光合细菌的作用原理

光合细菌可以在光照和缺氧的环境中进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳或其他有机物。与绿色植物不同，它们的光合作用不产生氧气。光合细菌细胞中只有一个光系统PSI。光合作用最初的氢供体是H2S(或一些有机物)，而不是水。作为光合作用的结果，它产生H2，分解有机物，并固定空气中的分子氮以产生氨。光合细菌在自身同化代谢的过程中，完成了自然物质循环中三个极其重要的化学过程:产氢、固氮和分解有机物。这些独特的生理特征使得它们在生态系统中的地位极其重要。

此外，细胞中还含有糖原、聚β-羟基丁酸、辅酶Q、抗病毒物质、生长促进因子等储碳物质，具有较高的饲料价值和广阔的水产养殖应用前景。在厌氧光照下，PSB可以利用低分子量脂肪酸、各种二元羧酸、醇类、糖类、芳香族化合物等低分子量有机化合物作为光合作用的电子受体，进行光能的异养生长。在黑暗条件下，有机物可用作需氧或异养生长的呼吸底物。光合细菌不仅能在厌氧光照下利用光能同化CO2，还能在一定条件下固氮和产氢。此外，一些菌株在黑暗厌氧条件下也能通过丙酮酸代谢系统产氢。光合细菌也可以利用许多有机物质，如有机酸。酒精和糖会转化一些有毒物质，如H2S和一些芳香化合物。通过生物转化，PSB可以合成无毒副作用、富含多种营养物质的细菌蛋白，不仅改善了生态环境，还为水产养殖提供了优质的饲料原料。PSB细菌中与造血和血红蛋白形成有关的维生素B12、生物素、泛酸、类胡萝卜素、叶绿素和叶酸的含量远高于一般微生物，尤其是无法人工合成的生物素D-异构体。这些物质在动物体内具有重要的生理活性。在水产养殖中，根据水中溶解氧的含量，养殖池塘从表面到底部可分为好氧区和厌氧区。表层生物繁盛，水质普遍良好；底层堆积了鱼虾的排泄物和未消耗的食物残渣，有机质丰富，导致微生物大量繁殖，消耗了水中的大量氧气，导致底层形成厌氧环境，硫酸盐还原菌大量繁殖，产生对鱼虾有毒的硫化氢和酸性物质。培养地底部的环境正好是适合光合细菌生存的条件。一种是厌氧条件，另一种是光通过覆盖有氧水层的滤光器，使光合细菌吸收适合生长的波长为450-550 nm的光。光合细菌以地下鱼虾排泄物、食物残渣、有毒有害的硫化氢和酸性物质为底物，大量繁殖，增加水中的溶解氧含量，调节pH，降低氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的含量，减少池塘底部污泥的积累，有利于藻类和微生物的增加，净化水质。PSB能完成光合作用、有氧呼吸、固氮、固碳等生理功能。，富含蛋白质、维生素、生长促进因子、免疫因子等营养成分。，在功能上与抗生素相当，更安全，是生物工程中很有前途的研究领域之一。光合细菌制剂还具有独特的抗病促长功能，大大提高了生产性能，在应用上越来越显示出巨大的潜力。其他在水质净化、鱼虾养殖、畜禽养殖、有机肥、新能源开发等方面具有广阔的应用前景。