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1、光合细菌光合细菌(简称PSB)是地球上出现最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成体系的 原核生物，是在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，是一类没有形成芽孢能力的 革兰氏阴性菌，是一类以光作为能源、能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用自然界中的有机 物、硫化物、氨等作为供氢体兼碳源进行光合作用的微生物。光合细菌广泛分布于自然界的 土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中光线能透射到的缺氧区。生长环境在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化 水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能。光合细菌适应性强，能忍耐高浓度的有机废水， 对酚、氰等毒物有一定
2、有忍受和分解能力，具有较强的分解转化能力。它的诸多特性，使其 在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。作用原理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PSI，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，同时还能固定空气的分子氮生氨。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。在水产养殖
3、中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一 些品种，例如沼泽红假单胞菌(Rhodop seudanonas palus tris)；在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百个PSB菌，光合细菌的菌体以有机酸、氨基酸、 氨和醣类等有机物和硫化氢作为供氧体，通过光合磷酸化获得能量，在水中光照条件下可直 接利用降解有机质和硫化氢并使自身得以增殖，同进净化了水体。除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚B 羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质 和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业上有广阔的应用前景。PSB在厌氧光照 条件下，能利用低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖
4、类、芳香族化合物等低分子有机物作为 光合作用的电子受体，进行光能异养生长。在黑暗条件下能利用有机物作为呼吸基质进行好 氧或异养生长。光合细菌不仅能在厌氧光照下利用光能同化C02，而且还能在某些条件下进 行固氮作用和在固氮酶作用下产氢。另外，有些菌种在黑暗厌氧条件下经丙酮酸代谢系统作 用也可产氢。光合细菌还能利用许多有机物质如有机酸。醇、糖类转化某些有毒物质如H2S 和某些芳香族化合物等。PSB通过生物转化，可合成无毒、无副作用且富含各类营养物质 的菌体蛋白，不仅改善了生态环境，还为养殖业提供了高质量的饲料原料。PSB菌体中对 动物生长有促进作用的维生素B12、生物素、泛酸、类胡萝卜素、叶绿素以
5、及与造血、血红 蛋白形成有关的叶酸的含量远高于一般微生物，尤其含有人工不能合成的生物素D 异构 体。这些物质在动物机体内都具有显著生理活性在水产养殖中，养殖池按水中溶解氧含量 的大小由表层向底部可分为好氧区和厌氧区。表层生物繁殖旺盛，水质一般较好；底层则积 累了鱼虾的排泄物和未消耗尽的食物残料，有机质丰富，造成微生物的大量繁殖，消耗了水 中大量的氧气，导致地底层形成无氧环境，硫酸盐还原菌大量繁殖，产生对鱼虾有毒害作用 的硫化氢、酸性物质等。养殖地底层的这种环境正好是适于光合细菌生存的条件一是具有厌 氧条件，二是光线通过上面覆盖的有氧水层这个光线过滤器，使光合细菌可以吸收到适宜生 长的45055
6、0|im波长光。光合细菌利用地底的鱼虾排泄物、食物残料以及有毒有害的硫化 氢、酸性物质作为基质大量繁殖，提高水体中溶解氧含量，调节pH,并使氨氮。亚硝酸态 氮、硝酸态氮含量降低，池底淤泥蓄积量减少，有益于藻类和微型生物数量的增加，使水体 得以净化。PSB可进行光合成、有氧呼吸、固氮、固碳等生理机能，且富含蛋白质、维生 素、促生长因子、免疫因子等营养成分，在功能上可与抗生素相媲美，并且更具有安全性， 是生物工程具有前景的研究领域之一。光合细菌制剂还具有独特的抗病、促生长功能，大大提高了生产性能，在应用方面显示了越来越巨大的潜力。其它在净化水质、鱼虾养殖、畜禽 饲养、有机肥料及新能源的开发方面有着
