光和细菌概述
光合细菌的培养及应用方法
光合细菌的培养及应用方法光合细菌(简称PSB)是地球上最早出现具有原始光能合成体系的原核生物，是一大类在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌的总称，广泛存在于地球生物圈的各处。
光合细菌在水产养殖上的应用主要有以下五个方面：作为养殖水质净化剂；作为饲料添加剂；用于鱼、虾、贝幼体的培育；作为动物性生物饵料的饵料；防治鱼病。
一、培养工具的消毒方法1．加热消毒法：利用高温杀死微生物的方法。
（1）直接灼烧：此法可直接把微生物烧死，灭菌彻底，但只适用于小型金属或玻璃工具的消毒。
（2）煮沸消毒：一般煮沸5～10分钟，适用于小型容器、工具的消毒。
（3）烘干箱消毒：亦称为恒温干燥箱消毒法。
2．化学药品消毒法：适用在批量培养中，大型容器、工具、玻璃钢水槽和水泥池中。
（1）酒精：浓度为70％的酒精常用于中、小型容器的消毒。
用纱布蘸酒精在容器、工具的表面涂抹，10分钟后，用消毒水冲洗两次即可。
（2）高锰酸钾：按300ppm配成高锰酸钾溶液，把洗刷洁净的容器、工具放在溶液中浸泡5分钟，取出，再用消毒水冲洗2次～3次即可。
二、光合细菌的培养条件1、营养条件光合细菌细胞体构成元素主要有：碳、氢、氧、氮、磷、钾、钠、镁、钙、硫和一些微量元素等，它们也是所有生物细胞构成的主要物质。
一般情况下，比重：水占80％-90％、无机盐1％-1.5％、蛋白质7％-10％、脂肪1％-2％、糖类和其它有机物1％-1.5％。
其中干细胞含碳45％-55％、氢5％-10％、氧20％-30％、氮5％-13％、磷3％-5％、其它矿物元素3％-5％。
光合细菌的细胞膜具有半透性，能选择性地让营养成分按一定需要进细胞内，在酶的作用下合成自己的细胞组分并促进分裂新的个体。
营养元素的全面合理的搭配,是培养高产光合细菌的关键。
根据这一要求,郑州@@@@生物材料公司选用多种光合细菌生长必需的原料，科学配方，经特殊加工而成的"光合细菌发生剂（培养基）"，基本符合光合细菌生长繁殖所需的营养要求，无毒无副作用，使用安全，固状结晶体便于包装和运输，而且有2年的保质期。
光合细菌的代谢特点及其在生物能源中的应用
光合细菌的代谢特点及其在生物能源中的应用光合细菌是一类利用光能进行碳源固定代谢，而不是直接依靠有机物或无机物氧化产生ATP和电子的微生物。
它们具有特殊的光合作用机制，能够利用太阳能转化无机物为有机物，具有广泛的应用前景。
本文将介绍光合细菌的代谢特点及其在生物能源中的应用。
一、光合细菌的代谢特点1、光合细菌的起源光合细菌是生命在地球上出现后的第一种光合生物，大约在30亿年前就出现了。
由于其多样的种类和广泛的分布，光合细菌在地球上的生态角色十分重要。
2、光合作用光合细菌是一种具有光能捕捉和光合作用的微生物，这种生物可以直接将阳光能转化为生物能，在能源转化和养分循环等方面有着独特的优势。
3、光合细菌代谢特点具有光合代谢特点的微生物可以在体内自行生产养分，可以耐受环境中某些有毒元素和诸如寒冷、肥料不足等极端环境，具有较高耐性和适应性。
4、黄绿光光合和反硫光合光合细菌可以分为两种类型：黄绿光光合和反硫光合。
黄绿光光合是典型的植物和蓝细菌所采用的路径，反硫光合则是专门与缺氧环境相关联的微生物所采用的路径。
二、光合细菌在生物能源中的应用1、生物能源光合细菌是一种特殊的微生物，它们通过对环境中的光能进行处理，能够不依靠有机物，产生适合于各种应用的生物能源形式，如生物氢、生物电、产丙酮酸的乙酸途径等。
2、生物氢生物氢是一种能源，被广泛认为是一种绿色、可持续的能源形式。
传统的氢气生产方式是通过高温水蒸气重整或绿色能源电解来实现，但是这些方法往往需要消耗大量的能源和资源。
利用太阳能生产氢气的光生物工艺由此应运而生。
光合细菌通过光生产氢气，是一种能够更加节能高效的生产方式。
3、生物电生物电技术是在发酵或新陈代谢过程中，由于化学反应伴随产生电子双电荷离子而利用途径生产电能。
光合细菌通过光作用过程产生电子高能粒子等化学物质，可以被广泛应用于生物电的生产之中。
