光合细菌的研究与应用展望
光合细菌的研究和应用
光合细菌的研究和应用专业：土木工程姓名：景宝学号200803129 指导老师:温建新摘要：光合细菌作为一种厌氧菌,本身含有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，既有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，使其成为现代生物技术研究的热点之一。
关键词：光合细菌厌氧研究进展生长环境应用英文名：Photosynthetic Bacteria Abbr. name: PSB 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。
光合细菌的适宜水温为15℃—400℃，最适水温为28℃—360℃。
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，能忍耐高深度的有机废水和较强的分解转化能力，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力等特点，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。
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。
光合细菌在植物上的应用现状及展望
光合细菌（Photosynthetic ，PSB ）属于原核生物界薄壁菌门中的厌氧光合菌纲。
其大量存在于自然水域的厌氧层上部，能在厌氧条件下利用光能和低级有机物为其营养来源进行光合作用（不释放氧气），是自然界中相当重要的微生物类群。
根据《伯杰细菌鉴定手册》第8版，光合细菌可分为细菌门，真细菌纲，红螺菌目，下分为红螺菌亚目和绿菌亚目；再细分为红螺菌、着色菌和绿硫菌科。
1976年新发现的绿色丝状光合细菌列为一个独立的科并加入上述分类系统中，据此，现已知的光合细菌包括有1目、2亚目、4科、19属，共约49种[1]。
光合细菌的研究始于1836年，由Ehrenberg 发现并注意到有2种光合微生物的生长与光、H 2S 的存在有关；1883年Engellman 根据其聚集生长的波长一致现象，证实该菌能进行光合作用；1931年Van Nile 提出了光合作用的共同反应式，用生物化学的观点系统阐释了光合成现象，为现代对光合细菌的深入研究奠定了基础[2-4]。
光合细菌菌体内含有多种维生素、丰富的蛋白质和氨基酸、辅酶Q10等多种生理活性物质，无毒、安全。
自上世纪80年代以来，光合细菌已广泛应用于水质净化[5-6]、水产畜牧养殖[7-9]、食品和医药保健[10-11]等领域。
由于其可以利用有机物合成植物所需要的原料，产生促生长因子进而提高土壤肥力，并且可以加强植物的光合作用，故在农业上得到了广泛的应用[12]。
1光合细菌在谷类作物上的应用光合细菌能增加叶绿素含量，增强作物的光光合细菌在植物上的应用现状及展望王馥迪1李征1黄秋生2孙京臣1（1华南农业大学动物科学学院,农业部热带亚热带蚕桑研究室，广东广州510642；2广东凯利生物科技有限公司，广东广州510643）摘要：光合细菌具有较强的固氮能力，用其制成光合菌肥，对植物来说，可增殖有益共生菌，有效改善植物营养、增加土壤肥力、降解土壤农药残留和抑制病原微生物生长等。
特别是随着近年来化工产业的迅速发展，大量的化学农药被带入土壤，虽给农作物的产量带来了很大程度的提高，但是作物的质量却每况愈下，农药残留加重，土壤板结，肥力日益衰弱。
光合细菌在种植业上的应用研究进展
光合细菌在种植业上的应用研究进展光合细菌是一类可以进行光合作用的微生物，它们能够利用光能将二氧化碳转化为有机物质。
在过去的几年里，光合细菌在种植业上的应用研究得到了越来越多的关注。
