光合细菌使用手册

2021年2月20日发(作者：隆胸整形手术)


一、光合细菌及其作用





l
、光合细菌概述

光合细菌
(Photo Synthetic Bacter ia
简称
PSB)
属细菌的一类，有紫硫菌、绿硫菌、紫色非硫细菌和绿色非硫细菌。
我们主要介绍紫色非硫细菌，
它们是兼性厌氧菌，
属原核生物 ，光能异
养型原核生物门，红色光合细菌纲，红螺菌目，红螺菌科，红假单胞菌属。它们以光和热为能源，主要利用有机物中的碳，同化其它营养元素进行生长繁殖，是高营养、高效能、多用
途的有益 微生物。

光合细菌又称光养细菌，
是能进行光合作用的一群原核生物。
广泛 分布于湖泊、海洋、
土壤
中，是地球上最古老的生物之一。人类对光合细菌的认识始于
19
世纪
30
年代，我国早在
20
世纪
50
年代就 对光合细菌进行了一些基础理论研究，
1987
年
11
月在上海召开的“第一
届光合细菌国际学术会议”
大大推动了我国光合细菌的基础性研究、
应用研究也取得很 大的
进展。
诸多研究结果表明，光合细菌在农业、
环保医药等方面均有较高的应用价值 。现已开
发的光合细菌包括
l
目、
2
亚目、
4
科、
19
属共约
49
种，
其中应用于水产养殖中较多的是红
色无 荡菌科，一般以紫色非硫细菌和紫硫细菌较为普遍。近
20
年来，以小林正泰
(198 1)
、
小川巅夫
(1985)
等人为代表的一批学者首先把它应用于高浓度有 机废水处理，并把它作为优
质钙料和饵料，开展了水产、畜牧养殖等多方面实验。取得了显著成效。此后 ，我国学者亦
于近年对光合细菌在水产上的应用进行了多方面的研究。





2
、光合细菌生物学特性

光合细菌广泛分布于自然界 的土壤、水田、沼泽、湖泊、江海等处，主要分布于水生环境中
光线能透射到的缺氧区。光合细菌的适宜 水温为
15
℃—
40
℃，最适水温为
28
℃
-36
℃。它的
细胞干物质中蛋白质含量高达到
60%
以上，
其蛋白质氨基 酸组成比较齐全，
细胞中还含有多
种维生素，尤其是
B
族维生素极为丰富，< br>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。





3
、光合细菌作用原理

光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，< br>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。

在水产养殖中运用的光合细菌主要是光能异养型红螺菌科
(Rhodospirillaceae)
中的一

些品种，
例如沼泽红假单胞菌
(Rhodop seudanonas palust ris).
在自然界淡、
海水中通常每毫升
含有近百个
PSB
菌，< br>光合细菌的菌体以有机酸、
氨基酸、
氨和醣类等有机物和硫化氢作为供
氧体，< br>通过光合磷酸化获得能量，
在水中光照条件下可直接利用降解有机质和硫化氢并使自
身得 以增殖，
同时净化了水体。
除此之外，
细胞内还含有碳素储存物质糖原和聚
B
一羟基丁
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。


