主题：光合细菌

光合细菌(Photosnthetic  becteria)简称PSB，广泛存在于水域及土壤中，包括似真细菌的红螺细菌、绿硫细菌、着色细菌及似藻的蓝细菌。光合细菌的共同特点是含有光合色素，能利用光进行光合作用，合成有机物质。光合细菌含有60％以上的蛋白质，以及多种维生素，，特别是维生素B12、叶酸、生物素的含量是酵母的几千倍。此外，还含有生物活性物质如辅酶Q10、抗病毒物质及促生长因子等。国内已开始将光合细菌用于鱼虾养殖及家禽、仔猪的饲养中，有促进生长、预防疾病、鸡体着色及净化水质等作用，越来越显示出它多功能的广阔前景，受到人们的青睐。

一、光合细菌在养殖中的应用     (一)在鱼，虾等水产养殖中的应用      光合细菌个体微小，是水中浮游动物的极好饵料，而浮游动物又是稚鱼、虾类等的主要食物。现在日本市场上大量出售光合细菌菌液和菌粉，在水产养殖中已得到广泛应用。利用PSB高密度养殖鱼虾，鲷鱼产量提高5倍，虾提高1．5倍。日本海洋微生物株式会社苗种场用PSB养鱼苗，成活率从66．3％提高到96．5％，鱼苗生长率提高1倍，每年收益从2亿日元增加到5亿日元，而用于PSB的投资仅500~1000万日元。据张云洁(1988)报道，上海交大生物技术研究所与杭州上虞水产养殖场共同试验，结果表明，投喂以光合细菌作饵料添加剂的鱼塘，夏花鱼种成活率比条件相同的对照鱼塘的提高6．53％，生长率提高15.2％，增重率提高25.2％，鱼体健壮活跃，规格均匀，饲料系数降低了25.96％。    据报道，光合细菌能释放出具有抗病性的酵素(胰蛋白分解酵素hymotrypsine)，大约每20千克混合饲料中掺人100毫升市售的光合细菌液(含菌量5xl0\6个／毫升以上)，不但可预防鱼虾疾病：而且对多种鱼病有治疗效果。光合细菌能分解池底对鱼虾有害的气体，以及有害的有机酸、硫化氢、亚硝酸，防止泛池，确保水产动物的健康生长。当鱼池水质恶化时，按8毫升／1000升浓度加入市售的光合细菌液，经3小时后水质恢复正常。菌体可多次利用，不消耗水中溶解氧，不必常换池水。    (二)光合细菌在畜禽养殖中的应用    ，  经测定，光合细菌菌体含有粗蛋白65．45％、粗脂肪7．18％、可溶性糖类20．31％、粗纤维2．78％、灰分4．2、8％，对动物没有毒性，每克干菌体相当于21千焦热量，是家禽、家畜的理想蛋白源。    闻名全世界的EM微生态制剂，含有光合细菌；酵母菌、乳酸菌、放线菌及丝状真菌等5科10属80种微生物，在养殖中效果十分明显。其中光合细菌也发挥着重要的作用．    光合细菌中的红假单胞菌属和红螺菌屑的许多菌种均能产生类胡萝卜素类物质。Kobayash和Kurafa将光合细菌液按0．01％比例添加于蛋鸡饲料中，结果发现产蛋率增加；卵黄中类胡萝卜素和维生素A含量显著提高，特别在连续阴雨的情况下使用，对比效果更为明显．据悉，上海交通大学生物技术研究所曾作过一些试验，将光合细菌添加于肉鸡、蛋鸡饲料中，发现有较明显的促生长及加深鸡皮肤及蛋黄色泽的作用。  周金伟等(1977)报道，将中国科大研究生院奇威生物工程研究所提供技术和菌种、嘉兴市科技咨询中心制造的“红精灵”牌光合细菌水剂，添加于猪饲料中作饲喂试验，结果表明：光合细菌对哺乳期及断奶仔猪具有防治黄白痢的作用，．发病率可减少50％~60％；对仔猪增重也有明显效果；光合细菌用于孕期及哺乳期母猪,对所产仔猪健康防病也有积极作用，患病率大幅度下降。