它们被认为可以在作物生长、土壤改良以及农业废水处理等方面发挥重要作用。
本文将介绍光合细菌在种植业中的应用研究进展，并展望其在未来的应用前景。
光合细菌在种植业上的应用主要包括以下几个方面：促进植物生长、改良土壤、治理农业废水等。
光合细菌通过与植物共生，可以为植物提供有机物质和生长因子，促进植物的生长。
光合细菌在土壤中可以降解有机污染物、减少土壤中的重金属含量，并且能够固定氮气，提高土壤肥力。
光合细菌还可以在农业废水处理中发挥重要作用，通过光合作用将废水中的有机物质转化为有用的生物质和氧气。
近年来，越来越多的研究表明，利用光合细菌可以提高农作物的产量和品质。
一些研究表明，将一些光合细菌引入土壤中，可以促进作物的生长，增加产量。
光合细菌通过光合作用产生的有机物质和氧气能够提高土壤的肥力，改善土壤的物理和化学性质，使得土壤更适合作物的生长。
光合细菌还可以提高作物的抗逆性，使其更能够适应环境的变化，减少病虫害的发生。
光合细菌在农业废水处理中也显示出了巨大的潜力。
农业生产过程中产生的废水中含有大量的有机物质和营养物质，如果直接排放到水体中会污染环境。
利用光合细菌处理农业废水可以将有害物质转化为有用的生物质和氧气，净化水质，减少环境污染。
目前已经有一些研究表明，将光合细菌应用于农业废水处理中可以取得良好的效果。
光合细菌在种植业上的应用研究有着巨大的潜力，但也面临着一些挑战。
目前对光合细菌的了解还不够充分，很多光合细菌的生理特性和代谢途径等方面还需要进一步的研究。
光合细菌在实际应用中的稳定性和生存能力也是一个问题，如何将光合细菌稳定地引入土壤中，确保其与植物共生并发挥作用，还需要进一步研究和改进。
光合细菌在工业化生产和应用中还存在一定的技术难题，如何大规模培养和利用光合细菌，需要研究者们共同努力。
光合细菌在种植业上的应用研究进展
光合细菌在种植业上的应用研究进展光合细菌是一类古老的细菌，在光能和化学能转化方面具有独特的特性。
光合细菌种类多样，常见的有蓝细菌、绿细菌和紫细菌。
这些细菌不但能够通过光合作用合成有机物，同时也具有固氮和偶氮作用能力，可以将空气中的氮转化为植物可吸收的形态，从而在农业与种植业上具有广泛的应用前景。
光合细菌发挥着重要的生物调节作用，并且可以通过光合速度和生长速度的匹配来提高植物的光合效率和生长速度。
通过光合细菌的处理，植物能够获得适宜的光能和营养物质，从而增加生长速度和产量。
光合细菌通过释放一些生长因子来帮助植物吸收养分和水分，从而促进植物的生长和发育。
目前，已经证实，光合细菌可以在农业领域中用于植物的育种和增产。
光合细菌可以利用固氮作用将空气中的氮转化为植物可以利用的形态，从而减少化肥的使用量。
同时，光合细菌在生物肥料中也占有非常重要的地位，可以发挥着重要的肥效作用。
光合细菌自身就是一种非常有效的生物肥料，同时也可以促进其他有益微生物的生长和繁殖。
在环保领域，光合细菌也具有非常重要的作用。
由于光合细菌具有吸收二氧化碳和产生氧气的能力，因此可以将其用于区域或城市的大规模空气净化工程中。
光合细菌也可以用于处理工业废水和城市污水等环境问题。
科学家们正在探索如何利用光合细菌来去除含有有害物质的废水，以及利用光合细菌来处理含有工业废料和有害化学物质的水体。
总结光合细菌在农业与环保领域中国都具有广泛的应用前景。
通过光合细菌的处理，在农业生产中可以提高作物的产量和品质，并且减少化肥和农药的使用量，从而达到绿色环保的效果。
同时，在环保领域中，利用光合细菌的吸氧和放氧作用可以提高环保处理效率和效果。
未来，人们将进一步深入研究光合细菌在生产和环保的应用方面，为推动产业的发展和环保事业的进步贡献力量。
光合细菌的研究和应用
光合细菌的研究和应用光合细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们具有类似于植物的光合作用机制，可以将阳光能转化为化学能以维持生命活动。