4、产丙酮酸的乙酸途径产丙酮酸的乙酸途径是一种通过光合细菌生物燃料电池将太阳能转化为化学能的方法。
光合细菌介绍ppt课件
光合细菌
光合细菌的作用原理
◆ 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，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
◆ 水产养殖：光合细菌的营养十分丰富，几乎所有的psb都具有光合固
氮的能力和利用固氮生成物nh4+的能力。光合细菌固定下来的生成物经氨基 酸代谢生成蛋白质，粗蛋白的含量高达65.45%是一种优良的蛋白质源，另外 菌体含有粗脂肪约7%，可溶性糖约20%，粗纤维约3%含有17种氨基酸并且 消化率较高。同时光合细菌还含有对动物成长发育起促进作用的的生理活性物 质—辅酶q.和相当相当完全的b族维生素。尤其是叶酸生物素等在光合细菌种 的含量相当高，是酵母的几千倍，还含有抗病毒物质和生长促进因子，可以用 来做饲料添加剂促进禽畜和鱼类的生长，增强动物的抗病能力。同时光合细菌 迅速分解水中的铵态氮，亚硝酸盐硫化氢等有害物质，以及水产动物的饵料及 粪便，有利于藻类及浮游动物数量的增加。起到了保护和净化水质的作用。
◆ 光合细菌的生物学特性 ：
PSB的菌体无毒，营养丰富，蛋白质含量高达64．15％－ 66．0％，而且氨基酸组成齐全，含有机体需要的8种必需氨基 酸，各种氨基酸的比例也比较合理。因具有细菌叶绿素和类胡 萝卜素等光合色素，而呈现一定颜色。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。
光合细菌作用原理
光合细菌作用原理光合细菌是一类能够进行光合作用的微生物，它们利用光能将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合细菌的光合作用原理与植物类似，但其光合色素和光合作用途径有所不同。
本文将介绍光合细菌的作用原理及其在自然界中的重要作用。
光合细菌通过光合作用将光能转化为化学能，这一过程发生在细菌的细胞内。
光合细菌含有光合色素，它们能够吸收光能并将其转化为电子能。
这些电子能随后参与细菌体内的化学反应，最终将二氧化碳和水转化为有机物质。
与植物的光合作用不同的是，光合细菌中的光合色素并非叶绿素，而是一些特殊的细菌色素，如叶绿素a、叶绿素b、细菌类胡萝卜素等。
光合细菌的光合作用途径也有所不同。
在光合细菌中，光合色素通常位于细菌细胞的质膜上，而非叶绿体内膜。
光合细菌的光合作用途径可以分为光系统I和光系统II两个部分。
光系统I主要参与还原二氧化碳的过程，而光系统II则主要负责产生氧气。
光合细菌的光合作用途径较为简单，但其效率却可能比植物更高，这使得光合细菌在一些特殊环境中具有较强的生存竞争力。
光合细菌在自然界中具有重要的生态作用。
首先，光合细菌能够产生大量的氧气，为水生生物提供生存空间。
其次，光合细菌能够将二氧化碳转化为有机物质，为生态系统中的食物链提供基础。
此外，光合细菌还能够利用光合作用产生的化学能为自身生长和繁殖提供能量，从而在水体中形成特有的生态系统。
除了在自然界中的作用外，光合细菌还具有潜在的应用价值。
由于其光合作用效率高、对环境的适应性强，光合细菌被认为是一种潜在的生物能源。
研究人员正在探索利用光合细菌进行生物能源生产的途径，以期能够解决能源短缺和环境污染等问题。
总之，光合细菌作用原理是通过光合色素吸收光能，将二氧化碳和水转化为有机物质和氧气。
光合细菌的光合作用途径简单而高效，使其在自然界中具有重要的生态作用，并具有潜在的生物能源应用价值。
对光合细菌的深入研究将有助于我们更好地理解生态系统的运行规律，同时也有望为人类社会的可持续发展提供新的解决方案。
光合细菌作用原理
光合细菌作用原理
光合细菌作用的原理主要包括光合色素、光合作用途径和光合产物三个方面。
光合色素是光合细菌进行光合作用的关键因素，它们能够吸收光能并将其转化为化学能。
