昆承湖中光合细菌的筛选及生理生化特性研究【字数：11535】
光合细菌（Photosynthetic Bacteria PSB）因其在废水处理等方面无污染、无公害而倍受人们关注。本实验所选用的光合细菌是从昆承湖湖底的污泥中富集得到的，分离纯化的过程中，共筛选得到六株光合细菌，考虑到光合细菌的实际应用，故选择了其中两株活性较强的光合细菌并对其生理生化特性的研究，将其命名为PSB1、PSB3。通过革兰氏染色初步鉴定及生理生化特性的研究，光合细菌属于革兰氏阴性菌，其中，PSB1菌体形态为短杆状，PSB3菌体形态为杆状。本实验分别从盐度、温度、pH以及碳源的利用这四个角度探究PSB1、PSB3生理生化特性。研究结果表明在盐度0-40g/L范围中，适宜PSB1、PSB3生长的盐浓度范围0-10g/L，PSB3最适生长的盐度在0g/L，PSB3最适生长的盐度为10g/L。相比之下，PSB3具有一定的耐盐性；在温度10-40℃范围中，适宜PSB1、PSB3生长的温度范围在30-40℃，PSB1、PSB3最适生长温度为30℃；在pH值6.0-8.0范围中，适宜PSB1、PSB3生长pH值范围在6.0-7.0，PSB1、PSB3最适生长pH为6.5；在对不同碳源的利用中，PSB1、PSB3能够利用乙酸钠、淀粉，对于葡萄糖及麦芽糖，利用率不高。通过对PSB1、PSB3生理生化特性的研究，我们可以因地制宜富集筛选当地的光合细菌并加以利用，从而实现经济效益的最大化。
目录
1.引言 1
1.1 光合细菌的简介 1
1.1.1 光合细菌概念 1
1.1.3光合细菌的生理功能 1
1.2光合细菌的应用 2
1.2.1光合细菌高性价比有机物开发与利用 2
1.2.2光合细菌在养殖领域的应用 3
1.2.3光合细菌在废水处理方面的应用 4
1.2.4光合细菌的固定化 4
1.2.5光合细菌生物制氢机理及应用 5
1.3光合细菌生长的影响因素 5
1.3.1盐度对光合细菌生长的影响 6
1.3.2温度对光合细菌生长的影响 6
1.3.3 pH对光合细菌生长的影响 6
1.3.4 不同碳源对光合细菌生长的影响 7
1.4本实验研究目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
的及意义 7
2.实验设备及方法 8
2.1菌种来源 8
2.2实验试剂 8
2.3实验仪器 9
2.4光合细菌的富集筛选及鉴定 9
2.4.1光合细菌的富集 9
2.4.2光合细菌的筛选 10
2.4.3光合细菌的初步鉴定 11
2.5光合细菌生理生化特性的研究 11
2.5.1光合细菌适盐性探讨 12
2.5.2 不同温度下光合细菌的生长 12
2.5.3不同pH条件下光合细菌的生长 12
2.5.4光合细菌对不同碳源的利用 13
3. 结果与讨论 14
3.1光合细菌菌种的初步鉴定 14
3.2实验结果 14
3.2.1菌株生长曲线 14
3.2.2 盐度的影响 14
3.2.3 温度的影响 15
3.2.4 pH的影响 16
3.2.5碳源的影响 17
4.结语 19
参考文献 20
1.引言
1.1 光合细菌的简介
1.1.1 光合细菌概念
光合细菌（Photosynthetic Bacteria简称PSB），广泛分布于江河、海洋等水体环境以及活性污泥、土壤内，是一类能够利用光能的原核生物，易从有机废水、活性污泥中富集筛选出来。另外，光合细菌耐受性极强，在温度较高的温泉以及南北极的海岸线上，都有着光合细菌的身影。
光合细菌菌体内所含有的色素有:细菌叶绿素、类胡萝卜素。其中光合细菌菌体中类胡萝卜素的含量较高，目前已经发现的细菌叶绿素有五种，分别是细菌叶绿素a、b、c、d、e，且每一种细菌叶绿素光吸收波长不尽相同。其光吸收波长的范围在7151050 nm。《伯杰氏细菌鉴定手册》（第八册）将光合细菌归类在红螺菌目中，并根据光合细菌所含光和色素的种类以及是否以硫作为电子供体，将光合细菌划分为3个科，27个属[1]。三个科分别是绿硫细菌科、着色菌科和红螺菌科。其中，红螺菌科中的红假单胞菌属（Rhodopseudomonas）广泛应用于污水治理[2]。此外，光合细菌的类群较多，根据光合细菌的产物是否含有氧气，将光合细菌划分为产氧光合细菌（如绿细菌）、不产氧光合细菌。
