光合细菌的基本特性及应用价值

本文综述了光合细菌的主要特征及应用价值。主要介绍了光合细菌的分类、形态、增殖方式、细胞成分、生理特性及其在农业、环境保护和产氢面的应用价值。     

光合细菌产氢机制研究进展

能源危机已成为全球的首要问题之一,光合细菌因其产氢能力备受关注。主要从光合系统和产氢系统出发,综述了光合细菌光合产氢中各个系统的组成部分、工作原理、在产氢过程中的作用和研究方向等。     

光合细菌微生物产氢研究进展

介绍了光合细菌的光合放氢、黑暗产氢机制和催化产氢的酶,固定化、混合培养、先生物反应器和基因工程等实用化技术在光合细菌产氢研究中的应用现状,对存在的问题进行了讨论,并就光合制氢技术的发展和应用前景进行了展望。     

茶叶类胡萝卜素合成、代谢调控研究进展

类胡萝卜素是茶叶重要香气物质的前体物,在茶叶加工过程中会经酶促反应(主要通过类胡萝卜素裂解双加氧酶CCD)或非酶促反应(高温、光照、酸性条件及其他未知因子)降解生成许多具有花香味的香气物质.鉴于类胡萝卜素对茶叶品质的重要贡献,近年来茶叶中的类胡萝卜素物质研究引起了许多研究者的关注.人们基于茶叶种质资源及环境因素,利用生...     

光合产氢菌群生长特性的研究

[目的]研究光合制氢过程中光合产氢菌群生长繁殖与环境条件,为大规模培养条件的优化提供依据。[方法]研究光合产氢菌群在不同温度、接种量、光照强度、pH值等培养条件下生长状况。[结果]光合产氢菌群比较适宜的生长条件为:温度30℃,光照强度大于1 000 lx,pH值7左右,接种量10%。[结论]光照强度、温度和pH值对光合产氢菌群生长的影响较大,接种量对光合产氢菌群生长的影响较小。恒光照是保证光合产氢菌群生长的重要条件。     

不产氧光合细菌分离鉴定及其产氢菌株的快速筛选

为建立产氢不产氧光合菌株的快速筛选方法,从采自陕西、河南、安徽3个省8份不同水样中分离出的不产氧光合细菌,通过菌落形态、革兰氏染色、细菌特征峰及16SrDNA鉴定等方法进行初步鉴定获得不产氧光合细菌,同时利用自制的产氢菌株快速筛选系统对其产氢能力进行检测,并分析菌液终点氧化还原电位与细胞产氢的关系。结果表明:共分离得到31株光合细菌,其中18株沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)、5株荚膜红细菌(Rhodobacter capsulatus)、4株球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)和2株固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans),此外还有2株菌与Rhodobacter sp.TCRI 14相似。这些光合细菌的产氢能力存在显著差异,其中3株产氢性能较高,2株为沼泽红假单胞菌,1株为球形红细菌。通过菌液终点氧化还原电位与细胞产氢能力对比,发现产氢较高的菌株其菌液的终点氧化还原电位也明显较低。     

光合细菌高效产氢菌群在猪粪污水中产氢量的研究

选用混合光合细菌高效产氢菌群,以猪粪污水为原料,研究了不同条件下的光合产氢量.研究表明:产氢量随原料浓度的升高而增大,考虑到工业化应用,其原料浓度(以COD表示)一般为5 000 mg.L-1;温度对产氢有比较显著的影响,该菌群产氢最适温度为30℃;产氢活性随光照度的增大而增大,当光照度高于1 000 lx时比低于1 000 lx时的产氢活性显著提高,光照度为1 600 lx时产氢量达到最大;该菌群适宜产氢的pH值在6.5~7.5之间,当pH值为7.0时产氢量达到最大;稳定产氢时其氧化还原电位稳定在-250 mV.     

