rhodospirillum.fulvum)等。

培養物顏色

光合細菌具有光合色素,包括細菌葉綠素和類胡蘿蔔素等。

  培養物顏色 細菌葉綠素 光合作用器管 光合反應的供氫體 硫粒子的蓄積 主要
碳源
蠕動
螺旋菌系紅 紅、粉紅、紫、橙黃、茶褐 一個或b 色體 有機物 沒有 有機物 +
貝尼硫菌系 紅、粉紅、紫、茶 一個或b 色體 2 S 細胞市中心 CO 2 +, -
綠硫菌科 a和彗星
D E或
綠色包囊 2 S CO 2 -
細菌系綠硫絲狀 綠、橙黃 一個或彗星 綠色包囊 有機物
2 S
有機物 +

        紅螺菌科和著色菌科的菌體顏色來自於類胡蘿蔔素較高,掩蓋了細菌
葉綠素。根據體內含有的細菌葉綠素和類胡蘿蔔素的種類和數量不同,因而
呈現不同的顏色。另外,由於培養條件的不同,顏色也有所變化,這是由於
氧的存在會抑制光合細菌色素合成。

光合細菌的菌種分離和菌種保存技術

        菌種的分離,是從它生活的環境中,與混雜的微生物群分離出來。這
是獲得優良菌株最基本且必要的手段。

菌種大量培養

        目前應用於有機廢水淨化和水產養殖業上的光合細菌,主要是紅螺菌
科中稱為紫色非硫細菌中的一些種類,包括紅螺菌屬(Rhodosirillum)、紅
假單胞菌屬(Rhodopseudomonas)、和紅微菌屬(Rhodomicrobium)在
內的三個屬,共同特徵是具鞭毛有運動性,不產生氣泡,細胞內不積累硫化
物。

Adobe網頁和:

        光合細菌生長條件,主要有水、有機質和厭氧環境。因此,在河底、
海底的泥土及水田、溝渠等經常含有有機物的泥土上,有著呈橙黃色、粉紅
色塊狀沉積物的泥土,都可以採取分離光合細菌的樣品。

培養方式:

        目前在水產養殖上應用的光合細菌,主要是光合異營型紅螺菌科,其
中以紅假單胞菌屬(Rhodopseudomonas)為主。採用的養殖方法有兩種,
全封閉的厭氣光照培養方式,開放式的微氣光照培養方式。

  1. 全封閉式的厭氣光照培養
    採用無色透光的容器,消毒後裝入培養液,接入20~50%的菌種母液,將
    容器中灌滿培養液,加蓋造成厭氣的培養環境。,置於有陽光的地方或用
    人工光源進行培養,達到指數生長期高峰時,可作為菌種器液接種。
  2. 開放試微氣光照培養
    可採用100-200L容量的的塑膠桶或500L容量的豐年蝦孵化桶為培養容器
    。在底部裝打氣石,培養時微充氣,使桶內光合細菌上下緩緩翻動。在
    桶的正上方約30cm左右加裝人工光源,使液面照度達2000lux。容器消
    毒後裝入培養液,接入20~50%的菌種母液,照明,微充氣培養。

培養基

        對培養光合自營型細菌,一般用無機鹽為基礎培養基,加入適量的碳
酸氫鹽作為二氧化碳的來源,用磷酸調整pH 7.0~8.0,然後加入0.05~0.1%
的Na2S.9H2O作為電子供體和供氫體,在光照厭氣環境,20~30℃培養。
培養光合異營型的細菌則需在無機鹽培養基中再加入0.2%酵母膏、0.25%
乙酸鈉、0.02%丙酸鈉和5%NaHCO3,調整其pH至7.0-8.0,根據環境需求
而定。

是誰擰紅細胞
NH 4 1.0克 氯化鈉 0.5 -2.0克
碳酸氫鈉3 * 1 1.0 T.m.ユ液治療 * 2 10毫升
2 HPO 4 0.2 * 3儲液輔助素生長因子 1毫升
CH 3 COONa 1 - 5G 蒸餾水*4 千毫升
硫酸鎂4 0.7 H 2 Ø 0.2克 pH值* 4 7.0

著色菌科配方
NH 4 1.0克 氯化鎂 0.2克
碳酸氫鈉3 1.0克 T.m.ユ液治療 * 2 10毫升
2 HPO 4 0.5克 蒸餾水*4 千毫升
2 S * 5 1.0克 pH值* 4 8.0-8.5

