光合細菌作用原理

　　光合細菌在有光照缺氧的環境中能進行光合作用，利用光能進行光合作用，利用光能同化二氧化碳，與綠色植物不同的是,它們的光合作用是不產氧的。光合細菌細胞內隻有一個光係統，即PSI，光合作用的原始供氫體不是水，而是H2S （或一些有機物），這樣它進行光合作用的結果是產生了H2，分解有機物，同時還能固定空氣的分子氮生氨。光合細菌在自身的同化代謝過程中，又完成了產氫、固氮、分解有機物三個自然界物質循環中極為重要的化學過程。這些獨特的生理特性使它們在生態係統中的地位顯得極為重要。 

 

　　在水產養殖中運用的光合細菌主要是光能異養型紅螺菌科(Rhodospirillaceae)中的一些品種，例如沼澤紅假單胞菌(Rhodop seudanonas palustris)； 

 

　　在自然界淡、海水中通常每毫升含有近百個PSB菌，光合細菌的菌體以有機酸、氨基酸、氨和醣類等有機物和硫化氫作為供氧體，通過光合磷酸化獲得能量，在水中光照條件下可直接利用降解有機質和硫化氫並使自身得以增殖，同進淨化了水體。 

 

除此之外，細胞內還含有碳素儲存物質糖原和聚β-羥基丁酸、輔酶Q、抗病毒物質和生長促進因子，具有很高的飼料價值，在養殖業上有廣闊的應用前景。 PSB在厭氧光照條件下，能利用低級脂肪酸、多種二羧酸、醇類、糖類、芳香族化合物等低分子有機物作為光合作用的電子受體，進行光能異養生長。在黑暗條件下能利用有機物作為呼吸基質進行好氧或異養生長。光合細菌不僅能在厭氧光照下利用光能同化CO2，而且還能在某些條件下進行固氮作用和在固氮酶作用下產氫。另外，有些菌種在黑暗厭氧條件下經丙酮酸代謝係統作用也可產氫。光合細菌還能利用許多有機物質如有機酸。醇、糖類轉化某些有毒物質如 H2S和某些芳香族化合物等。 PSB通過生物轉化，可合成無毒、無副作用且富含各類營養物質的菌體蛋白，不僅改善了生態環境，還為養殖業提供了高質量的飼料原料。 PSB菌體中對動物生長有促進作用的維生素B12、生物素、泛酸、類胡蘿卜素、葉綠素以及與造血、血紅蛋白形成有關的葉酸的含量遠高於一般微生物，尤其含有人工不能合成的生物素D一異構體。這些物質在動物機體內都具有顯著生理活性 在水產養殖中，養殖池按水中溶解氧含量的大小由表層向底部可分為好氧區和厭氧區。表層生物繁殖旺盛，水質一般較好；底層則積累了魚蝦的排泄物和未消耗盡的食物殘料，有機質豐富，造成微生物的大量繁殖，消耗了水中大量的氧氣，導致地底層形成無氧環境，硫酸鹽還原菌大量繁殖，產生對魚蝦有毒害作用的硫化氫、酸性物質等。養殖地底層的這種環境正好是適於光合細菌生存的條件一是具有厭氧條件，二是光線通過上麵覆蓋的有氧水層這個光線過濾器，使光合細菌可以吸收到適宜生長的450－550μm波長光。光合細菌利用地底的魚蝦排泄物、食物殘料以及有毒有害的硫化氫、酸性物質作為基質大量繁殖，提高水體中溶解氧含量，調節pH，並使氨氮。亞硝酸態氮、硝酸態氮含量降低，池底淤泥蓄積量減少，有益於藻類和微型生物數量的增加，使水體得以淨化。 PSB可進行光合成、有氧呼吸、固氮、固碳等生理機能，且富含蛋白質、維生素、促生長因子、免疫因子等營養成分，在功能上可與抗生素相媲美，並且更具有安全性，是生物工程具有前景的研究領域之一。光合細菌製劑還具有獨特的抗病、促生長功能，大大提高了生產性能，在應用方麵顯示了越來越巨大的潛力。其它在淨化水質、魚蝦養殖、畜禽飼養、有機肥料及新能源的開發方麵有著廣闊的應用前景。