PSB
在厌氧光照条件下，能利用 低级脂肪酸、多种二羧酸、醇类、糖类、芳香族化
合物等低分子有机物作为光合作用的电子受体，
进行光能异养生长。
在黑暗条件下能利用育
机物作为呼吸基质进行好氧或异养生长。光合细菌 不仅能在厌氧光照下利用光能同化
CO
．
，
而且还能在某些条件下进行固氮作 用和在固氮酶作用下产氢。
另外，
有些菌种在黑暗厌氧条
件下经丙酮酸代谢系统作用也 可产氢。
光合细菌还能利用许多有机物质如有机酸。
醇、
糖类
转化某些有毒物 质如
H2S
和某些芳香族化合物等。
PSB
通过生物转化，可合成无毒、无副 作
用且富含各类营养物质的菌体蛋白，
不仅改善了生态环境，
还为养殖业提供了高质量 的饲料
原料。
PSB
菌体中对动物生长有促进作用的维生素
B12
、 生物素、泛酸、类胡萝卜素、叶绿
素以及与造血、
血红蛋白形成有关的叶酸的含量远高于一般微 生物，
尤其含有人工不能合成
的生物素
D-
异构体。这些物质在动物机体内都 具有显著生理活性在水产养殖中，养殖池按
水中溶解氧含量的大小由表层向底部可分为好氧区和厌氧区。
表层生物繁殖旺盛，
水质一般
较好，
底层则积累了鱼虾的排泄物和未消耗尽的 食物残料，
有机质丰富，
造成微生物的大量
繁殖，
消耗了水中大量的氧气，< br>导致地底层形成无氧环境，硫酸盐还原菌大量繁殖，产生对
鱼虾有毒害作用的硫化氢、
酸 性物质等。
养殖地底层的这种环境正好是适于光合细菌生存的
条件一是具有厌氧条件，
二是光线通过上面覆盖的有氧水层这个光线过滤器，
使光合细菌可
以吸收到适宜生长的
450-550
p
Ⅲ波长光。光合细菌利用池底的鱼虾排泄物、食物残料以及
有毒有 害的硫化氢、酸性物质作为基质大量繁殖，提高水体中溶解氧含量，调节
pH
，并使
氨 氮。
亚硝酸态氮、
硝酸态氮含量降低，
池底淤泥蓄积量减少，有益于藻类和微型生物数 量
的增加，使水体得以净化。
PSB
可进行光合成、有氧呼吸、固氮、固碳等生理机能 ，且富含
蛋白质、维生素、促生长因子、免疫因子等蕾养成分，在功能上可与抗生素相媲美，并且更具有安全性，
是生物工程具有前景的研究领域之一。
光合细菌制剂还具有独特的抗病、促生
长功能，大大提高了生产性能，
在应用方面显示了越来越巨大的潜力。
其它在 净化水质、鱼
虾养殖、畜禽饲养、有机肥料及新能源的开发方面有着广阔的应用前景。


二、光合细菌培养条件





1
、营养条件

光合细菌细胞体构成的元素主要有：碳、氢、氧、 氮、磷、钾、钠、镁、钙、硫和一些微量
元素等，它们也是所有生物细胞构成的主要物质．一般情况下， 细胞鲜重：水占
80%-90%
、
无机盐
1%-1.5%
、蛋白质< br>7%-10%
、脂肪
1%-2%
、糖类和其它有机物
I%-1.5%< br>。其中干细胞含
碳
45%-55%
，氢
5%-
10%
、氧
20-30%
、氮
5%-13%
、磷
3%-5%
、其 它矿物元素
3%-5%o
光合
细菌的细胞壁具有半透性，
能选择性地让一些营 养元素按一定比例进入，
在酶的作用下合成
自己的细胞组织和裂变的新个体。

营养元素的全面和搭配的合理，
是营养条件的关键。根据这一要求，选用多种无基原料，科
学 配方，
经特殊加工而成的。
光合细菌培养基一，
基本符合光合菌的生繁殖所需的营养要 求，
无毒副作用，使用安全；
固状结晶体便于包装和运输，而且有
2
年的保质 期。用其生产菌液
每毫升含有
30-50
亿个活体，质量明显优于市场出售的同类产品 。

光合细菌培养基，
是光合细菌生长繁殖所需各种营养元素的组合体。
每种 原料都能得以充分
利用，
最大限度地生产高浓度的菌液，
这无论是对于用户、
经销商还是厂家都有很大的益处，
对在工业和农业中的推广和普吸将产生深远的影响。





2
、环境条件

有了营养全面的 光合细菌培养基，只是给光合细菌提供了“食物”
，还需要有适宜光合细菌
生长的环境条件，才 能培养出优质的菌液，环境条件具体有以下几个方面：




< br>(l)
培养介质：
含菌量较低的清洁淡水、
海水或加食盐的淡水。
从经 济、
实用的角度考虑，
地下水含菌量低，
为最佳水源；
清洁的地表水也可使用 ：
含氯量较高的自来水应敞口放置两
三天后使用；蒸馏水及纯净水固然很好，但是成本太高。< br>