綠桿菌科配方
NH 4 1.0克 氯化鎂 0.2克
碳酸氫鈉3 1.0克 T.m.ユ液治療 * 2 10毫升
2 HPO 4 0.5克 蒸餾水*4 千毫升
2 S * 5 1.0克 pH值* 4 7.3

*1 事先製備5%NaHCO3水溶液,經過濾除菌,取20ml與另外經高壓滅菌
的培養基混合
*2 微量元素儲液:FeCl3 5mg、CuSO4.5H2O 0.05mg、H3BO3 1mg、
MnCl2.5H2O 0.05mg、ZnSO4.7H2O 1mg、CO(NO32.6H2
0.5mg、蒸餾水 1000ml
*3 生長輔助因子:維生素B1、P-胺基苯甲酸、根據不同菌種加入。
*4 光合細菌如為海水種,改用人工海水,並調整pH值
*5 事先製備10% Na2S水溶液,經過濾除菌,取10ml與另外經高壓滅菌
的培養基混合。培養紅硫菌(Chromatium)時,可再Na2S水溶液中加入
0.2%馬來酸鈉等有機酸來促進生長。

培養方法

        光合細菌的培養,按次序分為容器、工具的消毒,培養基的製備,接
種和培養管理四個步驟。

(一)容器、工具的消毒,參考微藻培養方法部分。

(二)培養基的製備

  1. 淡水種光合細菌使用消毒過的淡水製備,生產培養可用消毒的自來水
    (或井水)配製。如果培養海水種光合細菌則用天然海水配製培養基,在海水中加入磷元素時,不能用K2HPO4,應用KH2PO4,不然會產生大量沉澱。

  2. 滅菌和消毒菌種培養用的培養基應連同培養容器用高壓蒸氣滅菌鍋滅菌
    。大型生產性培養則把經沉澱砂濾後的水用漂白液消毒後使用。
  3. 培養基配製根據所培養種類的營養需要選擇合適的培養基配方。按培養
    基配方把所需物質稱量,逐一溶解,混合,配成培養基。也可先配成母
    液,使用時按比例加入一定的量即可。

(三)接種培養基配好後,應立即進行接種。光合細菌生產性培養的接種量
需求較高,一般為20%~50%,即菌種母液量和新配培養液雖之比為1:4
~1:1,不應低於20%,尤其是微氣培養,接種量更應高些,否則光合細菌
在培養液中很難佔絕對優勢,影響最終產量和質量。

(四)培養管理

        光合細菌的培養過程中,管理工作包括日常管理操作和測試,生長情
況的觀察、檢查以及出現問題的分析處理等三個方面。

  • 日常管理和測試
    1. 攪拌和打氣:光合細菌培養過程中必須幫助沉澱的光合細菌上浮獲
      得光照,保持菌細胞的良好生長。大型厭氣培養則用機械攪拌或使
      用小型沉水馬達使水緩慢循環,保持菌體懸浮。
      微氣培養是通過打氣幫助菌體上浮,因為打氣會使溶氧含量增加,
      光合細菌繁殖受到抑制,所以必須嚴格控制供氣量。一般採用定時
      斷續充氣,充氣量控制在1~1.5L/(L*hr)之間,溶解氧量保持在
      1ppm以下。
    2. 調節光照度:培養光合細菌需要連續進行照明。白天可利用日光培
      養,晚上則使用人工光源,或完全利用人工光源培養。一般培養光
      照強度應控制在2000~5000 lx之間。如果光合細菌細胞密度高,則
      光照強度應提高到5000~10000 lx。
    3. 調節溫度:光合細菌對溫度的適應範圍在23~39℃內,均能正常生
      長繁殖,可不必調整溫度。 常溫下培養也可通過調整,將溫度控制
      在光合細菌生長繁殖最適宜的範圍。
    4. 酸鹼度的測定和調整:培養光合細菌必須注意酸鹼度的變化。 光合
      細菌大量繁殖時,菌液pH值上升,此時為指數生長期。但當pH 值
      超過生長的適應範圍時,光合細菌生長下降。 如果能及時調整,使
      pH值保持在最適範圍,則光合細菌能繼續生長繁殖。測定和調整pH
      值,可以讓光合細菌保持在指數生長期。一般採用加酸的辦法來降
      低酸鹼值。醋酸、乳酸和鹽酸均可使用,最常用的是醋酸
      。日常管
      理工作中,必須每天或隔天測定pH值,當pH值上升超出最適範圍,
      即加酸調整。
  • 生長情況的觀察和檢查
    光合細菌生長情況的好壞是培養成敗的標準。在培養過程中,可以通過
    觀察菌液的顏色及其變化來了解光合細菌生長繁殖的大體情況,菌液的
    顏色是否正常,接種後顏色是否由淺變深,均反映光合細菌是否正常生
    長繁殖以及繁殖速度的快慢。 必要時可通過顯微鏡檢查,了解情況。
  • 問題的分析和處理
    通過日常管理、檢測、檢查,了解光合細菌的生長情況,就可以結合當
    時環境條件的變化進行分析,找出影響光合細菌生長繁殖的原因,採取
    相應的措施。