光合细菌处理高浓度黄泔水试验研究

研究了在分批实验条件下 ,4株经高浓度豆制品废水 (黄泔水 )富集、驯化后分离的光合细菌 (Rc1、Rc2、Rs1、Rs2 )处理黄泔水的工艺条件。探讨了环境条件如光照与黑暗、好氧与厌氧 ,以及本身废水浓度、废水酸碱度、光合细菌接种量和黄泔水不同的预处理对光合细菌处理高浓度豆制品有机废水效果的影响。结果表明 :在中性 pH环境、2 5～ 30℃、好氧光照条件下光合细菌对黄泔水去除效率最高。经过 96h的处理 ,可使预先经过 2 4h曝气的浓度为COD 2 5 82 0mg/L的黄泔水去除 98.7%。     

光合细菌应用研究综述

光合细菌是一类特殊的微生物,可以利用光能进行生长代谢。该文系统地介绍了光合细菌的特性和分类,并综述了光合细菌在废水处理、生物制氢、生产单细胞蛋白、动物饲料等相关领域的研究和应用进展,为今后光合细菌得到更好地应用、发展提供参考。     

植物类胡萝卜素生物合成及其调控与遗传操作

类胡萝卜素是生物体内通过类异戊二烯途径合成的、自然界广泛存在的一大类天然色素物质的总称。近年来,类胡萝卜素生物合成基因的分离和功能鉴定与有关类胡萝卜素生物合成调控机制研究的新进展,使通过遗传操作调控植物体内类胡萝卜素生物合成途径成为可能。本文主要综述了近年来类胡萝卜素生物合成及其调控研究的进展,并介绍了应用转基因技术改变植物体内类胡萝卜素成分与含量的成功事例。     

连续制氢反应器中光合细菌特性试验研究

[目的]为光合细菌制氢的工业化发展奠定基础。[方法]以光合细菌混合菌群为试验菌种,研究其在连续制氢反应器中的浓度变化、产氢特性及细菌数量与产氢量的关系。[结果]连续制氢反应器的2#、3#隔室光合细菌浓度最大,产氢量也最大。同一隔室内,第2、3 d光合细菌浓度和产氢量均达到最大。[结论]产氢量随反应器中光合细菌数量的减少而减少。     

利用光合细菌调节养殖用水的比较试验

[目的]为光合细菌在水产养殖中的推广使用提供理论依据。[方法]以pH值、溶解氧含量和透明度作为试验测定的水质指标,采用水质分析测定仪测定水产养殖池塘中水体的pH值,碘量法测定水体的溶解氧含量,黑白盘法测定水体的透明度。[结果]2年的对比试验结果表明：施用光合细菌后,养殖池塘的透明度、溶解氧含量明显高于未施用光合细菌的养殖池塘;pH值变化不明显。实施光合细菌调节水质的池塘,其pH值和溶解氧含量均达到无公害水产养殖用水标准（GB11607-1989）。[结论]光合细菌通过光合作用将有机质分解为无机盐类,具有增加水体溶解氧含量、改善水质的作用。因此,在水产养殖中推广使用光合细菌,对防止水体富营养化、改善水质具有十分重要的意义。     

光合细菌G3菌株固定化保存方法的研究

[目的]研究一种新的有效的光合细菌菌种保藏方法。[方法]以硫酸铝钾作絮凝剂,海藻糖作保护剂,陶瓷粉作固定剂,分别在常温,4、-20℃下保存光合细菌G3菌株,30 d后测定有效活菌数并观察生长情况。[结果]固定化保存的光合细菌活性较好,生长繁殖旺盛。[结论]固定化方法为光合细菌工业化生产的菌种保藏提供了一种新的有效方法。     

海水培养光合细菌存在的问题及其优化研究

[目的]为光合细菌海水培养技术的大规模应用提供理论依据。[方法]采用对比试验研究光合细菌在不同培养基中的生长状况,探讨光合细菌在海水培养过程中出现沉降现象的原因,在此基础上对培养基组分进行优化并进行优化培养试验。[结果]在海水培养光合细菌的过程中,酵母膏、蛋白胨培养基中沉降现象较轻,其余培养基中培养2d后均出现较严重的沉淀现象,主要是因为培养过程中培养基的pH值逐渐升高,其中的磷酸盐与海水中的Ca^（2＋）和Mg^（2＋）结合成沉淀,从而使细菌附着在沉淀表面生长所致。优化后的培养基组分为：乙酸钠3．0g／L,氯化铵1．0g／L,磷酸二氢钾0．1g／L,酵母浸膏0．5g／L。[结论]用优化后的培养基培养光合细菌效果理想,培养7d后光合细菌的个数可达3．16×10^9／ml。     