二、细菌的培养方法      光合细菌在分类学上属于真细菌纲红螺菌目，包括红螺菌科、着色菌种及绿菌科的许多种细菌。该菌个体约为(0.6~0.7)微米x(1．0—10．0)微米，能很好地利用低级的脂肪酸、氨基酸、糖类等、在厌氧而明亮或好氧而黑暗的条件下都能生长繁殖．红螺细菌和绿硫细菌在厌氧和明亮(日光或灯光)的条件下，能利用如还原的硫化合物、硫分子、氢或简单的有机化合物作为电子供体，经光合作用把C02固定转化为自身的有机碳素化合物而进行生长繁殖．由于光合细菌对高浓度有机废水有较强酌分解能力，因此可以用于处理有机废水及作为水产养殖中的水净化剂。(一)光合细菌的实验室培养    光合细菌菌种可以自菌种保藏中心购买，也可以用市售的光合细菌菌液；若没有，可用暴露于阳光下富含有机物的淤泥接种培养。    最常用的是红螺细菌，其培养基配方如下：Nh4cl1.0克、K2HP040．5克、Macl20．2克、NaCl2．0克、：酵母膏0．1克；溶于900毫升自来水中，再加入用蒸馏水溶液的10％NaHCO3溶液50毫升及1．5~2.0毫升无水乙醇，用0．1N的磷酸调pH到7．0，不用灭菌。    若用淤泥，则将淤泥于玻璃瓶中酌量放一层，加满上述液体培养基，密封瓶口隔绝空气，置于光照箱内富集培养。光照箱用2只40瓦白炽灯对称照射，离玻璃瓶距离10—20厘米，’韫度控制在30℃以上，培养3天即可；如无光照箱，在太阳光和室温30℃以上条件下也可培养。    (二)光合细菌的土厂化培养    工厂化大规模培养光合细菌，培养基可选用工业有机废水、食品厂废渣、农副产物或动物粪便。若采用小麦麸皮作培养基，其工艺流程如下：小麦麸皮酸水解一离心去除麸皮渣，并中和水解液->光合细菌接种培养养->菌体回收和纯化.    将含有 30％ 的小麦麸皮水混合液加36％ 的盐酸，通入蒸汽，加压1x105Pa，恒温约121℃，4小时水解.然后用离心机除去麸皮渣，将麸皮水解液注入不锈钢贮罐,用无水氨中和，使水解液pH至7．0，再加酵母膏0．01％，以补充损失的维生素等生长素。将冷却水注人中和贮罐的冷却套管中，使培养液温度降至40℃左右，用泵以18900升/小时速度把小麦麸皮水解液由贮罐打入一连串卧式光合培养罐(口径6．10厘米，由透明的聚氯乙烯制成)，滞留时间为24小时，白天用日光照射，夜间用400瓦白炽灯进行人工光照。•用378升／小时的速度和原培养液量2％的比例连续向光合培养罐提供菌种．将培养好的光合细菌液经离心、喷雾干燥即得菌体。    若无上述连续培养装置，也可制作水泥池培养，池深不超过1米，蕞好用白瓷砖衬里，聚氯乙烯薄膜封口，  日光照射或白炽灯照射的厌氧培养。如直接用于水域养殖，培养液可不经喷雾干燥处理，用培养的光合细’菌活菌液。    据张云洁介绍，国外资料记载工业规模生产光合细菌，经济效益可与酵母竞争。例如用小麦麸皮作培养基生产PSB干菌体，每日投入15吨小麦麸皮，产光合细菌干菌体5吨、麦粕6．7吨，每吨菌体产品成本为351美元；如按售价每磅0．3美元计算，每吨产品利润为248美元；另外麸皮粕还可作家畜饲料。若利用有机污水、动物粪便培养PSB则成本更低．我国广东及东南沿海某些地区，民间自己培养光合细菌用于养虾已有较长历史．加速研究和开发光合细菌这一重要的蛋白质饲料资源，对推动水产养殖及畜牧业的发展，具有积极的作用。    (三)固体载体的光合菌剂制作及使用    田利(1997)报道，固体载体光合菌剂的制作方法为：分别以细麸皮，沸石粉、磷酸氢钙为载体，与菌液(自己培养或购买市售的光合菌液，平均每毫升含菌体40亿。)