        影響光合細菌生長的原因很多,內因是菌種是否優良,外因是光照、
溫度、營養、敵害和厭氣程度等。溫度、光照和pH值都能影響著光合細菌
的生長,而且溫度、光照和pH值之間是互相制約的,溫度與光照的強弱是
對立統一的,所以光合細菌生長的最適條件應是互應的,即溫度高,光照
應弱;溫度低,光照應強。 如果是溫度高,光照強,pH值就會迅速升高,
培養基產生沉澱,抑制光台細菌的生長;如果溫度低,光照弱,光合細菌
得不到最佳能源,生長速度也慢。

經試驗得出光合細菌生長的最適條件是:

  1. 溫度15~20℃時,光照30000~50000 lx,培養基pH值為7.0
  2. 溫度25~30℃時,光照為3000~5000 lx,培養基的pH值為7. 0。

 

 

水質管理  

 

問題:

1、如何利用簡便方法培養高力價光合菌?2、蝦池定期投入乳酸菌、酵母菌,對水質及水中生物是否有不良效果?3、貴單位若有水產養殖用之菌類培養及資料,可否函寄給我? 

 

解答:

1、簡單桶式培養:公噸水量 (魚池水或開放性水域之水)投入30 kg下雜魚(15 kg魚粉)微量打氣使水團攪動,置於陽光下培養,至水色變為粉紅或紫紅色即可獲得很高力價之光合菌(陽光充足情形下約7天可達成)魚池直接培養方式:1公頃(水深15~ 30 cm ) 投入1,500 kg魚粉及1,500 kg米糠,於陽光充足情形下,一星期可達全池水為粉紅色至紫紅色之光合菌。2、乳酸菌及酵母菌並不適合生存於蝦池中,直接投入蝦池之活存機率不大,反而成為池水有機物之污染源。另外有些種類的酵母菌為蝦類病原菌,會引發蝦體肌肉白濁症,所以基本上乳酸菌、酵母菌可作為飼料添加物(因其營養價較高),但並不適合直接投入水體。 

 

日本光合菌粉粒(自行DIY硝化菌)

分類:水族大街
2007/06/29 8點 22分

一、特性︰
        本品簡稱 PSB,無毒而厭氧性,能在無氧及光線能照射條件下,行光合作用,且決不消耗水中
        溶存氧量。二、功能︰        1. 含有特殊能力的活菌,能分解有毒的硫化氫、亞硝酸鹽、硝酸鹽及氨        2. 能確保魚蝦健康。        3. 含有豐富蛋白質、葉酸、菸鹼酸、泛酸、生物素、維生素B群。        4. 每7 ~10 天使用一次,以維持相當的菌數。三、菌種︰        1.主要菌種︰光合成紅菌。        2.附加菌種︰嫌氣性芽胞菌放線菌、好熱性與常溫性氮素分解菌四、外形︰粉粒狀五、注意事項﹕        1.未使用時,需置於陰涼處保存,嚴禁直接日曬。        2.本產品非藥物,不具殺傷力。六、使用方法︰        1. 取用100cc的RO水或蒸餾水,將日本光合菌3克,糖蜜或黑糖2克(不是砂糖喔,建議最好是            使用糖蜜),再加入綜合維他命少許 (不加也可),將三樣東西通通放入玻璃瓶中,連續光照            靜置 24小時(或稍為攪動,攪動時以液面微起波紋而無漩渦為適度,瓶蓋不可鎖緊) ,如此就            可得到一瓶剛配置的新鮮活化PSB光合菌,現用現泡,自己 DIY,不會有過期的問題        2. 將步驟1所得的PSB光合菌母液,每20公升缸水使用 1cc PSB光合菌母液即可。(魚缸、蝦池中)        3. 所配置好的母液,最好於2個月內使用完畢,避免雜菌滲入用完後重新再泡,常保新鮮活菌。         4. 每 7 ~10 天添加PSB光合菌母液一次,添加量已實際情況酌量增減。        5. 糖蜜每瓶 300 cc , 60 元一瓶七、價格︰每克 2 元,每次最少購買 50 公克 。八、重量︰每包一公斤裝,800元/包


