光合细菌的研究和应用具有广泛的领域，包括环境保护、能源开发、生物制药等。
首先，光合细菌在环境保护方面具有重要作用。
光合细菌能够利用光合作用吸收二氧化碳，并释放氧气，对于改善大气环境起到积极的作用。
此外，光合细菌还可以将有机废物，如农业、畜牧、工业废水中的有机物质降解为无机物质，减少污染物的排放，保护水环境。
其次，光合细菌在能源开发方面有着潜在的应用前景。
光合细菌可以利用阳光产生的能量来转化为化学能，其生物质可以作为生物燃料，如生物氢、生物甲烷等。
光合细菌燃料细胞技术也是一种研究热点，可以通过光合细菌将太阳能直接转化为电能，作为一种可再生能源的替代方法。
此外，光合细菌在生物制药领域也有着广阔的应用前景。
光合细菌可以在生长过程中产生多种有益物质，如维生素、氨基酸、酶等。
这些有益物质可以通过杂交培养、发酵等技术进行大规模制备，用于生产食品、药品和其他生物制品。
光合细菌还具有可溶性蛋白质表达系统的特点，可以用于外源蛋白质的高效表达。
光合细菌的研究也可以为生物科学做出重要贡献。
光合细菌的研究有助于深入了解光合作用的机制和调控过程，对相关领域的理论研究提供了新的思路和方法。
光合细菌也被视为模式生物用于研究生命活动的基本规律和分子机制。
然而，光合细菌的研究和应用仍然面临一些挑战。
首先，光合细菌的培养和分离技术相对较为困难，对于不同种类的光合细菌的研究存在一定的技术难度。
其次，光合细菌在实际应用中的效率和稳定性还需要进一步提高。
尽管已有一些光合细菌的应用案例，但在大规模工业化生产方面仍有待完善。
总结起来，光合细菌的研究和应用具有广泛的领域，包括环境保护、能源开发、生物制药等。
光合细菌能够通过光合作用将太阳能转化为化学能，为生物科学的研究和生物制药的生产提供重要资源。
然而，面对一些技术挑战，光合细菌的研究需要进一步探索和发展，以实现更广泛的应用。
光合细菌在农业上的应用和研究进展
光合细菌在农业上的应用和研究进展摘要：本文综述了近些年来光合细菌在农业上尤其是畜牧业、水产业、种植业上的一些最新研究进展和相关应用，并对这些研究提出自己的一些看法，旨在为以后的光合细菌相关研究和实验提供基础资料和可能思路。
关键字：光合细菌；农业；综述Abstract:This article summarizes some reseaches and related application about photosynthetic bacteria in the agriculture especially farming、aquaculture and crop farming，which aims to provide fundamental data and possibie thinking with future reseaches of photosynthetic bacteria. Key word:photosynthetic bacteria;agriculture;summarisation1.光合细菌概述光合细菌(简称PSB，又名光养细菌)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。
在生物学上，广义来说，能够进行光合作用的细菌便是光合细菌类；而以狭义的角度来看，光合细菌特指能在厌氧和光照条件下进行光合作用的且不产生氧气的细菌，虽两种含义范围不同，但涵盖在其中的都可称为光合细菌类。
目前，学术上的光合细菌一般都指后者即其狭义定义。
光合细菌具有鲜明、广泛的特点。
其是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物；另外，光合细菌是一类极具开发潜力的有益微生物：其个体小，繁殖快，适应性强，具有多种异养功能（如固氮、脱氮、固碳、硫化物氧化等），其菌体无毒无害，含有丰富的营养成分。