7、广阔的应用前景。特性值得注意的是，光合细菌有叶绿素等光合色素，但无叶绿体.光合细菌广泛分布于自然界的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环 境中光线能透射到的缺氧区。光合细菌的适宜水温为1540C，最适水温为2836C。它的 细胞干物质中蛋白质含量高达到60%以上，其蛋白质氨基酸组成比较齐全，细胞中还含有多 种维生素，尤其是B族维生素极为丰富，Vb2、叶酸、泛酸、生物素的含量也较高，同时还 含有大量的类胡萝卜素、辅酶Q等生理活性物质。因此，光合细菌具有很高的营养价值，这 正是它在水产养殖中作为培水饵料及作为饲料添加成分物质基础。分类简介自然界中能以光合作用产能的细菌根据它们所含光合
8、色素和电子供体的不同而分为产 氧光合细菌（蓝细菌、原绿菌）和不产氧光合细菌（紫色细菌和绿色细菌）。蓝细菌蓝纟田菌(Cyanobac ter)蓝细菌这是一类含有叶绿素a、以水作为供氢体和电子供体、通过光合作用将光能转变成化 学能、同化C02为有机物质的光合细菌。由于它们具有与植物相同的光合作用系统，历史上 曾被藻类学家归为藻类，称为蓝藻。对蓝细菌细胞结构的研究表明，蓝细菌的细胞核不具有 核膜，没有有丝分裂器，细胞壁由含有二氨基庚二酸的肽聚糖和脂多糖层构成，革兰氏染色 阴性，分泌粘液层、荚膜或形成鞘衣，细胞内含有70S核糖体，虽具有叶绿素的光合色素， 但不形成叶绿体，进行光合作用的部位是含有叶绿素
9、a、B-胡萝卜素、类胡萝卜素、藻胆 素（包括藻蓝素和藻红素）的类囊体（thylakoids）。蓝细菌的这些与原核生物相近的特征， 使它们成为细菌家族的一员。以藻蓝素占优势的色素使细胞呈现特殊的蓝色，故而得名为蓝 细菌。按形态可分为5大类群，包括29个属。蓝细菌的细胞大小差异悬殊，最小的聚球蓝 细菌属（SynechococcuS其直径仅为 T|i m,而大颤蓝菌属（Oscillatoria可超过60 |1 m。蓝细菌在自然界中的分布极广，河流、湖泊和海水等水域中常见。蓝细菌的营养极为简 单，不需要维生素，以硝酸盐或氨作为氮源，多数能固氮，在水稻田中培养蓝细菌可保持和 提高土壤肥力。一些实验证明将
10、蓝细菌作为食物和辅助营养物，可用于治疗肝硬化、贫血、 白内障、青光眼、胰腺炎等疾病。对糖尿病、肝炎也有一定的疗效。蓝细菌有别于真核生物 的放氧光合作用，可能是地球上生命进化过程中第一个产氧的光合生物，对地球上从无氧到 有氧的转变、真核生物的进化起着里程碑式的作用。紫色细菌紫色细菌这是一群含有菌绿素和类胡萝卜素、能进行光合作用、光合内膜多样、以硫化物或硫酸 盐作为电子供体、沉积硫的光能自养型细菌。因含有不同类型的类胡萝卜素，细胞培养液呈 紫色、红色、橙褐色、黄褐色，故称为紫色细菌。红螺菌属Rhodospirillui)、红假单胞菌 属(RhodopseudomonaS和红微菌属(Rhodomic
11、robiui),曾被认为不能利用硫化物作为电子供 体以还原C02构成细胞物质，所以一直称它们为非硫紫色细菌。后来发现，这些细菌的大多 数尚可以利用低浓度的硫化物，现归为紫色硫细菌。多分布在淡水、海水和高盐等含有可溶 性有机物和低氧压的水生环境中，也常见于潮湿的土壤和水稻田中。生产应用净化水质随着水产养殖业的发展，水产养殖单位产量大幅度提高，但水质污染严重，特别是饲养 后期，水中有机物、氨及亚硝酸盐含量偏高，严重影响了鱼的生长。光合细菌施入水体后, 它可降解水体中的残存饲料、鱼类的粪便及其它有机物；同时，还能吸收利用水体中的氨、 亚硝酸盐、硫化氢等有害物质。施用光合细菌，能有效避免固体有机物和有
12、害物质的积累, 起到净化水质的作用。饲料添加剂光合细菌是一种营养丰富、营养价值高的细菌，菌体含有丰富的氨基酸、叶酸、b族维 生素，尤其是维生素b12和生物素含量较高，还有生理活性物质辅酶Q。光合细菌的体积为 小球藻的二十分之一，特别适合作为刚孵出仔鱼的开口饵料。使用光合细菌作为开口饵料, 可大幅度提高鱼苗成活率。光合细菌还可作为饲料添加剂添加在饲料中，光合细菌所含的酶 类，可以促进鱼类对饲料的消化吸收，提高饲料利用率,降低饵料系数，同时还可显著提高 鱼的生长速度。减少鱼类病害光合细菌施入水体后，迅速繁殖成为水体中的优势细菌种群，既改善了水质，又抑制了 有害病菌的生长和繁殖，降低了有害病菌数量，
13、从而减少了鱼类病害的发生。光合细菌的防 病效果非常有效。培养有益藻类水体中施入光合细菌后，硅藻、小球藻等鱼类喜欢摄食的藻类成为优势藻类，而蓝藻等 有害藻类受到抑制。光合细菌能大量利用水中的氨氮，能有效避免“水华”的产生，如蓝藻 的大量繁生。使用方法水体喷洒水体喷洒适合改良水质、防治鱼病和培养优良藻类时使用。选择晴天上午或下午，将光 合细菌用池水稀释后，全池均匀泼洒。因本品含菌量高，每毫升菌液应含光合细菌的数量为 100亿以上，所以每亩施用量为公斤一3公斤。施光合细菌的次数根据水质情况确定，水质 好可每隔15天施一次；水质较肥，水质较差，特别是饲养后期的高产池，应每隔710天 施一次。饲料添加光合细菌作为饲料添加剂使用时，可将光合细菌菌液喷洒于饲料中拌匀即可，菌液用量 为投喂饲料量的1%,现配现用。注意事项（一）光合细菌可在鱼苗池、鱼种池、成鱼池、亲鱼池、垂钓池和越冬池使用。除养鱼 池可以使用外，养虾池使用更是事半功倍。（二）如果水体已使用消毒剂，应在48小时以后再使用光合细菌。实际上，坚持使用 光合细菌，比频繁使用消毒剂效果要好得多。（三）光合细菌与粪肥配合使用效果更直接、更明显，特别是在鱼苗、鱼种培育池使用， 增产增效特别显著。（四）扩繁好的光合细菌应尽早使用，常温贮存不宜超6个月。（五）光合细菌禁止使用金属容器存放。