光合色素主要包括叶绿素、类胡萝卜素和蓝藻素等，它们能够吸收不同波长的光线，从而启动光合作用的反应。
光合色素的存在为光合细菌提供了进行光合作用的基础条件。
光合作用途径是光合细菌进行光合作用的关键步骤，它包括光合电子传递链和碳固定两个主要过程。
光合电子传递链是光合细菌利用光能产生化学能的过程，它通过一系列的氧化还原反应将光能转化为ATP和NADPH等能量物质，为光合作用的进行提供能量支持。
碳固定是光合细菌利用光合作用产生的ATP和NADPH 将二氧化碳转化为有机物质的过程，它是光合作用的关键环节，也是光合细菌生长和繁殖的基础。
光合产物是光合细菌进行光合作用后产生的有机物质和氧气，它们是光合作用的最终产物。
光合细菌通过光合作用产生的有机物质可以为自身提供能量和营养物质，从而维持生命活动的进行。
而产生的氧气则可以释放到环境中，为其他生物提供呼吸所需的氧气，同时也能够参与大气中的氧气循环过程。
总的来说，光合细菌作用原理是通过光合色素吸收光能，经过光合作用途径产生有机物质和氧气的过程。
这一过程不仅为光合细菌自身提供了生存所需的能量和营养物质，也对维持生态系统的平衡和稳定具有重要作用。
对光合细菌作用原理的深入研究，不仅有助于加深对生物光合作用机制的理解，也为环境保护和能源开发等方面提供了重要的科学依据。
因此，光合细菌作用原理的研究具有重要的理论和应用价值，值得进一步深入探讨和研究。
光合细菌
光合细菌的使用方法光合细菌是一种以光作能源并以二氧化碳或小分子有机物作碳源，以硫化氢等作供氢体，进行完全自养性或光能异养性生长但不产氧的一类微生物的总称。
在自然界中，光合细菌分布极广，生命力极强。
光合细菌无毒无害，蛋白质含量高达65%，且富含多种维生素、辅酶等生物活性物质和微量元素。
在养殖水体及饲料中施加光合细菌能改善水质，减少耗氧，促进鱼虾生长，提高产量10%～30%，对推动健康养殖和发展无公害水产品生产具有重要意义。
其使用方法如下：一是适时使用。
使用光合细菌的适宜水温为15℃～40℃，最适水温为28℃～36℃，因而宜掌握在水温20℃以上时使用。
注意阴雨天勿用。
二是与肥配用。
在池塘施用粪肥或化肥时，配合施用光合细菌效果更为明显。
尤其可避免化肥用量过大、水质难以把握的缺点，并可防止藻类老化造成水质变坏。
三是视水质使用。
要根据水质肥瘦情况使用光合细菌。
水肥时施用光合细菌可促进有机污染物的转化，避免有害物质积累，改善水体环境和培育天然饵料，保证水体溶氧；水瘦时首先施肥再使用光合细菌，这样有利于保持光合细菌在水体中的活力和繁殖优势，降低使用成本。
此外，酸性水体不利于光合细菌的生长，应先施用生石灰，调节pH值后再使用光合细菌。
四是酌量使用。
光合细菌用于鱼池水质净化时，水温20℃以上期间，每立方米水体用2～5克光合细菌拌粉碎的干肥泥均匀撒于鱼池，以后每隔20天每立方米水体用1～2克光合细菌兑水全池泼洒。
用于虾池水质净化时，水温20℃以上期间，每立方米水体用5～10克光合细菌拌肥泥均匀撒于虾池，以后每隔20天每立方米水体用2～10克光合细菌兑水全池泼洒。
用于饲料添加投喂鱼虾时，以饲料投喂量的1%拌入，直接或加工后投喂（不受温度或压力影响）。
用于疾病防治时，可连续定期使用，鱼池每立方米水体用1～2毫升，虾池每立方米水体用5～10毫升，兑水全池泼洒。
五是避免与消毒杀菌剂混施。
光合细菌制剂是活体细菌，药物对它有杀灭作用，不可与消毒杀菌剂同时使用。
光合细菌的培养及其在水产养殖中的应用(精)
2.3防治疾病
光合细菌对水产动物疾病防治作用主要在于一是有效地改警了养殖池的生态环境，对鱼虾无害的光合细菌投入养殖池后，占优势的光合细菌抑制并替代了病原菌，从 而减少或阻止了病原体对鱼虾的感染，二是光合细菌有效地改善了养殖环境，尤其 净化了水质，减少了病害发生的机会，三是荚膜红假单胞细菌细胞壁中所含的多糖 类为广谱的非特异性免疫激活剂，增强了鱼虾体质和抗病力，减少了疾病的发生，起 到了防抬病害的作用。