适合海水养殖使用的光合细菌培养基的优化

[目的]优化光合细菌海水培养基。[方法]采用正交试验和单因素试验相结合的方法,探讨光合细菌培养基各成分对光合细菌生长的影响及培养基各成分间的相互作用,并在此基础上对光合细菌培养基进行优化。[结果]确定改良后的培养基：KH2PO4 0.025g/L,pH值6.8,酵母膏0.5g/L,NaAc 1.5g/L,NH4Cl 0.1g/L。[结论]优化后的培养基培养出的光合细菌能满足6d生长需要,培养第4天吸光度达1.7左右。     

几种植物激素对光合细菌生长的影响

[目的]探讨几种植物激素对光合细菌生长的影响,以期为光合细菌增殖培养的促生长因子研究提供参考依据。[方法]研究了不同浓度的吲哚乙酸、α-萘乙酸和赤霉素以及混合植物激素对光合细菌生长的影响。[结果]3种植物激素对光合细菌的生长均具有促进作用,其中赤霉素效果最为明显,其次为混合植物激素。吲哚乙酸、α-萘乙酸和赤霉素促生长的最佳浓度分别为0.5、1和0.5 mg/L。[结论]该研究结果表明在增殖培养基中加入某些植物生长激素来促进光合细菌的生长是可行的。     

光合细菌分离方法的优化研究

以污水处理厂污泥中光合细菌为材料,对其进行了分离方法的优化。采用半固体试管法、双层平板涂布法、平板稀释分离法、Hungate滚管法、双层平板划线法对光合细菌进行了分离试验研究,比较各分离方法的优缺点。     

光合细菌几种培养方式的比较

分别采用40L光生物反应器、10L光生物反应器和10L发酵罐3种方式对光合细菌进行了通气培养的比较研究,测定了3种培养方式下光合细菌的生长曲线,比较了3者之间的差异,并研究了通气量和盐度对光合细菌生长速率的影响。结果表明,40L与10L新式光生物反应器和3L发酵罐中光合细菌的生长速率无明显的差别,表明新式光生物反应器在原来10L的基础上不用作参数和比例的更改即可进行进一步的放大;对该种新式光生物反应器的产业化应用提供了试验依据。该种新式光生物反应器与发酵罐相比,在相同培养条件下,达到光合细菌最大生长密度和最大产量,且所耗费的成本将大大降低,从而为光合细菌的产业化生产提供可能性,进而为光合细菌的大规模生产提供广阔的前景。     

光合细菌对农田生态系统的影响

以冬小麦—夏玉米轮作模式为例 ,比较了光合细菌、有机肥、无机肥及其混合使用对土壤中生物群落、土壤理化性质及土壤养分和产量的影响。结果表明 ,光合细菌无论是单独使用还是同其他肥混用 ,都会在土壤中表现出一定的增殖特性 ,并使土壤中生物总量增加 ,从而促进土壤中物质的循环和能量流动。同时光合细菌还使土壤容重下降 ,阳离子代换量增加 ,土壤中全氮、全磷、速效氮、速效钾增加 ,从而改善了土壤的结构和营养状况 ,使产量增加。尤以光合细菌与有机肥复合使用效果最佳 ,与单用有机肥相比 ,土壤中微生物总量增加 13.7% ,光合细菌增加 118.9% ,固氮菌增加 14 .6 % ,放线菌增加 18.98% ;在 0～ 2 0和 2 0～ 4 0cm土层容重分别下降 11.4 %和 13.3% ,阳离子代换量增加 7.9%和 5 .2 % ,有机质含量增加 16 .6 %和 2 4 .2 % ,土壤全氮增加 3.9%和 2 6 .3% ,全磷增加 2 .9%和 4 .2 % ,碱解氮含量增加 11.8%和 8.2 % ,速效磷含量增加 5 .1%和 8.6 % ,速效钾增加l0 .9%和 13.4 % ,作物产量增加 10 .1%。     

光合细菌降解废水中对硝基苯酚的研究

[目的]研究光合细菌对废水中对硝基苯酚的降解。[方法]考察光照与溶解氧、pH值、通气量、菌体量、初始浓度等对硝基苯酚降解的影响。[结果]当对硝基苯酚浓度为100mg/L时,在光照曝气、pH8.0、通气量1.25vvm、菌体量15%的条件下,光合细菌降解对硝基苯酚的效果最好,12h后对硝基苯酚的降解率为100%。降解反应动力学研究显示,米氏常数Km为64.04mg/L,最大反应速度Vm为20.92mg/（L.h）。[结论]光合细菌在硝基苯酚废水处理中具有良好的应用前景。