分别以重量比为1：1、5：2、5：2搅拌均匀后，放入热风循环烘干箱中。设定温度为24℃，并启动风机排湿,直至测得麸皮载剂的水分低于：10．4％，沸石粉载剂的水分低于5．9％，磷酸氢钙载剂的水分低于0．1％后停止烘干。然后粉碎并过40目筛后，可在常温下保存2个月不变质，且光合菌不失活性。其使用方法为：    a.养鸡：1吨鸡料中添加麸皮载剂20千克或磷酸氢钙载剂50千克，也可按情况两者搭配使用。b.养猪：不论仔猪、中猪、大猪，平均每日每头加麸皮载剂50克。c.养鱼：每个喂养期中，全池泼洒2次，投放时间为5~9月份。每次每亩洒沸石粉载剂10~12千克；且投饵处多洒些。d.养虾：看水质情况多次投放，整个生长期每亩共投沸石粉载剂200千克左右。  对其他养殖动物，可以此为参照。且要注意：因该菌剂为生物活性物质，使用中温度应低于40℃，并避免与消毒剂同时使用，使用消毒剂48小时后，才可使用本最制剂

一、光合细菌在水产养殖中的应用    PSB是生物制品，无毒无副作用，无耐药性，无污染，并且能降解鱼药的污染，是优良的水产环境改良剂和饲料添加剂。用于水产养殖方面在我国才是近两年的事，由于最早使用PSB的用户因此取得了很好的效果和较大的经济效益，所以目前它倍受水产养殖场的推崇，那么PSB在水产养殖中究竟能起什么作用呢？  1、净化水质    由于高密度水产养殖的水体中含有大量的鱼类粪便和残饵，以及鱼药的残留物，它们腐败后产生的氨态氮、硫化氢和一些有害物质，直接污染水体和底泥。轻度污染可造成鱼类生活不适，饵料系数增高，生长缓慢，积累到一定程度后，可使水体底部缺氧的情况下，PSB能有效地将氨态氮、硫化氢等有害物质吸收，组成菌体本身，同时，形成优势群落后，鱼类中毒甚至死亡。水体的富营养化亦可滋生大量的病原微生物，使鱼类感染发病。施用PSB后，在还能抑制其它病原菌的生长，从而达到净化水质，使鱼类健康生长的目的。  2、维护水体微生态平衡    水产养殖场的水体中存在着各种各样的微生物，有些是有益的，有些是有害的；也有些是处于中间状态的叫“条件致病微生物”，即正常情况下，这类微生物不致病，遇水质污染，鱼类免疫功能下降时，它们便大量繁殖危害鱼类。        通常人们采用消毒杀菌剂来控制，但随着施用次数的增加，病原微生物的耐药性也相应地增强，为了达到预防和治疗的效果，每次施用的剂量不得不逐渐加大，这不仅增加了用药成本，而且还污染了水体，造成水产品质量下降，甚至不能食用。      如何控制病原微生物的生长繁殖，又不使其不产生抗药性，不污染水体呢？答案是现成的，用光合细菌预防鱼病，完全 可克服消毒杀菌剂的缺点，它不仅可降解或清除水体中包括鱼药在内的有害化学物质，占绝对优势的光合细菌还可与病原微生物争夺营养、空间，使其无法进行大量生长繁殖，同时还不存在耐药性，从而不易形成致病的环境条件，鱼类也就不易发病。       鱼类的病害防治原则是：防重于治。只有在日常的渔业生产中，维持水体中微生态系统平衡，使有益微生物始终点绝对优势，尽量不给病原微生物有大量生长繁殖的机会，才是健康养殖的出路之一，如果平时不有效地预防，到了出现症状再去治疗，包括鱼药成本在内的重大生产损失将是不可避免的。  3、培养蜉蝣动物作饵料    PSB的菌体细胞营养很丰富，这正好是蜉蝣动物的优质饵料，实践证明，水体中的PSB越多，蜉蝣动物生长也就越旺盛，以蜉蝣动物为食的鱼类增产效果也就越明显  4、作为饲料添加剂    PSB的菌体细胞营养丰富，并含有大量的生理活性物质，可直接拌入饲料中投喂，除增加营养，降低饲料系数外，还可起到刺激动物免疫系统，增强消化和抗病能力，促进生长的作用。  5、间接增氧作用    PSB生长繁殖时，不需要氧气，也不释放氧气，它是通过吸收水体中的耗氧因子，而产生了间接地增加氧气的作用。而这种作用也是非常明显的。        