 



 


九、光合菌母液製作步驟︰
         1. 去藥局購買一瓶蒸餾水450 cc(10元),將日本光合菌20克,糖蜜10 cc(不是砂糖喔),
             及
綜合維他命少許(約2克),將這些材料備齊 。      

        2. 將蒸餾水的瓶蓋打開。        3. 倒入日本光合菌種。         4. 倒入綜合維它命。




       5。倒入糖蜜(糖蜜每瓶250毫升,60元一瓶)

   6. 拿一支乾的竹筷,攪拌均勻,靜置光照,避免太陽直射及高溫即可。

   
   7. 使用的樣器具都要是乾的,如此才不會發霉而製作失敗8. 瓶蓋請勿旋緊,因為光合菌活化時會有發酵作用產生。9. 每日只需將沉底的光合菌種,搖動一次,讓沉積在最底下的光合菌也能活化      不會被上層光合菌壓住。10.製作成功的光合菌有一股烏梅的香味(或是焦糖味,醬油味),如果是臭味,就表示製作過      程,有雜菌(黴菌)滲入。
   
   

   

光合細菌的培養及應用技術

1引言
光合細菌(photosynthetic bacteria,簡稱PSB)是一群能在厭氧光照或好氧黑暗條件下利用有機物作供氧體兼碳源,進行不放氧光合作用的細菌,廣泛分佈於水田、湖沼、江河、海洋、活性污泥和土壤中,依據《伯傑細菌鑑定手冊》(第九版)可分為6個類群,27個屬。不產氧光合作用的紅螺菌目分為紫細菌(purple bacteria)、綠細菌(Greenbacteria)和日光桿菌屬(Heliobacteria)、紅色桿菌屬(Erybrobacter)。其中紫細菌中包含有紅螺菌科(Rhodolspirillaceae)、著色菌科(Chromatiaceae)、外硫紅螺菌科(Eceothiorhodospiraceae),包含16屬49種。其中在生產上有意義的紅螺菌科包括紅螺菌屬、紅假單胞菌屬和紅微菌屬[1]。PSB均為革蘭氏陰性細菌,一般為球型、卵形、桿形、弧形、螺旋形、環形、半環形絲形,也可隨培養條件和生長階段而改變,大部分單個存在。PSB的一般菌體組成及營養成分見表1[2].表1光合細菌菌體的組成與小球藻等比較Tab. 1 Components comparison betweenphotosynthetic bacteria and ChlorellaP SB含有較高的優良蛋白質,粗蛋白含量為
65.45%,含有17種氨基酸而且消化率較高;粗脂肪約7%;可溶性醣類約20%;粗纖維約3%[1];維生素B12含量是酵母的200倍、小球藻的4倍[2],生物素含量也比較豐富;菌體的脂類成份含有大量的葉綠素、類胡蘿蔔素和輔酶Q(泛醌),迄今已從PSB中分離出80種以上的類胡蘿蔔素。葉綠素和類胡蘿蔔素對養殖生物的健康生長,增強對疾病的抵抗力有很大的益處。輔酶Q4是與生命活動有重大關係的生理活性物質,PSB中的含量特高,是酵母的13倍。以上特點決定了PSB可做為畜禽、魚蝦的飼料。但PSB中缺乏ω3系列20碳以上的高度不飽和脂肪酸,單獨作為仔魚的初期餌料時,需與其它富含高度不飽和脂肪酸的餌料同時使用。

2光合細菌的培養
水產養殖市場對PSB活體菌種的需求缺口很大,為了滿足水產養殖對PSB活體菌種的需求,PSB的生產方法有很多,但是到目前為止,還沒有進行產業化生產PSB的報導。馮雲等[3]用50L的塑料桶來厭氧培養PSB,使培養密度達到2.1 × 109個/ml;楊紹斌[4]在塑料大棚內建大小2000~5000L的水池使其厭氧發酵富集擴大培養,培養液中含PSB活菌數可達5 × 106個/毫升;鄂春宇[5]用塑料薄膜袋培養PSB,培養密度達到2.5~3×105個/ml,12個月生產50多噸,但是在PSB的密度檢測時,很容易染菌。由中科院開發的PSB大規模生產工藝,產品含菌量達到5 × 1010個/毫升,保質期3個月以上,並可根據客戶要求,設計和建設不同規模的生產線[6]。2.1菌種菌種可從採集的池塘底泥或海水中重複富集、分離純化獲得.若用保存下來的菌種,在培養前必須提純復壯,才能有效地進行擴大培養。光合細菌的生產需要採用優良菌種,要求菌種活性高,菌液中菌體分佈均勻、無下沉現象,目前養殖中使用的PSB多為紅螺菌科和一部分著色菌科的複合菌株[ 7]。

