發(fā)布時間：2014-07-27 06:34

［摘要］光合細(xì)菌作為一種厭氧菌,本身含有多種營養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì),具有進(jìn)行光合作用、發(fā)酵以及固氮、產(chǎn)氫等功能，既有理論意義又具有實用價值，特別是它在廢水處理、生物產(chǎn)氫、生物制藥、水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)牧業(yè)的生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，使其成為現(xiàn)代生物技術(shù)研究的熱點之一。
        光合細(xì)菌((photosynthetic bacteria, PSB)是一類以光為能源,以CO2或有機(jī)物為碳源，通過光合作用而進(jìn)行營養(yǎng)繁殖的水圈微生物。廣泛存在于自然界中，筆耕論文新浪博客，在腐敗有機(jī)物質(zhì)濃度高的水域中更為常見。光合細(xì)菌是厭氧菌,本身含有多種營養(yǎng)物質(zhì)和生理活性物質(zhì),具有進(jìn)行光合作用、發(fā)酵以及固氮、產(chǎn)氫等功能。Van Nile于1931年提出了光合作用的共同反應(yīng)式，用生物化學(xué)統(tǒng)一性的觀點解釋了光合成現(xiàn)象，為現(xiàn)代光和細(xì)菌的研究奠定了基礎(chǔ)。
        1光合細(xì)菌的特性
        光合細(xì)菌都富含菌綠素和類胡蘿卜素,在光照下能利用硫化氫、硫代硫酸鹽、分子氫或其他還原劑,把二氧化碳還原成有機(jī)物,經(jīng)細(xì)菌型光合作用,將CO2還原成有機(jī)營養(yǎng)物,并能固定大氣中的氮。目前所知,所有的厭氧性光合細(xì)菌都能光合自養(yǎng)生長。同時這些細(xì)菌也能利用有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)生長。
        PSB含有較高的優(yōu)良蛋白質(zhì)，維生素和生物素含量也比較豐富；菌體的脂類成份含有大量的葉綠素、類胡蘿卜素和輔酶Q。葉綠素和類胡蘿卜素對養(yǎng)殖生物的健康生長，增強(qiáng)對疾病的抵抗力有很大的益處。輔酶Q是與生命活動有重大關(guān)系的生理活性物質(zhì)，PSB中的含量特高，是酵母的13倍。
        2光合細(xì)菌應(yīng)用現(xiàn)狀
        光合細(xì)菌由于其生理類群的多樣性,碳、氮代謝途徑和光合作用機(jī)制的獨特性而受到人們的關(guān)注。多年來,光合細(xì)菌被作為研究光合作用以及生物固氮作用機(jī)理的重要材料。近一二十年中,對光合細(xì)菌的應(yīng)用研究也獲得了很大的進(jìn)展。研究表明,光合細(xì)菌在環(huán)保、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖、醫(yī)藥等方面均有較高的應(yīng)用價值。下面著重就光合細(xì)菌目前的開發(fā)應(yīng)用動態(tài)作一概述。
        2.1利用光合細(xì)菌處理高濃度有機(jī)廢水
        光合細(xì)菌在污水處理中的應(yīng)用始于1960年代。當(dāng)時,日本科學(xué)家小林正泰等人發(fā)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水在自然界的自凈過程是不同營養(yǎng)級的微生物群生態(tài)演替的結(jié)果,光合細(xì)菌在此過程中起著十分重要的作用［1］,并首先開展了用光合細(xì)菌法處理有機(jī)廢水的研究。近些年來發(fā)展起來的光合細(xì)菌處理法,則是一種以紅假單胞菌為主,管理簡單,降解率高的廢水處理系統(tǒng)。
        PSB能以不同的有機(jī)酸和醇類等有機(jī)化合物作為光合作用的供氫體和碳源，并具有較強(qiáng)的分解和去除有機(jī)物的生理特性。與目前廣泛應(yīng)用的生物處理廢水系統(tǒng)如活性污泥法、生物膜法和厭氧法相比，PSB在自然光照和微量好氧條件下，可以直接對各種高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行高效率的處理,并且在處理前不需對廢水進(jìn)行稀釋。具有節(jié)約電能、水源、設(shè)備及運轉(zhuǎn)費用等優(yōu)點，菌體污泥可綜合利用，作為魚和家畜的餌料，不造成二次污染。
        2.2光合細(xì)菌在食品、醫(yī)藥保健中的應(yīng)用
        一般而言食品著色劑廣泛使用焦油類的合成色素,由于這類色素有微毒性和致癌性,世界各國控制該種合成色素的使用,并迫切希望以天然色素取而代之。光合細(xì)菌的色素?zé)o毒,易提取,色彩鮮艷,有光澤,且具有防水性。除黃色外,特別是紅色素等則缺乏有用的色素資源。光合細(xì)菌富含類胡蘿卜素,是天然紅色素的重要來源,目前已經(jīng)廣泛用于油脂類、豆制品、蔬果類以及飲料等的著色。
        光合細(xì)菌在醫(yī)學(xué)業(yè)中也具廣泛應(yīng)用前景。光合細(xì)菌內(nèi)富含類胡蘿卜素和B族維生素及活性物質(zhì)，具有許多生理活性：抗氧化作用、調(diào)脂作用、抗腫瘤作用、免疫活性；光合細(xì)菌沒有毒性,對生殖生長有促進(jìn)作用。研究者對光合細(xì)菌制藥方面進(jìn)行了不少的研究。劉繼彪等用PSB菌液發(fā)酵中藥,制成了口服液、冷凍干燥產(chǎn)品等中藥制劑,該制劑能夠糾正機(jī)體內(nèi)環(huán)境微量元素平衡紊亂,促使癌細(xì)胞向正常細(xì)胞轉(zhuǎn)化并最終全部恢復(fù)成正常細(xì)胞,對惡性腫瘤治療有較顯著的療效,并申請了國家專利。

 

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