(2)
酸碱度：
（
pH
）值：
7.5-8.5
最佳（适应范围
6-10
）
。

(3)
水硬度
:
PH
值中性时
10
度以下， 即调节
PH
值至
8
左右时，培养介质中的乳白色沉淀物
不宜过多。< br>




(4)
温度：
25
℃< br>-34
℃最佳
(
适应范围
15
℃
-40
℃
)
。





(5)
光照：
3000LX-4000LX
最佳，即每
25
千克菌液需要
60
瓦左右的电灯光照强度，当然
太阳光最好且无需成本。





(6)
透气性：密闭培养效果最好。

(7)
容器：透明的容器或透明塑料袋。大规模培养可用土池、水泥池等，菌液深度
30
厘米以
下为佳。

3
、培养工具的消毒方法

1
．加热消毒法：利用高温杀死微生物的方法。

（
1
）直 接灼烧：此法可直接把微生物烧死，灭菌彻底，但只适用于小型金属或玻璃工具的
消毒。



（
2
）煮沸消毒：一般煮沸
5
～
10
分钟，适用于小型容器、工具的消毒。



（
3
）烘干箱消毒：亦称为恒温干燥箱消毒法。



2
．化学药品消毒法：适用在批量培养中，大型容器、工具、玻璃钢水槽和水泥池中。



（
1
）酒精：浓度为
70
％的酒精常用于中、 小型容器的消毒。用纱布蘸酒精在容器、工
具的表面涂抹，
10
分钟后，用消毒水冲洗 两次即可。

（
2
）高锰酸钾：按
300ppm
配成高锰酸 钾溶液，把洗刷洁净的容器、工具放在溶液中浸泡
5
分钟，取出，再用消毒水冲洗
2< br>次～
3
次即可。


三、光合细菌的培育方法

采取直接购进光合细菌培养基，
按照培育方法加入菌种和水，
即可在
3-5< br>天时间培养出大量
的合格光合细菌菌液，产品符合国家相关标准（每毫升含光合细菌
30
亿以上）
。

自行培育光合细菌的方法非常简单，
因而适合用户在普 通家庭条件下进行生产培育。
培育光
合细菌主要注意应满足适宜的温度和光照，
一般采 取室外培育或室内培育。
由于冬季温度较
低，出太阳的时候较少，
使用光合细菌也相对 较少，而且室内培育需要保温和补光，增加了
培育成本，
所以温度低的季节一般不进行培育，< br>若低温季节确需使用光合细菌，
可以在温度
较好的季节增加培育量，
保存光合细 菌以各使用。
所以培育光合细菌普遍采用室外光培育方
法。





l
、室外阳光培育光合细菌

首次培育光合细菌的量，
主要看我们的菌种有多少，
若我们有足够的菌种，
则首次培育即可
进行大批量 培育，
但如果我们的菌种数量较少或我们的使用量本身不大，
则可以使用塑料瓶
等小型 容器进行小批量的培育。

（
1)
少量培育光合细菌方法

首次培育由于光合细菌菌种数量不多，
或是使用光合细菌的量不大，
可以先少量培育生产或先行扩种，
以后再大批量生产。
一袋光合细菌培养基可生产
100
公斤光 合细菌，
生产时光合
菌菌种加入量不低于培养量的
20%
、食盐加入量为培养 量的
1.8%
。

以下以培育生产
100
公斤光合细菌为例介绍整个培育方法。

培育
100
公斤光合细菌所需原料：
“鳝宝”
光合细菌培养基一袋
（440
克）
、
光合细菌菌种
20
公斤、食盐
1.8公斤、清洁水
80
公斤。这里需要注意的是水为不含消毒剂、杀菌剂的清洁
水源， 一般采用地下水提前一天曝气即可。如果没有地下水而采用自来水，需提前
2-3
天盛
入容器进行曝气。

培育容器：
可用
20
个容积为
5
公斤的透明塑料桶
（一般装食用油的油桶，
每桶可装
5
公斤，
清洗 干净即可）
，或者采用
7-8
条鱼苗袋。也可采用透明的装纯净水的水桶或矿泉水瓶子 。

培育生产时将一袋光合菌基、
20
公斤菌种、
1.8
公 斤食盐及
80
公斤水充分混合均匀，然后
分装到塑料桶或鱼苗袋中密封，
置于 室外阳光下培育即可。
具体做法为：
先取少量水将光合
菌基一袋溶化后倒入一能盛装< br>100
公斤的容器，再取少量水将
1.8
公斤食盐溶化倒入其中，
然后 加入
20
公斤光合细菌菌种，最后加入清洁水直至整个培养液达
1 00
公斤 ，加入过释不
断搅拌，让原料充分混合均匀，配好后将培养液分装到塑料桶或鱼苗袋密封培育。