2.2培養基及培養條件
PSB培養中除碳、氮、磷等主要營養元素外,還需要一定量的鎂、鈣、鈉和有關的微量元素,將所需的營養元素按一定的比例配成適於菌體生長繁殖的培養基。本實驗室採用酵母膏、蛋白腖培養基,基本配方為:CaCL2 0.3g,MgSO4·7H2O0.5g,酵母膏3g,蛋白腖3g,蒸餾水1000ml,pH: 6.8.如需制固體培養基再加2%瓊脂。培養溫度:25℃~30℃最 佳,光照強度:2000LX~5000LX,PH:7.5~8.5最佳。

2.3光合細菌的培養
把菌種接種到滅好菌的培養基中,在三角瓶中進行二級培養,每天搖晃幾次。把40L的反應器中加滿自來水,放入通 氣管,蓋上保鮮膜一起用次氯酸殺菌消毒24小時,用硫代硫酸鈉(1L次氯酸需要150g硫代硫酸鈉)來中和。以15%的接種量接入反應器中,用泵通氣培養,用分光光度計跟踪測量菌液的密度,得到菌液的密度較高,而且反應器還可以進一步放大。

3光合細菌的應用
3.1光合細菌在水產養殖中的應用
測定池塘水中溶氧、pH 、氨氮、亞硝酸鹽氮和COD的變化情況,池水中的pH、溶氧不受光合細菌的影響;對水中氨氮、亞硝態氮有降低作用,降級率分別為45%-52%、33%-43%,對有機物(COD)也有降低作用,但不明顯。由於水體中氨氮、亞硝酸鹽氮等含量超過一定量時對養殖動物產生毒害作用,並使易受病原微生物的感染,而光合細菌對改善水質起到一定作用,維持水體生態平衡,使魚類能在優良的環境中生長,無論是成活率還是產量和質量上都有顯著提高[8]。PSB菌體無毒,是一類營養成分高且種類比較全的微生物,作為水產養殖生物的飼料添加劑,具有明顯的增產效果[9]。PSB能夠防治病害,主要採取預防為主防治結合的原則。傳統的方法是通過向池塘中潑灑生石灰來消毒(每15~20天一次),在餌料中要加拌土黴素進行預防[11],化學品容易殘留在環境中,抗生素容易使病原菌產生抗藥性。與化學藥品和抗生素相比,PSB中含有Q 1 0和抗病毒物質,能提高動物的免疫力。

3.2光合細菌在廢水處理中的應用
由於光合細菌能利用光能和有機廢物合成自身菌體蛋白和其他無害物質(變有害物質為無害物質),所以光合細菌是當今世界上最具發展前景的淨化環境的生物製劑。現在,PSB已廣泛用於大型垃圾場,生活垃圾的現場處理及人糞尿、畜禽糞尿的集中處理和綜合利用[12]。處理無毒有機廢水中的菌體可作為一種天然色素的資源,澱粉廢水經PSB處理後COD去除率大於70%,同時菌體可用於提取類胡蘿蔔素[13]。紅螺菌對過渡金屬有較強的抗性,它能對廢水中的Cu2+,Pb2+,Ni2+和Cr6+的吸附作用是有可能的[14-18]。所以光合細菌是當今世界上最具發展前景的淨化環境的生物製劑。

3.3光合細菌在種植業中的應用
PSB大多具有固氮能力,能提高土壤的氮素水平,並促進有害物質的轉化。其次,PSB可葉面噴施,能改善植物營養,增強植物生理功能和抗病能力,從而起到增產和改善品質的作用[19]。基於光合細菌具有抗病防病作用,現有研究者將其開發為瓜果等的保鮮劑。PSB既是一種優質的生物肥料,又能增強植物的抗病能力.光合細菌噴灑到蘋果樹、梨樹和葡萄樹上,不僅果實鮮豔,而且坐果率和產量大增,同時還提高了果實的糖分、維生素B和維生
素C的含量[20-21]。光合細菌作為生物肥料使用可以提高番茄、黃瓜的產量,改善作物品質,提高作物葉綠素、VC的含量,降低蔬菜中亞硝酸鹽的含量,延長作物的保存期[22]。