光合细菌菌种的简易提纯　　1.菌种提纯　　（1）选择性培养基　　光合细菌适宜PH值在8.0左右，在9-10的高碱度情况下仍能生长，而一般杂菌适宜的PH值在7.2-7.6左右。若把菌液的PH值调节至9.0，杂菌难以耐受甚至死亡，而光合细菌则可以承受并能生长。这样可筛除一部分杂菌。　　（2）选择优质菌种　　细菌的生长繁殖一般按倍数的规律增长。假设菌种内的杂菌含量较高，培养几次后，它们在菌液中的比例不会减小，有些杂菌的生长速度较光合细菌快，比例可能还会增大。老化的光合细菌活性较差，菌液内的有害代谢物质较多。　　因此，菌种应选用浓度高、活性强、杂菌少鲜紫红色的菌液。　　（3）优势接种量　　大规模生产过程中，由于水源、容器及空气中的杂菌是不可排除的，因而应加大接种量使光合细菌占绝对优势,这样才能培养出高质量的菌液。光合细菌含量高了,还能释放抑菌酵素，抑制一些杂菌的生长。　　究竟多在接种量为好呢？实践证明，正常的接种量应不低于1：5，即菌种1份(30亿级)，培养液5份；培养液不调PH值和提纯菌种时,其接种量应不低于1：1,即菌种和培养液各一份，这样，培养周期短，质量好，缺点是保种量多。　　（4）好氧培养　　将菌液用增氧机砂头充氧曝气，培养两天，可有效的抑制一些厌氧菌的生长。　　（5）厌氧培养　　将菌液装入透明密封容器内进行培养，可有效抑制一些好氧菌的生长。　　以上几种方法的综合运用，可将光合菌菌液适当提纯，反复接种，从而使不具备专业知识的用户自已也可以生产出优质菌液。  

懒汉培养光合细菌方法（太阳光照培养法）          具体的培养条件和注意事项见光合细菌发生剂的用法即光合细菌的生产工艺。一；操作方法   我中心生产的“光合细菌发生剂”每公斤可制作100公斤的光合细菌液体产品，即生产的第一步是把光合细菌发生剂配成1%浓度的水溶液。 生产方法：   用白色或透明塑料桶装入25公斤清洁淡水。   取“光合细菌发生剂”250克，溶解入水中。 选择颜色鲜紫红色，浓度在30亿/毫升的光合细菌成品为菌种，取2.5公斤加入到上述培养液中，即菌种：培养液比   例=1：10。也即10%的接种量，用太阳作为光源，则只要将桶放于太阳下即可。每天搅拌（摇动）1~2次，使之受光均匀。夏天要在五份荫的太阳底下如树荫下，冬天可直接放到太阳底下，也可不用管它，过一些日子就长成深红色了。   在光照的同时，应保持培养液的最佳温度，才能缩短培养时间，取得高产。PSB（光合细菌）生长和繁殖的最佳温度为28~36度，夏季我国大部分地区自然温度都可达到这个最适温度，不必采取任何措施增温，倒是要注意降温。而在冬、春、秋三季，自然温度较低，达不到最适温度，必须采取一定的增温措施，例如在阳光下搭建透明塑料膜温棚就是一个好办法，它即采光又增温，同时又节约能源成本。冬季温度过低，则应加温到最适温度。夏季气温过高，若用太阳作为光照能源，则应采取部分遮阳（用黑色的遮阳塑料网），通风的降温措施，以防光合细菌快速老化死亡。     总结起来，即是：先配成1%的培养基浓度，再加入10%的菌种，装入25公斤的无色或白色大塑料桶中，放到太阳底下晒即可，只要注意一下，夏天要遮荫，冬天直接晒或搭保温棚，春秋直接晒即可。放到太阳底下不用管也可，过些日子自然长成深红色