将塑料桶或鱼苗袋放到室外阳光下培育，如果阳光过于强烈以致室外温度超过
35
℃时 ，应
适当遮阳以降温，培育过程中每天摇动培育容器
1-2
次，晚上不作任何处理。经 光照培育，
菌液颜色会变成粉红色，
随着培育时间的加长，
其颜色会逐步转变成紫红色 ，
这个过程一般
需
7
天左右。

产品检测：培育完成的光合 细菌是否合格从颜色、气味、
PH
值三个方面检测。合格的产品
颜色应该是紫红色，开 盖能闻到一股特殊的臭味，用
PH
试纸测试其
PH
值应在
8
以上。

光亨细菌的培育时间与培育时的天气状况相关，
如果天气较好阳光充足，一般
7
天左右即可
培育完成，
如果遇阴天或气温偏低培育时间会延长。< br>培育合格的光合细菌即可使用，
也可作
菌种继续扩大培育。





(2)
批量光合细菌培育方法

通过陆续培育获得了一定量的菌种后，即可根据自己的使用量进行批量生产培育。以下

以生产
1000
公斤光合细菌为例介绍整个培育方法。

培育
1000
公斤光合细菌所需原料：
“鳝宝”光合细菌培养基
10
袋（
4400
克）
、光合细菌菌
种
200
公斤、食盐
18公斤、清洁水
800
会斤。这里需要注意的是水为不含消毒剂、杀菌剂
的清洁水源 ，一般采用地下水提前一天曝气即可。如果没有地下水而采用自来水，需提前
2-3
天曝气。< br>
培育容器：
批量培育光合细菌一般采用塑料袋
（青贮饲料的筒状塑料袋）较为 经济实用，剪
取一段
6
米左右长度的塑料袋备用。
批量培育应选择地势平坦，
阳光充足的地方。
地面最好
是平整光滑的水泥地面，
一定要光滑以防弄破塑料 袋，
如果地面粗糙，
应先用尼龙袋等垫好
再放培育塑料袋。

培育生 产时将塑料袋一端用绳子捆牢，用一塑料桶盛装清洁水
30-50
公斤，往桶中加入
1 0
袋光合菌基和
18
公斤食盐充分搅拌溶化，然后将桶中溶液倒入塑料袋，倒入溶液的 时候同
时加入清洁水和光合菌种，
光合菌种量为
200
公斤，
加入水 的量为
800
公斤，
完成后将袋口
捆牢，
然后将培育袋两端分别提几 下，让培养液混合均匀，操作时注意掌握分寸，
不要弄破
塑料袋为宜。

培育 袋在室外阳光下培育，如果阳光过于强烈以致室外温度超过
35
℃时，应适当遮阳以降
温，培育过程中每天摇动培育容器
1-2
次，晚上不作任何处理。经光照培育，菌液颜色会变< br>成粉红色，
随着培育时间的加长，
其颜色会逐步转变成紫红色，
这个过程一般需 要
7
天左右。





(3)
培育过程中的注意事项





a:
培育时间：光合细菌的培育时间一般为
7
天左右，但如果遇到光照少或 温度偏低，
培育时间会延长。
很多用户反应首次培育时温度和光照都较好，
但培育7
天左右都还不合格，
这主要是光合细菌还没有适应当地的水质，
建议首次培育时 可加大光合细菌菌种比例就可解
决，培育合格后的菌液再生产时就正常了。





b:
培育的菌液颜色偏淡：这主要是由于菌神加入量过少、 菌种老化、杂菌过多、光照
不足、温度过高或过低、水的硬度过高，将其调节正常即可解决。





c:
培育的菌液颜色变黑：
主要是气温 较高的季节，
刚培育好的菌液因长时间失去光照。
应及时将其移到阳光下补光，基本可以变红。






d
：
培育的菌液颜 色变绿：
可能是菌液中绿硫菌大量繁殖所致，
建议培育时容器一定要
清洗干净，更换水 源采用新的菌种再行培育。

2
、室内灯光培育光合细菌

光合细菌 主要采用自然光照培育，操作简便，
生产成本低，较容易大批量生产，所以建议大
家根据自己的 用量，
在温度较好、光照较好的季节大量生产，
以供满足生产需要。
尽量不在
温度较低、
光照较差的季节生产，
如早春、
晚秋和冬季，
因在这些时候生产需 要增温和补光，
增加培育设施成本和能源成本，
从而使培育光合细菌成本增加，
进行大 批量生产操作较为困
难。