1.1.2光合细菌的特征
光合细菌属于革兰氏阴性菌，以水生菌为主，菌体的形态有杆状、球状、弧状、螺旋状，菌落的颜色有红色、粉红色、绿色、橙黄色，其生长过程中无芽孢形成。细胞直径约为0.5～5μm[3]。绝大多数光合细菌的生殖方式为二分裂，少数光合细菌（如沼泽红假单胞菌）的生殖方式为出芽生殖，还有一些光合细菌（如着色菌科泥网硫杆菌属）通过极性伸长进行分裂。此外，绝大多数光合细菌依靠鞭毛运动，有些光合细菌依靠滑行运动，有些光合细菌不运动[4]。
1.1.3光合细菌的生理功能
绝大多数光合细菌在厌氧条件下进行光合作用。另外，光合细菌的供氢体不同于含有叶绿体的绿色植物及藻类。光合细菌光合作用过程中，不发生光反应，其供氢体主要是硫化物、有机物。
当光照强度、温度、pH等环境因子发生变化时，光合细菌能够调节自身的新陈代谢。此外，光合细菌能够利用CO2或有机物作为碳源，进行固氮、固碳、脱氢和亚硝酸盐的降解，从而将一些有毒物质分解成无毒物质，间接地为其他生物体的生长发育提供了营养物质。
光合细菌的降解作用，一定程度上降低了水体COD及水中氮磷含量，从而达到净化水质的目的。光合细菌在降解水体有害物质的同时，也产生了促生长因子、辅酶Q、维生素等物质，这些物质一定程度上提高了水生植物的光合作用的效率。
朱章玉[5]等人认为土壤中的光合细菌有利于一些有益菌群的生长，从而提高了土壤中抗生素、激素等物质的含量。光合细菌协同其他的有益菌群（如放线菌）降解土壤中的有机物，分泌的代谢产物抑制了土壤中一部分有害菌群的生长，同时增加了土壤中的有机物质含量。
1.2光合细菌的应用
1.2.1光合细菌高性价比有机物开发与利用
在东南亚，当地人用光合细菌来发酵大米等农作物，将发酵的产物进一步加工成饮料，该饮料具有一定的抗氧化功能，对人的肝脏等器官有一定的保健作用。为进一步验证光合细菌是否具备开发成保健品的潜力，方立超[6]等人对胃肠黏膜因水浸束缚应激受损的大鼠进行试验，实验研究结果表明：光合细菌的存在，一定程度上保护了大鼠的胃肠黏膜。方立超[5]等人随后对大鼠进行体外实验，探究大鼠的胃液、小肠液是否影响光合细菌存活。实验结果表明：胃液、小肠液对光合细菌的存活率无显著的影响。由此可见，光合细菌作为益生菌的一种，具备着极大的开发前景。
目录
1.引言 1
1.1 光合细菌的简介 1
1.1.1 光合细菌概念 1
1.1.3光合细菌的生理功能 1
1.2光合细菌的应用 2
1.2.1光合细菌高性价比有机物开发与利用 2
1.2.2光合细菌在养殖领域的应用 3
1.2.3光合细菌在废水处理方面的应用 4
1.2.4光合细菌的固定化 4
1.2.5光合细菌生物制氢机理及应用 5
1.3光合细菌生长的影响因素 5
1.3.1盐度对光合细菌生长的影响 6
1.3.2温度对光合细菌生长的影响 6
1.3.3 pH对光合细菌生长的影响 6
1.3.4 不同碳源对光合细菌生长的影响 7
1.4本实验研究目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
的及意义 7
2.实验设备及方法 8
2.1菌种来源 8
2.2实验试剂 8
2.3实验仪器 9
2.4光合细菌的富集筛选及鉴定 9
2.4.1光合细菌的富集 9
2.4.2光合细菌的筛选 10
2.4.3光合细菌的初步鉴定 11
2.5光合细菌生理生化特性的研究 11
2.5.1光合细菌适盐性探讨 12
2.5.2 不同温度下光合细菌的生长 12
2.5.3不同pH条件下光合细菌的生长 12