3.4光合細菌在畜養業中的應用
PSB可作為畜禽飼料的添加劑,不僅能夠提高產品的產量,而且能夠提高產品的質量[23];PSB可處理畜禽的糞尿,淨化環境;PSB中的莢膜紅假單胞細胞壁中含有的多醣類物質,是廣譜的非特異性免疫激活劑,能提高畜禽血清中免疫球蛋白的含量,增強畜禽對外來病源侵擾的應答反應,起到防治病害的作用[24]。

3.5光合細菌在新能源生產中的應用
能源問題已成為全球性問題,世界各國都在研究開發新能源,氫作為一種理想而又無污染的新能源,日益受到關注。生物製氫是開發新能源的一個方向,許多PSB在代謝過程中都能釋放氫氣,且具有產氫速率高、產氫純度高等特點[25]。PSB只含有光合色素系統Ⅰ,電子供體或氫供體是有機物或還原態硫化物,因此光合作用不產生O 2 ,故工藝簡單。它可利用太陽能,降解轉化有機物或有機污染物生產氫,且副產物可進一步開發為諸如生物可降解塑料等高附加值產品,不會造成二次污染[26]。

3.6光合細菌在其它方面的應用
醫藥保健方面,日本成功研製了具有延緩衰老的作用的PSB飲料,而且這種飲料還能有效防止心髒病、腦梗死、癌症等疾病的發生。國內也已經研製出了多種富硒PSB製劑,併申請了國家專利,通過試驗表明,富硒PSB製劑具有延緩衰老、抑制腫瘤、免疫調節等多種功效[27-29]。劉繼彪等[30]用PSB菌液發酵中藥,製成了口服液、冷凍乾燥產品等中藥製劑,該製劑能夠糾正機體內環境微量元素平衡紊亂,促使癌細胞向正常細胞轉化並最終全部恢復成正常細胞,對惡性腫瘤治療有較顯著的療效,併申請了國家專利。隨著人們認識到合成色素具有致癌性,天然色素的開發已備受關注。PSB菌體細胞含有豐富的菌綠素和類胡蘿蔔素,這兩類色素無毒,容易提取,是天然色素的新資源,提取的色素可用於食品工業。PSB可以作為生物的開口餌料,廣泛應用於水產養殖,也可以作為飼料添加劑來增強生物的抗病性。PSB和微藻混合培養輪蟲,可見輪蟲增殖率明顯高於藻類、酵母單獨培養輪蟲的速度;PSB可提高豐年蟲卵的孵化率;用PSB培養的水蚤、輪蟲,其氨基酸、蛋白質的含量都明顯提高[31]。

4光合細菌的應用展望
在生產實踐方面,自20世紀70年代以來,日本、美國、德國、英國等廣泛開展了光合細菌的研究開發,由於PSB的安全無毒且其中的有效成分對超氧陰離子具有良好的猝滅活性,近年來人們還利用其特性開發具有免疫調節[32],抗衰老,抗輻射等多種功能的醫藥、保健品[33]。在理論研究方面,PSB是實驗模型的理想材料,瑞典生物學家Huber. H. Michel以光合細菌為材料,研究細菌細胞膜的光合作用反應中心三維結構而獲得1988年的諾貝爾獎。我國學者張純喜等利用光合細菌對光合作用的原初反應提出了新模型,並利用該模型對動力學和定點突變結果給予了解釋。

5現狀討論
目前,大規模培養PSB是製約PSB應用的瓶頸問題。多數PSB是一種不放氧的厭氧菌,能進行光合作用,多采用低密度培養。這種方法很容易染菌,且菌液的濃度比較低,給PSB的保存和運輸很麻煩。高密度培養PSB是大規模生產PSB的必然趨勢,國內有的實驗室採用厭氧發酵罐進行高密度培養已取得成功,但是生產成本比較高。我們實驗室採用自製的玻璃反應器對PSB進行半開放式培養,已獲得成功,這種方法具有菌液濃度高,設備簡單,生產週期短,生產成本低等優點。

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  • 君君
  • 請問用在植物上的光合菌如何調配謝謝
  • 光合菌
  • 請問你還有在做光合菌嗎?請給我電話0913607883,,,這兩天我還在台灣