光合细菌菌剂在粮食作物种植中的应用前景分析
光合细菌菌剂在粮食作物种植中的应用前景分析近年来，随着环境污染的加剧，土壤质量的下降以及农药使用量的增加等问题，传统的农业生产模式面临着巨大的挑战。
因此，寻找一种可持续的、环保的农业生产方式成为迫切的需求。
光合细菌菌剂作为一种生物有机肥料，被广泛应用于粮食作物的种植中，具有丰富的营养成分以及良好的生物活性，被认为是现代农业发展的重要方向之一。
首先，光合细菌菌剂能够提高土壤质量。
农业生产中，土壤质量的改善是提高作物产量和品质的关键。
光合细菌菌剂富含多种微生物，包括固氮菌、溶磷菌、溶钾菌等有益微生物，通过固氮、溶解磷酸盐和钾等元素的活化，能够有效改善土壤结构和质量，使土壤更适合作物生长。
此外，光合细菌菌剂中的大量有机质可以提高土壤的保水保肥能力，增加土壤肥力，提高作物的耐受性和抗逆性。
其次，光合细菌菌剂能够增强植物的光合作用。
光合细菌菌剂中所含的光合细菌能够通过光合作用将光能转化为植物可利用的化学能，进而促进植物的生长和发育。
这是由于光合细菌能够合成植物所需的氨基酸、植物生长激素以及其他生理活性物质，为植物提供充足的养分和能量。
此外，光合细菌还能够促进植物的根系发育，增加根系的吸收面积和吸收能力，提高作物的营养吸收效率。
这些优势使得光合细菌菌剂在粮食作物的生产中具有巨大的潜力。
另外，光合细菌菌剂对抗逆境具有良好的效果。
在农业生产中，作物常常面临极端气候、病虫害和盐碱土等环境压力。
研究表明，光合细菌菌剂能够增强作物的抗逆性，提高作物的抗病能力和抗虫能力。
光合细菌菌剂中的有益菌群能够与植物共生，通过产生抗生素、挥发性物质和激素等物质，抑制病原菌和害虫的生长繁殖。
同时，光合细菌菌剂中的益生菌还能够降低土壤盐碱度，减轻土壤中的盐碱胁迫对作物的危害，提高作物的耐盐碱能力。
这些特性使得光合细菌菌剂在不同地区和不同环境条件下都能够发挥良好的效果。
除此之外，光合细菌菌剂还具有环境友好性和经济性的优势。
与传统化学肥料和农药相比，光合细菌菌剂没有毒害性和残留问题，对环境友好，可以有效减少土壤和水体的污染。
光合细菌的生物学特性与产物的应用研究
光合细菌的生物学特性与产物的应用研究光合细菌是一种特殊的细菌，它可以利用光合作用将光能转化为化学能，并且不需要氧气进行新陈代谢。
光合细菌可以分为两种，即紫色光合细菌和绿色光合细菌。
这两种光合细菌在生物学特性和应用研究方面具有许多共性和差异性。
一、紫色光合细菌的生物学特性紫色光合细菌在分子生物学上与古菌和真核生物较为接近，并且其光合色素在红外-紫外光谱范围内吸收能力很强。
紫色光合细菌分为两类，一类是硫醇型（PSB），另一类是非硫醇型（PNSB），它们的光合作用过程中均可用细胞内储能物质产生氢气。
另外，紫色光合细菌有一个特点就是富集在各种不同的环境中，例如土壤、水、海洋底部和地下等等。
其次，紫色光合细菌所需要的能量来自于光合作用，因此紫色光合细菌对于光强度的变化较为敏感，这也限制了其在光合作用产物的生产方面的应用。
二、绿色光合细菌的生物学特性相较于紫色光合细菌，绿色光合细菌的分类更加复杂，它们可分为硫醇型、非硫醇型、氢化物型（GH）、铁砖型（FB）和无黄素型（LH）。
这种光合细菌与蓝藻和植物相似，可以通过光合作用和呼吸作用来进一步进行代谢。
此外，绿色光合细菌在光合作用的同时可以利用有机物进行能量代谢，因此在能量的利用方面也要比紫色光合细菌更加高效。
在生态环境中，绿色光合细菌主要存在于水体中。
由于其在生物代谢缺氧条件下也可进行代谢，因此其生存范围较广。
三、光合细菌的应用研究1、生物能源由于光合细菌在光强度适宜的情况下可以产生电子，因此其在生物电池方面有着很大的应用前景。
研究人员已经成功地将光合细菌用于燃料电池、太阳能电池和生物发酵门的生产等领域中。
最近，国内外许多研究机构也开展了光合细菌产生生物氢的基础研究和工业生产实践。