1.2培养基光合细菌培养中除碳、氮、磷等主要营养元素外，还需要一定的镁、 钙、钠及有关微量元素，将所需的营养元素按一定的比例配成适于菌体生长繁殖 的培养基。基本配方为氯化铵0.2%、碳酸氢钠0.1%、醋酸钠0.3%、磷酸二氢 钾0.03%、硫酸镁0.01%、酵母膏0.05%、蛋白胨0.05%、微量元素母液0.1%。 如制固体培养基再加20%琼脂。
3光合细菌在水产养殖中的应用
国内外许多学者和单位在鱼虾贝类养殖、苗种培育和轮虫等饵料生物培养中应用 光合细菌,取得了良好的效果。
3.1在苗种培育中的应用光合细菌在鱼虾贝类育苗中，既可作为开口饵料，又可净 化水质作为开口饵料起始浓度50--100pp m作为饵料添加剂为10--20ppm,使用方 法是全池泼洒。
在高密度的养殖条件下，养殖环境（包括水质和底质）不可避免地受到排泄物、 残饵等
有机物的污染，换水或循环过滤的方法并不是所有养殖池都能适用同时，这些方法
还难以保持水中最适的微生物群落，使养殖环境缺之相对的稳定性，并且在低温季 节换水也不能保持最适水温。若在养殖池中投入适量的光合细菌，其脱氮作用就 可随时把从池底产生的氮和有机物的初始分解物除去，不换水或少换水就能基本 保持养殖池的良好环境。此外，光合细菌的加入促进了养殖池的物质循环，提高了 能量转化率，增加和改变了池中浮游生物量，从而稳定了养殖环境，并使鱼虾天然 饵料数量显著增加。
光合细菌的光合作用机制和应用
光合细菌的光合作用机制和应用光合细菌是一类可以依靠光能进行生存和繁殖的微生物，它们能够吸收太阳能并利用其进行光合作用，同时产生为人们所使用的能量和氧气。
因此，光合细菌在生态学、能源和环境等方面具有重要意义。
光合作用机制光合细菌能够利用太阳能和碳源进行光合作用。
在太阳能的照射下，光合细菌可以通过光系统（光合反应）吸收光子并转化为电子和正孔。
电子和正孔在内膜区域中进行电传导并与不同系统中的载体分离，最终来到反应中心，在那里将碳源与电子进行熟化作用，产生有机物和氧气。
整个光合作用分为两步：光反应和碳固定。
在光反应中，太阳能被光系统吸收，产生ATP电位和NADPH电位。
这两个电位提供了碳固定所需的电力，它们在碳固定途径中被使用。
碳固定是通过RuBP羧化途径完成的，也就是说，CO2气体会在叶绿素下被加成三碳物质RuBP，在求化作用下产生6碳物质化合物，并形成供植物使用的有机分子。
因此光合细菌需要CO2气体、水和阳光才能完成光合作用。
应用光合细菌不仅对生态系统和环境有重要作用，它们还可以被应用于许多生物技术领域。
下面列举了它们的一些应用：1. 处理废水光合细菌可以在光照条件下使用污染源作为它们的碳源进行生长和繁殖。
这使得它们成为处理废水的一种可能方法，尤其是能量密集型污染物。
目前，许多研究人员正在研究如何改进这种方法以提高其功效并减少生产成本。
2. 生产生物燃料在冲洗小球藻中的一种光合细菌生长条件下，它们可以大量合成氢气，这是汽车和其他燃料操作的一种很好的选择。
这些微生物生长在光照明亮的条件下，并延长了其生命周期以增加生产产量。
3. 发电为了转化光能成为电能，光合细菌需要与其他微生物形成联合微生物体系。
比如在陆地上，厌氧条件促进这种细菌形成产气菌膜，并通过介质中氢离子的流动来产生电能。
这种电能产生方式可以被用于简易的发电场合，比如电池、电池板、电磁电筒以及手摇发电机等。
4. 食品和营养补充剂光合细菌中的一些菌群，比如螺旋菌属（Spirulina）和紫菜科（Rhodophyta）可以生长并浓缩蛋白质和维生素含量。
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(一)光合细菌特征和种类
光合细菌(PhotosyntheticBacteria)是一类以光为能源，以c02或有机碳化物为碳源进行光合作用的细菌的总称。
它是地球上最早出现(20亿年前)的具有原始光能合成体系的原核生物。
光合细菌分布广泛，几乎遍布于土壤、泥炭沼泽、淡水、海水、水生植物根系，甚至在高达90℃的温泉，在寒冷的南极海岸以及含盐30％的水体中也能找到它的踪迹。
