光合细菌介绍.ppt

青海大学生物科学系姚军卓光合细菌的应用现状及前景光合细菌的特征及应用光合细菌的特征主要内容主要内容光合细菌的培养条件光合细菌作用原理光合细菌的应用现状光合细菌的特征◆光合细菌的形态特征:◆光合细菌一般为球状,杆状,螺旋状,弧状,卵状,环状。半环状,丝状,同一菌种在不同培养条件,不同生长阶段菌种的形态也不禁相同。~,~*~,~*3~:PSB的菌体无毒,营养丰富,%-%,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。光合细菌的培养条件◇光照强度:光照强度越大,细菌的生长速度越快,自然光源要好于人工光源,易于光合细菌形成优势生长。◇温度:温度控制在30度左右,光合细菌生长的最好◇pH值:,过大或过小的pH值都会抑制细菌繁殖生长。◇接种量:接种量对最终的菌液浓度影响不大,但是对进入稳定期的时间影响较大,基于成本考虑我们认为接种量以20%为宜◆生物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。水产养殖废水处理应用现状光合细菌的应用现状生物产氢生物制药应用现状◆废水处理:光和细菌可在黑暗好氧和光照厌氧的条件下合成与代谢。利用光合细菌来处理高浓度的有机废水,比生物好氧法和厌氧发酵法有以下优势:可以直接用来处理高浓度的有机废水,不存在污染处理问题;可综合利用做饵料和肥料,所需场地少,费用低。研究表明光合细菌不仅对多种有机物又较强的分解转化能力,而且还耐受紫外线,对***,盐分及***,酚毒物的耐性较强。可以再恶劣的条件下处理有机废水◆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,%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—。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***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。:◆生物产氢:氢能源由于清洁,高效,可再生成为一种可以替代化石燃料的能源。而且它与热化学和电化学制氢相比较,有能耗低、污染少的特点。近年来,利用微生物生产清洁的氢能源已成为研究的热点。光合细菌固氮和产氢皆由同一种酶,即固氮酶所催化,其产氢条件和固氮条件相同。产氢机理为:光合细菌在固氮过程中,在固氮酶的催化下,消耗ATP,同时还原NAD(P)H中的2H,释放的电子通过铁氧还蛋白或黄素蛋白传递到固氮酶的铁蛋白,然后再传递给钼铁蛋白,在钼铁蛋白上将分子氮和H分别还原为NH3和H2。在正常情况下,光合细菌的固氮和产氢同步进行,在氮气饥饿时NAD(P)H中的H几乎全部在固氮酶上被还原成氢气。◆生物制药:光合细菌有许多生理活性:抗氧化作用、调脂作用、抗肿瘤作用、免疫活性;光合细菌没有毒性,对生殖生长有促进作用。研究者对光合细菌制药方面进行了不少的研究。例如俞吉安等通过巨噬细胞吞噬试验、淋巴细胞转化试验、白细胞介素-2的诱生和检测试验对类球红细菌的免疫活性进行了评价。试验表明:类球红细菌具有调节和增强巨噬细胞吞噬功能的作用,并在一定程度上都有刺激脾淋巴细胞转化功;并研究球形红假单细胞菌体经过培养离心得到菌体和上清液2个组分的抗脂质过氧化作用。试验结果表明:光合细菌中有效成分对超氧阴离子有很好的猝灭作用。。