2、医药光合细菌所产生的许多化学物质具有生物活性，因此其在医药领域也具有许多应用价值。
例如，可以通过利用光合细菌的氢化酮体合成能力开发出镰刀状细胞贫血症治疗药物。
此外，光合细菌中的细菌素类物质也可以用于制作眼药水，从而扩大了光合细菌在医药领域的应用范围。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光合细菌的研究与应用展望汪大敏杨国武李皎( 陕西省微生物研究所）摘要本文综述了光合细菌的研究及应用领域。
介绍了光合细菌的种类、分布、生理特性及其在农业、环保、食品、化妆品、医疗保健和新能源等领域的应用研究。
关键词：光合细菌农业环境保护食品、化妆品、医疗保健和新能源一、概述光合细菌(Photosynthetic bacteria)亦称光能细菌是一类能进行光合作用细菌的总称。
它是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物。
光合细菌的最早是由德国科学家埃伦伯格1836年发现记载的，他发现两种使池塘、湖泊水体变红的生物，且其生长繁殖与光照和硫化氢的存在有关。
1883年美国科学家恩格尔曼根据“红色微生物”聚集生长在波长与细胞内色素吸收波长相一致的光线下的事实，认为这类微生物能够进行光合作用。
直到20世纪30年代，荷兰微生物学家 C.B.范尼尔发现有些细菌可在无氧条件下利用光能进行与光合作用类似的反应。
并且它们是从硫化氢而不是从水中取得还原二氧化碳的氢，也不释放氧气。
他把这个反应称为细菌光合作用。
此外，人们还发现有些细菌可通过氧化一些无机物获得能量进行有机物的合成反应,其过程和光合作用有许多类似之处,被称为化能合成作用。
深入研究光合细菌在理论上具有重要意义。
可以为探索生命起源和生物进化提供科学依据，在微生物的各类代谢类型中开辟了一条比较生物化学的研究途径，以期找出它们之间的生化统一性。
多年来，光合细菌还一直是研究植物光合作用、生物固氮机理的重要材料。
由于分子生物学新技术和其它遗传系统在光合细菌中成功的应用，有利地促进了这两方面的研究，而且近年来取得了突破性进展。
20世纪80年代后期，日本学者在海洋微生物中发现了在好氧条件下也能进行光合作用的细菌类群，进一步丰富了光合细菌的代谢功能。
20世纪前半叶，人们一直没有发现光合细菌的实际应用价值。
至70年代才开始注意其应用价值。
由于光合细菌具有复杂多样的代谢功能和丰富的营养及生理活性物质而在应用方面显示了越来越巨大的潜力，应用前景十分广阔。
二、光合细菌的种类光合细菌均为革兰氏阴性细菌，菌体呈球形、卵圆形、杆状、半环形或螺旋状。
大部分单个存在，仅有红微菌属等少数菌菌体细胞间有细丝相连，形成链状丝状体，有些菌种的细胞形态易随培养条件和生长阶段的不同而发生变化。
细胞大小通常为0.6-0.7×1.0-10微米。
多数光合细菌以鞭毛运动，亦有滑行运动和不运动者。
光合细菌细胞内存在以细胞膜内折形成的囊状载色体，其中包含细胞色素和色素。
色素主要有细菌叶绿素a、b、c、d、e、g和多种类胡萝卜素。
不同种类光合细菌因其所含色素的种类和组成的差异而显示不同的菌体颜色，如桔黄色、棕黄色、紫菜色和各种不同的红色，有的还呈绿色。
有些菌种在细胞内形成气泡，但在一定的培养条件下气泡又会消失。
有的种还有荚膜。
少数种细胞内还存在有质粒。
光合细菌主要以二分分裂繁殖，少数属或种以芽殖或三分分裂繁殖。
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。
《伯杰氏系统细菌学手册》9版中不产氧光合细菌包括有紫细菌(purple bacteria )、绿细菌(Green bacteria )和日光杆菌属(Heliobacterium )、红色杆菌属(Erythrobacter ) 两个尚待进一步研究其分类地位的属。