根据光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将光合细菌划分为4个科：Rho·dospirillaceae(红色无硫细菌)，Chromatiaceae(红色硫细菌)，Chlorobiaceae(绿色硫细菌)和Chlomfiexaceae(滑行丝状绿色硫细菌)。
光合细菌的光合色素由细菌叶绿素和类胡萝卜素组成。
现已发现的细菌叶绿素有叶绿素a、叶绿素L、叶绿素c、叶绿素d、叶绿素e 5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450~550m。
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厌氧过程；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c02的供氢体是硫化物、分子氢或有机物。
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。
(二)光合细菌的营养价值
光合细菌营养丰富，营养价值高。
菌体内含有丰富的氨基酸、蛋白质、叶酸、B族维生素。
从氨基酸成分看，接近含蛋氨酸多的动物蛋白，尤其是维生素B12和生物素含量高，对动物没有毒性。
此外，菌体脂质成分除含菌绿素外，每克纯干菌体中含10μg生理活性物质辅酶Q。
(三)光合细菌处理污水原理
光合细菌在有机污水中起净化作用的原理，与其细胞结构和物质、能量代谢多样性等特点是分不开的。
在厌氧条件下，其胞内具有能营光合作用的载色体，载色体颗粒中含有菌绿素和类胡萝卜素，能进行光合磷酸化反应和光氧化还原反应。
在好氧条件下，胞内缺少这种载色体，不进行光合作用。
光合细菌易于利用的物质，主要是低分子的有机酸、氨基酸和糖类。
用光合细菌处理有机污水的反应过程，其第一阶段与沼气发酵阶段相同，先由异养细菌把复杂的大分子有机物降解为低级脂肪酸等小分子有机物，第二阶段是光合细菌利用小分子有机物合成菌体。
(四)光合细菌在高浓度有机污水处理中的应用
20世纪70年代日本小林正泰等提出了用光合细菌处理有机污水的工艺，并成功地对粪尿和食品、淀粉、皮革、豆制品加工的污水进行了处理；韩国已建成了日处理600t的酒精污水处理厂；近年来，澳大利亚、美国等也相继进行了这方面的开发研究。
国内这几年在光合细菌处理污水研究方面也取得了一些成绩。
(五)光合细菌生产SCP的工艺流程
目前用于有机污水的光合细菌主要是紫色非硫细菌中的红假单胞菌属(Rhopseudomonas)，如球形红假单胞菌(Rps．spheroidesvailNiel)等。
因这类光合细菌在厌氧光照或好氧黑暗下都能
利用低分子有机物迅速增殖，应用潜力很大。
与活性污泥工艺相比，PSB工艺有以下优点：①有机质负荷高，可以处理浓度很高(BOD>10000mg ／L)的有机污水，不需稀释，且污水的BOD值越高，处理效果越好，因而适于缺水地区；②设备规模小，占地面积小(仅为活性污泥法的1／4~1／5)，动力消耗低，投资费用少；③具有较好的脱氮效果；④容易管理，受季节影响小，且不会产生活性污泥法那样的膨胀现象；⑤产生的菌体可综合利用，例如用作饲料和肥料等，不存在污泥的处置问题，更不会造成二次污染。
光合细菌在处理复杂的有机物质时，先要经过第一步，使复杂的大分子有机物转化为简单的小分子物质，这个过程称为可溶化处理。
PSB法应用成功的关键，在于基质的可溶化和保持处理系统的PSB优势，还要注意加大接种量，经常补充菌体和适当添加微量的锰、铁等重金属离子。
同时，尽可能地减少处理过程的杂菌量也是十分必要的。
一般处理流程见图9-54。
图9-54 光合细菌处理高浓度污水工艺流程
用PSB法处理高浓度的有机污水，虽然具有许多活性污泥法所不及的优点，但也有其不足之处。
一是需要不断的添加新鲜菌体；二是菌体细胞自然沉降困难，需要离心机或化学絮凝剂来收集，增加了处理费用；三是最终出水BOD值在200mg／L左右，还需用活性污泥法或培养藻类等方法进一步处理。
但总体来看，PSB处理法仍不失为一种相当有应用前景的有机污水处理工艺。