若在早春、
晚秋和冬季温度较低时确需培育光合细 菌，
就应采取增温补光方式进行培育，
与
自然培育不同的是需要准备增温补光装置和保 温设施。

增温补光装置：一般使用白炽灯泡，灯泡功率根据生产量及当时气温而定，一般使用
40w-200w
不等，保证生产时温度达
20
℃以上
40
℃以下为宜。

保温设施：培育保温装置一般采用大纸箱或自制木箱等，箱的大小据生产量而定。

培 育容器：一般采用容积
5
公斤的透明塑料瓶（清洗衣干净的色拉油瓶即可）
，便于放入 纸
箱或木箱中进行培育。

先按生产比例在一塑料桶中加入清洁水、
光合细菌 培养基、
食盐和光合菌种，
原料要求及配
制方法参考室外阳光培育光合细菌。
加入原料后充分搅拌配制成培养液，
然后将培养液装入
塑料瓶，再将塑料瓶放入纸箱，
在纸箱顶部吊一个白炽灯泡，
然后盖好纸箱进行培育。
培育
中注意观察箱内情况，若箱内温度过高或过低应及时更换灯泡，
适当调节灯泡高度，
以防止
灯泡过低烫坏 光合细菌，
每天开箱将塑料瓶提出摇晃后再放入，
并调换塑料瓶位置
（即将中
间部分调到边上）
，以保证菌液受光均匀。

经常检查灯泡情况，不要靠箱
l
太近，以防止火灾发生。—般
7
天左右检查培育光合菌的颜
色、
PH
值及臭味，培育合格即可使用，若指标未达到应继续培育。

四、培养管理

光合细菌的培养日常管理包括测试、观察和分析处理等三个方面。

1.
测试

（
1
）搅拌：光合细菌培养过程中必须搅拌或充 气，其作用是帮助沉淀的光合细菌上浮获得
光照，保持菌细胞的良好生长，每天至少摇动
3次，定时进行。

（
2
）调节光照度：培养光合细菌需要连续进行照明， 白天可利用太阳光源培养，晚间则需
人工光源照明，
或完全利用人工光源培养。
人工光 源一般使用碘钨灯或白炽灯泡。
一般培养
光照强度控制在
2000lx
～5000lx
之间。

（
3
）调节温度：在光合细菌的培养过程 中，一般在
23
℃～
39
℃均能正常生长繁殖，但如果
温度过低，< br>可以把培养容器放在箱子里，
利用白炽灯炮散发的热提高箱内温度，
并根据需要
调整箱子的密封程度达到调节温度的目的。

（
4
）酸碱度的测定和调整：为 了延长光合细菌的指数生长期，提高培养基的利用率和单位
水体的产量，测定和调整
pH
值是一项重要措施。一般采用加酸的办法降低菌液的酸碱度，
醋酸、乳酸均可使用，而最常用的是醋酸 。在日常的管理工作中，必须每天测定菌液的
pH
值，当
pH
值上升超出最适 范围，即加酸调整。

（
5
）测定光密度（
O.D.
）值： 光密度值和细胞干重之间是近似线性关系，这种相关关系常
用来测定培养物的浓度。
首先根据测 定的数据画出相关的标准曲线图，
然后测定菌液的光密
度值，
即可根据标准曲线大致估 算出菌细胞的浓度。
光密度值常用分光光度计测定。
在日常
管理工作中，通过测定菌液 的光密度，可以了解光合细菌的生长繁殖情况。



2.
生长情况 的观察和检查：在培养过程中，可以通过观察菌液的颜色及其变化来了解光
合细菌生长繁殖的大致情况。
菌液的颜色是否正常，
接种后颜色是否由浅迅速变深，
均反映
光合细菌生长是 否正常以及繁殖速度的快慢。
此外，
通过测定菌液的光密度值及其变化情况，
能更准确 地了解菌体的生长繁殖情况。接种后，光密度值迅速加大，表示生长正常、繁殖迅
速。如果光密度值不增 加以及菌液颜色不正常、出现菌体附壁等现象，说明培养效果不良。
必要时还可以通过显微镜检查，了解 细菌生长情况。



3.
问题的分析和处理：通过日常管理、检测 、观察和检查，了解光合细菌的生长情况，
就可以结合当时环境条件的变化进行分析，
找出影响 光合细菌正常生长的原因，
采取相应的
对策。
影响光合细菌生长的原因很多，
从内因看菌种本身是否优良，
即接种的母种的质量是