紫细菌中包含有着色菌科(Chromatiaceae )、外硫红螺菌科(Eceothiorhodospiraceae )、红螺菌科(Rhodolspirillaceae )，共16属，49种；绿细菌中则包含绿菌科(Chlorobiaceae )、绿曲菌科(Chloroflexaceae )共9属，17种。
根据光合细菌所具有的光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划分为4个科：Rhodospirillaceae（红色无硫细菌）、Chromatiaceae（红色硫细菌）、Chlorobiaceae（绿色硫细菌）和Chloroflexaceae（滑行丝状绿色硫细菌）进一步可分为22个属，61个种。
近几年来陆续还有一些新种报道。
三、光合细菌在自然界的分布光合细菌在自然界中分布非常广泛，可以认为凡是光能所及之处均可发现它们的踪迹。
在海洋、江河、湖泊、池沼、土壤、水田、极地或温泉、高盐水体等各种环境中都有光合细菌，在氧气含量有限而光线能到达的表面水、泥中数量最多，可达105-107个菌体/ml。
光合细菌生理类型的多样性使它成为细菌中最为复杂的菌群之一。
在不同的自然环境下，它能表现出不同的生理生化功能，如固氮、固碳、脱氢、硫化物氧化等。
这使得光合细菌在自然界的碳、氮、硫循环中发挥着重要作用。
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。
四、光合细菌的生理特征光合细菌具有独特的生理、生化特性,在人类生活、生产中具有重要作用。
对光合细菌化学成分、生理活性进行深入的研究，有助于人类进一步认识光合细菌在人类生活、生产中所扮演的角色，为开发和利用光合细菌造福人类，造福地球奠定基础。
光合细菌中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、厌氧和兼性厌氧的不同类型。
值得一提的是，红螺菌科的细菌在光照微好氧下可进行光能异氧生长，在好气、黑暗或光照条件下可进行化能异氧生长。
其中某些菌株还能还原硝酸盐而发酵生长。
光合细菌的光合作用与绿色植物和藻类的光合作用机制有所不同。
主要表现在：光合细菌的光合作用过程基本上是一种厌氧过程；由于不存在光化学反应系统II，所以光合作用过程不以水作供氢体，不发生水的光解，也不释放分子氧；还原CO2的供氢体是硫化物、分子氢或有机物。
光合细菌不仅能在厌氧光照下利用光能同化CO2，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，有些种在黑暗厌氧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、糖类和转化某些有毒物质如H2S和某些芳香族化合物等。
光合细菌在10-45℃温度范围内均可生长繁殖，最适宜的生长环境是:温度26-30℃，光度500～5 000 lx,。
pH值范围为7-8.5之间。
研究表明：温度为30℃，照度为2,250 lx，pH值为7～8时光合细菌的光密度最大，生长态势最好。
[8]钠、钾、钙、钴、镁和铁等是光合细菌生理代谢中的必需元素。
光合细菌的活性受环境因子及抗生素的影响较大,[3]酸性环境、低温、过强的光照及多种常用抗生素均对光合细菌有抑制作用，而盐度对光合细菌的生长影响相对较小。
由海水、淡水等分离源中分离的光合细菌，均能在0.1％—3％NaCl基质中较好生长。
[6]光合细菌的光合色素由细菌叶绿素（BChl）和类胡萝卜素组成。
现已发现的细菌叶绿素有a、b、c、d、e5种，每种都有固定的光吸收波长。
细菌叶绿素和类胡萝卜素的光吸收波长分别为715～1050nm和450～550nm。
因而类胡萝卜素也是捕获光能的主要色素，它扩大了可供光合细菌利用的光谱范围。
光合细菌不仅能进行光合作用，也能进行呼吸和发酵，能适应环境条件的变化而改变其获得能量的方式。