2.5.4光合细菌对不同碳源的利用 13
3. 结果与讨论 14
3.1光合细菌菌种的初步鉴定 14
3.2实验结果 14
3.2.1菌株生长曲线 14
3.2.2 盐度的影响 14
3.2.3 温度的影响 15
3.2.4 pH的影响 16
3.2.5碳源的影响 17
4.结语 19
参考文献 20
1.引言
1.1 光合细菌的简介
1.1.1 光合细菌概念
光合细菌（Photosynthetic Bacteria简称PSB），广泛分布于江河、海洋等水体环境以及活性污泥、土壤内，是一类能够利用光能的原核生物，易从有机废水、活性污泥中富集筛选出来。另外，光合细菌耐受性极强，在温度较高的温泉以及南北极的海岸线上，都有着光合细菌的身影。
光合细菌菌体内所含有的色素有:细菌叶绿素、类胡萝卜素。其中光合细菌菌体中类胡萝卜素的含量较高，目前已经发现的细菌叶绿素有五种，分别是细菌叶绿素a、b、c、d、e，且每一种细菌叶绿素光吸收波长不尽相同。其光吸收波长的范围在7151050 nm。《伯杰氏细菌鉴定手册》（第八册）将光合细菌归类在红螺菌目中，并根据光合细菌所含光和色素的种类以及是否以硫作为电子供体，将光合细菌划分为3个科，27个属[1]。三个科分别是绿硫细菌科、着色菌科和红螺菌科。其中，红螺菌科中的红假单胞菌属（Rhodopseudomonas）广泛应用于污水治理[2]。此外，光合细菌的类群较多，根据光合细菌的产物是否含有氧气，将光合细菌划分为产氧光合细菌（如绿细菌）、不产氧光合细菌。
1.1.2光合细菌的特征
光合细菌属于革兰氏阴性菌，以水生菌为主，菌体的形态有杆状、球状、弧状、螺旋状，菌落的颜色有红色、粉红色、绿色、橙黄色，其生长过程中无芽孢形成。细胞直径约为0.5～5μm[3]。绝大多数光合细菌的生殖方式为二分裂，少数光合细菌（如沼泽红假单胞菌）的生殖方式为出芽生殖，还有一些光合细菌（如着色菌科泥网硫杆菌属）通过极性伸长进行分裂。此外，绝大多数光合细菌依靠鞭毛运动，有些光合细菌依靠滑行运动，有些光合细菌不运动[4]。
1.1.3光合细菌的生理功能
绝大多数光合细菌在厌氧条件下进行光合作用。另外，光合细菌的供氢体不同于含有叶绿体的绿色植物及藻类。光合细菌光合作用过程中，不发生光反应，其供氢体主要是硫化物、有机物。
当光照强度、温度、pH等环境因子发生变化时，光合细菌能够调节自身的新陈代谢。此外，光合细菌能够利用CO2或有机物作为碳源，进行固氮、固碳、脱氢和亚硝酸盐的降解，从而将一些有毒物质分解成无毒物质，间接地为其他生物体的生长发育提供了营养物质。
光合细菌的降解作用，一定程度上降低了水体COD及水中氮磷含量，从而达到净化水质的目的。光合细菌在降解水体有害物质的同时，也产生了促生长因子、辅酶Q、维生素等物质，这些物质一定程度上提高了水生植物的光合作用的效率。
朱章玉[5]等人认为土壤中的光合细菌有利于一些有益菌群的生长，从而提高了土壤中抗生素、激素等物质的含量。光合细菌协同其他的有益菌群（如放线菌）降解土壤中的有机物，分泌的代谢产物抑制了土壤中一部分有害菌群的生长，同时增加了土壤中的有机物质含量。
1.2光合细菌的应用
1.2.1光合细菌高性价比有机物开发与利用
在东南亚，当地人用光合细菌来发酵大米等农作物，将发酵的产物进一步加工成饮料，该饮料具有一定的抗氧化功能，对人的肝脏等器官有一定的保健作用。为进一步验证光合细菌是否具备开发成保健品的潜力，方立超[6]等人对胃肠黏膜因水浸束缚应激受损的大鼠进行试验，实验研究结果表明：光合细菌的存在，一定程度上保护了大鼠的胃肠黏膜。方立超[5]等人随后对大鼠进行体外实验，探究大鼠的胃液、小肠液是否影响光合细菌存活。实验结果表明：胃液、小肠液对光合细菌的存活率无显著的影响。由此可见，光合细菌作为益生菌的一种，具备着极大的开发前景。
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