光合细菌的特征及其在水产养殖中的应用

1.光合细菌简介

光合细菌（Photosynthetic bacteria，简称PSB）是具有原始光能合成体系的原核生物的总称，是一类能在厌氧光照或好氧黑暗条件下利用有机物作供氧体兼碳源，进行不放氧光合作用的微生物。

1) 地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物；

2) 具有多种异养功能（固氮、脱氮、固碳、硫化物氧化等）；

3) 与自然界中的物质循环（氮、磷、硫）有密切关系；

4) 在自然净化过程中起重要作用；

5) 是一大类在厌氧条件下进行不放氧光合作用；

6) 没有形成芽胞能力的革兰氏阴性细菌。

(光合细菌反应器，可大规模生产)

2.光合细菌分类

光合细菌均为革兰氏阴性细菌, 但细胞形态非常多样。有单细胞亦有多细胞者, 有球形、杆状、半环状、螺旋状, 还有突柄种类。有的光合细菌以鞭毛运动, 亦有滑行运动或不运动者。光合细菌细胞内无叶绿体，也无类囊体，以细胞膜内折形成囊状载色体。

细胞色素主要是细菌叶绿素a、b、c、d、e、g 和类胡萝卜素等。不同种类光合细菌因其所含色素的种类和组成的差异而显示不同的菌体颜色。所有光合细菌都含有菌绿素和类胡萝卜素，随其种类和数量不同，菌体呈现不同的颜色。其中，类胡萝卜素起决定性作用，因为它能以其组成和数量的不同影响吸收光谱的波长。

(光合细菌的分类)

(不同种类光合细菌的特征)

(红螺菌科光合细菌菌体形态)

3.光合细菌营养方式

不产氧光合细菌是代谢类型复杂、生理功能最为广泛的微生物类群。各种光合细菌获取能量和利用有机质的能力不同，它们的代谢途径随环境变化可以发生改变。在营养类型上，光合细菌包括光合自养型、化能异养型、兼性营养型；在呼吸类型上包括好氧、厌氧和兼性厌氧型，而且，有些种类可以在黑暗条件下生长繁殖。因此，光合细菌在厌氧光照、厌氧黑暗或好氧黑暗条件下，均能利用有机酸、氨基酸、糖类等有机物迅速增殖。

(光合细菌营养方式)

4.光合细菌营养成分

有研究表明，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。PSB还含有丰富的B族维生素，其含量见表。PSB菌体内含有较高浓度的类胡萝卜素且种类繁多。迄今已从光合细菌中分离出80种以上的类胡萝卜素，并不断有新的报道。除此之外，细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚-羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质和生长促进因子，具有很高的饲料价值，在养殖业上有广阔的应用前景。

(光合细菌细胞主要成分和其他种类的比较)

5.光合细菌的用途

净化水质

在人工养殖的水环境中，鱼、虾等的养殖密度通常达到自然界的数百倍，大量的鱼类粪便、残饵以及鱼药的残留物，使水体的有机物含量增加，它们腐败后产生的有害物质如氨氮、硝态氮、硫化氢等的含量也增加，直接污染水体和底泥。轻者造成鱼类生活不适，生长缓慢，免疫力下降，饲料系数增高；重者能使鱼类发病，甚至死亡。

水体中的光合细菌能在厌氧光照的情况下，分解水中的有机物质，且不产生有害物质，同时还能利用有害物质作为营养源，长成自己的有益细胞，变害为宝，从而达到优化水质、改善养殖环境的目的。

维持水体微生态平衡

养殖水体中存在各种各样的微生物，分为有益微生物和病原微生物。当水质恶化，鱼类免疫力下降时，在生产上，为了控制病原微生物的浓度，通常采用化学消毒杀菌来控制，但随着施用次数的增加，病原微生物的耐药性也相应增强，为了达到防治的效果，施用量不断加大，从而造成水质污染，水产品质量下降，甚至不能食用，同时鱼类的免疫力下降。

用光合细菌基本可克服化学消毒杀菌的缺点，不仅可降低和消除水体中包括鱼药在内的有害化学物质，还能与病原微生物争夺营养、空间，使其无法形成致病的环境条件，不会对水体以及鱼类造成污染和伤害。另外，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，增强了鱼虾的体质和抗病力，使其在健康、生态养殖中具有极大的实用价值。

培养浮游动物

用光合细菌培养丰年虫、轮虫、水蚤等饵料生物也有良好的促进其生长繁殖的作用。

有研究者用酵母和光合细菌培养轮虫喂养日本特产油香鱼, 结果发现饲用酵母培养的轮虫的油香鱼常出现夜盲症，鱼儿常常碰壁，影响其正常生长发育，而用光合细菌培养的轮虫则可有效地预防这种疾病。

光合细菌可以被水体中的枝角类、轮虫等直接摄食，如果水体中光合细菌的数量越多，则枝角类、轮虫等浮游动物的生长就越旺盛，从而充分满足鱼、虾、蟹类在育苗过程中对进口饵料的需求，提高育苗成活率，提高以浮游动物为食的花鲢等鱼类的产量。

(水蛛摄食光合细菌后)

强化作为饲料添加剂

PSB本身蛋白质含量高，并含有大量的促生长因子和生理活性物质，营养丰富，作为水产养殖生物的饲料添加剂，具有明显的增产效果。用光合细菌菌液拌饲料后可补充和增加饲料的营养成分，降低饲料系数，刺激动物免疫系统，促进肠道内有益菌的生长，增强消化和抗病能力，促进生长。

6.光合细菌的现状

对光合细菌在水产养殖中的应用也有近30年的历史了！而水产行业对光合细菌的普遍认知是，门槛低，没有技术含量。目前光合细菌产品存在以下问题：

1. 用颜料调制菌液颜色；

2. 菌液杂菌率高、稀薄透亮、菌体发黑沉底、活菌数含量低

3. 部分厂家推广光合细菌的扩培方法，仅需要购买一次菌种，以后只买培养基就行，光合细菌就可以无限繁殖下去。

市场缺乏统一的标准，产品质量参差不齐，无底线的低价竞争，行业的乱象导致养殖户对光合细菌失去信心。其实，做高品质的光合细菌并不简单。

(来源：旺海精品。作者：刘道奇)

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