五、光合细菌的应用研究光合细菌由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倍受到人们的关注。
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，国内外对光合细菌的应用研究取得了很大的进展。
研究表明，光合细菌在农业、环保、医药、能源等方面均有较高的应用价值。
（一）光合细菌在农业中的应用研究我国是一个人口大国、农业大国，用占世界7%的土地养活了占世界22%的人口。
我国现有耕地20亿亩，年需化肥1.5亿吨，是世界最大的化肥进口国和氮肥生产国。
尽管如此，化肥量仍然满足不了农业发展的需要。
究其原因，关键问题在于化肥的利用率太低。
据研究部门测算，目前全国各地平均氮肥利用率为30-35%，磷肥20-30%，钾肥30-50%。
据估计，全国每年因盲目使用浪费化肥约100万吨，折合人民币5亿元。
加之由于长期大量施用单质化肥，对环境的污染越来越严重，土壤板结，地下水污染，农产品品质下降，已引起人们的普遍关注。
使用有机肥料和“生物农药”是解决这一问题唯一途径。
而光合细菌已被证明既是一种优质的有机肥料，又能增强植物的抗病能力。
光合细菌可作为底肥、或以拌种和叶面喷施等方式应用。
也可其与其他有机肥料混施。
山西大学的李俊峰和王梦亮以冬小麦—夏玉米轮作模式为例，比较了光合细菌、有机肥、无机肥及其混合使用对土壤中生物群落、土壤理化性质及土壤养分和产量的影响。
结果表明：光合细菌无论是单独使用还是同其他肥混用，都会在土壤中表现出一定的增殖特性，并使土壤中生物总量增加，从而促进土壤中物质的循环和能量流动。
同时光合细菌还使土壤容重下降，阳离子代换量增加，土壤中全氮、全磷、速效氮、速效钾增加，从而改善了土壤的结构和营养状况，使产量增加。
尤以光合细菌与有机肥复合使用效果最佳，与单用有机肥相比，土壤中微生物总量增加13.7％，光合细菌增加118.9％，固氮菌增加14.6％，放线菌增加18.98％；在0～20和20～40cm土层容重分别下降11.4％和13.3％，阳离子代换量增加7.9％和5.2％，有机质含量增加16.6％和24.2％，土壤全氮增加3.9％和26.3％，全磷增加2.9％和4.2％，碱解氮含量增加11.8％和8.2％，速效磷含量增加5.1％和8.6％，速效钾增加10.9％和13.4％，作物产量增加10.1％；[12]光合细菌能使农作物增产增质，主要是从根本上改变了农作物的生长环境。
微生物是一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称。
土壤是地下微生物的“容器”和活动场所，土壤之所以有别于岩石而成为活的“土壤生命有机体”，就是因为其中生长着大量具有适应性和活性的生物类群，这些生物对于养分元素的转换、储存和释放具有特殊的功能作用。
光合细菌本身就是土壤微生物的成员之一，其数量的增加对改善土壤结构，促进土壤物质转化，提高土壤肥力，促进作物生长，有非常重要的作用。
光合细菌大都具固氮能力，能提高土壤氮素水平。
通过其代谢活动能有效地提高土壤中某些有机成分、硫化物、氨态氮，并促进有害污染物（如农药、化肥）的转化。
有研究表明：光合细菌对马拉硫磷、对硫磷、久效磷三种有机磷农药的复合作用对大麦的毒害均有缓解作用, 大麦种子的萌发率、根长、叶绿素含量和过氧化物酶(POD)活性都有不同程度的提高。
[10]同时能促进有益微生物的增殖，使共同参与土壤生态的物质循环。
此外，光合细菌产生的丰富的生理活性物质如脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶、维生素、辅酶Q10、类胡萝卜素等都能被植物直接吸收利用，有助于改善作物营养，激活植物细胞的活性，促进根系发育，提高光合作用和生殖生长能力。