光合细菌的研究进展_综述_

河北职业技术师范学院学报第14卷第1期,2000年3月

Journal of Hebei Vocation-T echnical T eachers College Vol.14No.1M arch2000

光合细菌的研究进展(综述)

何振平,王秀云,孙学文,马吉飞

(河北职业技术师范学院动物科学系,昌黎,066600)

摘要:综述了光合细菌生理生化特性及培养方法,讨论了光合细菌在水产及畜禽养殖方面的应用效果。

关键词:光合细菌;应用;研究进展

中图分类号:S816173;S91711文献标识码:A文章编号:1008-9519(2000)01-0069-04

光合细菌(Photo Sy nthetic Bactreia PSB)是自然界中重要的微生物类群,具有净化水质功能,又是富含蛋白质的饲料添加剂[1],近年来,随着工农业的发展,局部地区近海、河流、池塘等水域污染严重,给养殖业造成了巨大的损失,使用光合细菌净化水质,提高饲料报酬,在一定程度上收到了较好的效果,近些年来,光合细菌的研究与开发越来越深入。

1PSB的分类

PSB依据1974年的5伯杰鉴定手册6(第八版)可分为两类,即蓝色红菌门和红螺菌目;又可依据Truper pferning(1978)的意见,将不产氧光合作用的红螺菌目分为红螺菌科、着色菌科、绿菌科和绿丝菌科,包含18属45种细菌。其中在生产上有意义的红螺菌科包括红螺菌属、红假单胞菌属和红微菌属。

2PSB的特性

211PSB的形态与大小

PSB一般为球形、卵形、杆形、弧形、螺旋形、环形、半环形、丝形,也可随培养条件和生长阶段以及菌种不同变为链状、锯齿状、格子状、网球状等。其中红螺菌科大小为(016~017@1~10L m),着色菌为(1~3@2~15L m),绿菌菌科为017~1@1~2L m。

212PSB的生化特性

以红假单胞菌、红螺菌为例(表1)。

213PSB的培养特性(表2)

3PSB富集培养方法

PSB是一类水圈微生物,广泛分布于海洋、江河、湖泊、沼泽、池塘及活性污泥和土壤中,可从中重复富集、分离纯化获得。所用的培养基含有碳、氮、磷和一定量的镁、钙、钠和微量元素[2]。生产性培养包括三级培养法和工厂化大规模培养两种。

311三级培养法

一级培养采用试管或盐水瓶,接入菌种,二级培养采用500~2000mL玻璃瓶,加入一级培养物,使一级培养物的体积分数为011~012。三级培养采用25~50kg的透明塑料桶,加入二级培养物,使二级培养物的体积分数为012~013[3]。

312工厂化大规模培养

采用工业用有机废水、废渣和农副产品、动物粪便等。如可用农副产品麦麸作培养基,其工艺流程包括麦麸水解、清除固体残渣、水解液中和、光合细菌接种、细菌回收、纯化、最后制成干品[3]。

收稿日期:1999-10-22

修改稿收到日期:1999-12-03

表2 PSB 的培养特性

检测项目沼泽红假单细胞菌深红螺菌

蛋白胨NH 4-N NaN O 3N 2柠檬酸葡萄糖酒石酸丙二酸运动方式增殖方式菌落形态

液体培养细胞色素光谱 吸收峰值

++++??-+

亚极生鞭毛不对称分裂无色)桃红(厌氧1光照)红)红褐色375,468,493,520~525,589802,860~875

++++---+极生鞭毛二均分裂淡粉红色(好氧)粉红)深红375~377,510~517,546~550,590~595807~808,881~885

+posit ive,-neg ative 表1 PSB 的生化特性

检测项目 沼泽红假单细胞菌

深红螺菌

琥珀酸甘油甘露醇苹果酸苯甲酸盐乙醇乙酸钠

耐盐性

DNAG +C 含量(mol%)

++?++?++

6418~6613

+--+-+++

6318~6510

4 PSB 的营养成分

PSB 含有较高的优良蛋白质,粗蛋白含量为65145%,含有17种氨基酸且消化率较高,维生素B 12含量为21%,生物素含量为65%;菌体的脂类成份含有菌绿素、类胡萝卜素和辅酶Q 4[1]。以上特点决定了PSB 可做为畜禽、鱼虾的饲料。但

是,PSB 中缺乏W 3系列的20碳以上的高度不饱和脂肪酸[2]

,单独作为仔鱼的初期饵料时,需与其它富

含高度不饱和脂肪酸的饵料同时使用为宜。

5 PSB 在畜禽水产养殖上的应用

PSB 的作用主要在于其能改善、稳定养殖环境和防治疾病,高营养的菌体能作为饵料原料,能有效促进鱼虾生长,提高成活率。由于不同种类的PSB 有着不同的生态生理特性,因此在水产养殖上须根据使用目的、环境、种类等不同来选择合适的菌株。

511 PSB 在水产养殖上的作用

51111 改善和稳定养殖环境 着色菌科PSB 以H 2S 、硫代硫酸盐等作为供氢体与电子受体,是专性厌氧细菌,可降解多种有机物,从而为鱼虾的生存改善环境。作用包括:

(1)改善水质 水质变坏常由于鱼虾类排泄物、残留饵料污染所致,使水中氨氮浓度升高,导致鱼虾发病死亡。常采用换水、循环过滤方法解决,但这些方法既破坏水中饵料的生物群落,又浪费能源。而向池中适当投入PSB(1~2g /m 2,每10d 1次),可防止水质恶化,还可使恶化的水质转为正常(加入量5~10mg #kg -1)[4]。

(2)防止赤潮 近年来,近海水域常被污染,使养殖水域富营养化,致使赤潮生物大量繁殖,出现大面积赤潮,PSB 可降解水体有机物,具有一定的抗赤潮的能力[5]。

(3)养殖虾业 对虾育苗成败,水质是关键,使用PSB 后,在相同的条件下,可阻止和延缓传染性疾病的发生,使虾苗健康,有报导,PSB 可使单位水体出苗量提高511万尾,蚤状幼体成活率提高20个百分点,糠虾幼体成活率提高22个百分点[2]。在商品虾的养殖中,将PSB 与沙混合撒入池底,在整个养殖过程中,可改善底质环境,促进虾的生长,因此定期投入一定量的PSB 可防止疾病的发生[6,7]。在罗氏沼虾养殖中也可提高其成活率和产量[8]

。

(4)特种水产品 PSB 可改善净化水质,减少鳖病的发生[10,11,12]。每天在养鳗池中加入PSB,与对照组比较,其换水次数减少,pH 值变化幅度小于014,溶氧变幅、化学耗氧量、铵态氨、亚硝态氮含量均较对照组低[13]。说明PSB 对养鳗生态环境改善有利。

51112 防病治病 PSB 抗病机理为:¹有效的改善生态环境,加入PSB 后,占优势的PSB 抑制或替代

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