【光合细菌】的培养概论.doc

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1、光合细菌培养技术一、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

2、成了具有原始新陈代谢和能够进行繁殖的原始生命-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

3、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

4、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(PhotoSyntheticBacteria简称：PSB)属细菌中的一类，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

5、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

6、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，提高肥效，是优良的植物肥料。

7、　　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？　　①净化水质　　由于高密度水产养殖的水体中

8、，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。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