概说浅谈光合细菌的应用

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1、概说浅谈光合细菌的应用［摘要］光合细菌作为一种厌氧菌，本身含有多种营养物质和牛理活性物质，具有进行光合作用、发酵以及固氮、产氢等功能，既冇理论意义又具有实用价值，特别是它在废水处理、生物产氢、生物制药、水产养殖和农牧业的生产中的广泛应用，使其成为现代牛物技术研究的热点之一。［关键词］光合细菌废水处理光合产氢水产养殖应用光合细®((photosyntheticbacteria,PSB)是一类以光为能源，以C02或有:机物为碳源，通过光合作用而进行营养繁殖的水圈微生物。广泛存在于自然界中，在腐败有机物质浓

2、度高的水域屮更为常见。光合细菌是厌氧菌，木身含存多种营养物质和生理活性物质，具有进行光合作用、发酵以及固氮、产氢等功能。VanNile于1931年提出了光合作用的共同反应式，用生物化学统一性的观点解释了光合成现象，为现代光和细菌的研究奠定了基础。1光合细菌的特性光合细菌都富含菌绿素和类胡萝卜素，在光照下能利用硫化氢、硫代硫酸盐、分子氢或其他还原剂，把二氧化碳还原成有机物，经细菌型光合作用，将C02还原成有机营养物，并能固定人气中的氮。日前所知，所有的厌氧性光合细菌都能光合H养生长。同时这些细菌也能利用

3、有机物进行界养生长。PSB含有较高的优良蛋白质，维生素和生物素含最也比较丰富；菌体的脂类成份含有大量的叶绿素、类胡萝卜素和辅陆Q。叶绿素和类胡萝卜素対养殖牛物的健康牛长，增强对疾病的抵抗力有很人的益处。辅酶Q是与生命活动启重人关系的生理活性物质，PSB屮的含量特高，是酵母的13倍。2光合细菌应用现状光合细菌山于其生理类群的多样性，碳、氮代谢途径和光合作用机制的独特性而受到人们的关注。多年来，光合细菌被作为研究光合作用以及生物固氮作用机理的重要材料。近一二十年中，对光合细菌的应用研究也获得了很大的进展。

4、研究表明，光合细菌在环保、农业、水产养殖、医药等方面均有较高的应用价值。下面着重就光合细菌目前的开发应用动态作—•概述。2」利用光合细菌处理高浓度有机废水光合细菌在污水处理中的应用始于1960年代。当时,FI本科学家小林正泰等人发现高浓度有机废水在白然界的自净过程是不同营养级的微生物群生态演替的结果，光合细菌在此过程中起着十分重要的作用［1］，并首先开展了用光合细菌法处理有机废水的研究。近些年来发展起来的光合细菌处理法，则是一种以红假单胞菌为主，管理简单，降解率高的废水处理系统。PSB能以不同的有机酸

5、和醉类等有机化合物作为光合作用的供红体和碳源，并具有较强的分解和去除有机物的生理特性。与目前广泛应用的牛•物处理废水系统如活性污泥法、生物膜法和厌氧法相比，PSB在白然光照和微最好氧条件下，可以肓•接对各种高浓度有机废水进行高效率的处理，并且在处理前不需对废水进行稀释。具有节约电能、水源、设备及运转费用等优点，菌体污泥可综合利用，作为鱼和家畜的饵料，不造成二次污染。2.2光合细菌在食吊、医药保健屮的应用一般而言食品着色剂广泛使用焦油类的合成色素，山于这类色素有微毒性和致癌性，世界各国控制该种合成色素的

6、使用，并迫切希望以天然色素取而代之。光合细菌的色素无毒，易捉取，色彩鲜艳,有光泽,11具有防水性。除黄色外，特别是红色素等则缺乏有用的色素资源。光合细菌富含类胡萝卜素，是天然红色素的重要来源，目前已经广泛用于汕脂类、豆制品、蔬果类以及饮料等的着色。光合细菌在医学业屮也具广泛应川前景。光合细菌内富含类胡萝卜素和B族维主索及活性物质，具有许多生理活性：抗氧化作用、调脂作用、抗肿瘤作用、免疫活性；光合细菌没有:毒性，对牛殖牛长有促进作用。研究者对光合细菌制药方面进行了不少的研究。刘继彪等用PSB菌液发酵中药

7、，制成了口服液、冷冻干燥产品等中药制剂,该制剂能够纠正机体内坏境微量元索平衡紊乱，促使癌细胞向正常细胞转化并最终全部恢复成正常'细胞，对恶性肿瘤治疗有较显著的疗效，并巾请了国家专利［2］。2.3光合细菌应用于水产畜牧养殖口木是最早将光合细菌应用于水产养殖的国家。由于光合细菌的菌体无毒，营养丰富，貝-有固碳、固氮的功能，且在自然界的硫循环中担任重要角色,因此在农业上，能够改善植物根基土壤的营养，提高土壤肥力,增强卅i物的抗病力。夏清等人研究指出光合细菌菌液町增强甜椒光合速率和过氧化氢酶活性，增加叶绿素含

8、罐，进而增产［3］。在禽畜饲养上，光合细菌富含辅酶Q10,能够促进动物的牛长，可提高畜禽出肉率和产蛋率，以及强健体质、提高抗病能力。薛志成等通过添加光合细菌使不同生理吋期及患胃肠病奶牛症状消失，恢复产奶，经济效益明显［4］。光合细菌还町以提升种了发芽率、成苗率;改良作物品质、修复土壤；防治病虫害等。在水产养殖上，光合细菌可作为养鱼饲料添加剂，作为养鱼和小型甲壳动物的饵料，防治鱼病、净化养殖水质。光合细菌作为养殖水质净化剂在国内外已经进入生产性应用阶段。付