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人类征服细菌之路
1.5.6 光合细菌造福人类

光合细菌造福人类

长期以来,由于化肥农药的不合理超量使用,造成了农副产品质量下降,尤其是残毒随食物链进入人体后,严重危害了人类健康。而人类对光合细菌的开发,为我们解决这个问题带来了希望。

光合细菌是一大类在厌氧条件下进行不放氧光合作用的细菌,它是地球上最早出现的具有原始光能合成体系的原核生物。它广泛分布于海洋、湖泊、沼泽、池塘和土壤中,具有固氮,产氢,固碳,脱硫,可氧化分解硫化氢、胺类及多种毒物的能力。将光合细菌制成菌肥可作为底肥、以拌种和叶面喷施等方式应用到农业生产中,可增加生物固氮效率,对植物细菌及真菌性疾病有显著的预防和抵抗效果,不会造成农产品污染;光合细菌饲料添加剂适用于各类畜食、水产养殖业,富含蛋白质、氨基酸、维生素等;另外光合细菌还可作生物抗癌药。

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光合细菌

目前,主要根据光合细菌所具有的光合色素体系和光合作用中是否能以硫为电子供体将其划分为4个科:红色无硫细菌、红色硫细菌、绿色硫细菌和滑行丝状绿色硫细菌,进一步可分为22个属、61个种。

光合细菌的光合色素由细菌叶绿素和类胡萝卜素组成。现已发现的细菌叶绿素有a、b、c、d、e共5种,每种都有固定的光吸收波长。而类胡萝卜素也是捕获光能的主要色素,它扩大了可供光合细菌利用的光谱范围。

光合细菌的光合作用与绿色植物和藻类的光合作用机制有所不同。主要表现在:光合细菌的光合作用过程基本上是一种厌氧过程;由于不存在光化学反应系统II,所以光合作用过程不以水作供氢体,不发生水的光解,也不释放分子氧;还原二氧化碳的供氢体是硫化物、分子氢或有机物。

光合细菌不仅能进行光合作用,也能进行呼吸和发酵,能适应环境条件的变化而改变其获得能量的方式。

近年来,光合细菌越来越受到人们的关注和重视,人类对光合细菌的应用研究也获得了很大的进展。研究表明,光合细菌在农业、环保、医药等方面均有较高的应用价值。

光合细菌的营养非常丰富,其蛋白质含量高达60%以上,是一种优质蛋白源。光合细菌还含有多种维生素,尤其是B族维生素极为丰富,叶酸、泛酸的含量远高于酵母。它还含有大量的类胡萝卜素等生理活性物质。因此,光合细菌具有很高的营养价值。

另外,光合细菌可被用于鱼虾以及特种水产品如贝类、蟹、蛙类等的饵料或饲料添加剂。光合细菌可以促进鱼虾等的生长,提高成活率,提高产量,而且还能防治鱼虾疾病,净化养殖池水质等。

光合细菌的营养价值极高,消化率好,作为禽畜饲料的营养添加剂已有20余年的历史。它在提高禽畜产品的产量、质量方面同样具明显作用。

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由于大量无机肥料与化学农药的使用而盐化的土壤

光合细菌在种植业中的应用也非常广泛。由于大量无机肥料与化学农药的使用,造成土壤残留农药的毒害,土壤盐化、板结严重,土壤肥力趋于衰竭。因此,有识之士都大力提倡使用有机肥料和“生物农药”。而光合细菌已被证明既是一种优质的有机肥料,又能增强植物的抗病能力。光合细菌可作为底肥,或以拌种和叶面喷施等方式应用。

光合细菌也可以应用在食品、化妆品、医药保健业中。光合细菌富含类胡萝卜素,为重要的微生物来源的天然红色素。该色素无毒,色彩鲜艳、亮泽,并具防水性,因而很适用于食品、化妆品等工业中作为着色剂,在医学业中也具广泛应用前景。

更加引人注意的是光合细菌微生态制剂的出现。经动物试验表明,光合细菌保健食品具有延缓衰老、抑制肿瘤、免疫调节、调节血脂的显著功效。这与其细胞内富含类胡萝卜素是分不开的。类胡萝卜素的抗氧化能力、抗感染作用以及抗癌变作用已有许多研究报道和专门评述。光合细菌细胞中富含的B族维生素及活性物质,也成为提取天然药物的良好素材之一。

对光合细菌的研究在逐渐深入,其应用领域在逐渐拓宽。但在许多方面的应用研究,还只能说处于初级阶段。不过,其开发应用的前景是广阔的,必将具有不可替代的应用市场,在人类活动中发挥越来越大的作用。