紅螺菌

 

 

 

　　紅螺菌生活在湖泊、池塘的淤泥中，是一種典型的兼性營養型細菌。紅螺菌在不同環境條件下生長時，其營養類型會發生改變。在沒有有機物的條件下，它可以利用光能，固定二氧化碳固定有機物；在有有機物的條件下，它又可以利用有機物進行生長。根據它的特點，目前在環保工作中已經開始運用紅螺菌來淨化高濃度的有機廢水，以達到保護環境，消除汙染的目的。

 

　　細菌域(Bacteria)

　　變形菌門(Proteobacteria)

　　α-變形菌綱(Alphaproteobacteria)

　　紅螺菌目(Rhodospirillales)

　　紅螺菌科(Rhodospirillaceae)

　　紅螺菌屬(Rhodospirillum)

　　紅螺菌目可分為二個亞目,三個科和十八個屬

　　紅螺菌屬拉丁學名(Rhodospirillum Molisch,1907) 細胞弧形或螺旋形，0.8～1.5 μm寬，極生鞭毛運動，細胞行二分分裂，革蘭氏染色陰性。屬光合內膜囊泡狀或片層狀。光合色素為細菌葉綠素a和螺菌黃素類類胡蘿卜素。醌類以Q或RQ為主。淡水菌種，生長不需氯化鈉。細胞喜在光照厭氧條件下光異養生長。但可在黑暗條件下行微好氧或好氧生長。生長需生長因子。

　　G+C mol％：63～66。

　　模式種：深紅紅螺菌(Rhodospirillum rubrum)。

 

 

　　1、富集培養基：

　　經典的紫色非硫細菌（紅螺菌）的富集培養基的配方為：NH4Cl：0.1g； NaHCO3：0.1g；K2HPO4：0.02g；CH3COONa：0.1~0.5g；MgSO4·7H2O：0.02g； NaCl：0.05～0.2g； 生長因子1ml，蒸餾水97ml，微量元素溶液1ml，pH為7.0。

　　其中，①5％NaHCO3水溶液，過濾除菌取2m1加入無菌培養基中。②生長因子：維生素B10.001mg、乙尼克丁酸0.1mg、對氨基苯甲酸0.1mg、生物素0.001mg，以上藥品溶於蒸餾水中，定容至10ml，然後過濾除菌。③微量元素溶液：FeCl3·6H2O ：5mg；CuS04·5H2O：0.05mg；H3BO4lmg；MnCl2·4H2O：0.05mg；ZnSO4·7H2O：1mg；Co(NO3)2·6H2O： 0.5mg。以上藥品分別溶於蒸餾水中，並定容至1000m1。

　　除①、②、③外，各成分溶解後100 Pa滅菌20min。然後分別加入①、②、③，如加入0.1％～0.3％的蛋白腖則能促進該菌生長。

　　2、分離培養基：

　　傳統的紅螺科分離培養基的配方為：NH4Cl：0.1g； MgCl2：0.02g；酵母膏：0.01g； K2HPO4：0.05g； NaCl： 0.2g；瓊脂2g，蒸餾水90ml。100Pa滅菌20min。

　　滅菌後，無菌操作加入經過濾除菌的0.5g/5mlNaHCO3，再無菌加入過濾除菌的0.1g或0.1mlNa2S·9H2O（降低培養基的氧化還原值），最後再加入5ml經過濾除菌的乙醇、戊醇或4％丙氨酸。用過濾滅菌的0.1mol/H3PO3調pH至7.0。

 

　　一、紅螺菌能進行光合作用

　　紅螺菌(Rhodospirillum sp．)屬於光二、紅螺菌屬於自養型生物還是異養型生物？

　　根據細菌在光合作用中所需要的主要碳源的不同，光合細菌可分為兩類：

　　（l）光能自養型：以光為能源，以二氧化碳為主要碳源的生物，通常具有光合色素，它們以光為能源來進行光合作用，以水或其他無機物作為供氫體，還原CO2合成有機物。例如：藍細菌以水為電子供體（供氫體），進行產氧型的光合作用，合成細胞物質。紅硫細菌，以H2S為電子供體，產生細胞物質，並伴隨硫元素的產生。所以這種類型又稱光能無機自養型。

　　（2）光能異養型：以光為能源，以有機物為主要碳源的生物，有些細菌具有光合色素能進行光合作用，但它們以有機物作為供氫體，同化有機物形成自身物質。例如非硫紫菌（即紅螺菌）以乙醇為碳源，使乙醇氧化為乙醛，二氧化碳還原成葡萄糖。又如，紅螺菌屬中的另一些細菌能利用異丙醇作為供氫體，將CO2 還原成細胞物質，同時積累丙酮。所以這種類型又稱光能有機異養型。

　　合細菌(Photosynthetic Bacteria，PSB)的一種，廣泛分布於江河、湖泊、海洋等水域環境中，尤其在有機物汙染的積水處數量較多。

　　光合細菌是一類能進行光合作用的原核生物的總稱，他們的共同點是體內具有光合色素，在有光照條件下進行光合作用，利用太陽光獲得能量。

 

　　光合細菌的應用研究近年來獲得了很大的進展。研究表明，光合細菌在農業、環保、醫藥等方麵均有較高的應用價值。生物學通報1998年11期上作了詳細的介紹。這裏列舉兩例。

　　（1）利用光合細菌獨有的生理特性來淨化水質

　　光合細菌能將養魚水中的殘餌、排泄物等完全分解，具有改善水產養殖生態環境，降低氨氮、BOD作用。此外作為魚、蝦、蟹育苗開口餌料，可以增加營養，提高成活率。因PSB大多為好氧性菌種，在養殖池中水車或增氧設備的運用下，促進養殖池水保持良好流動性，使大量的氧氣溶入水中，將有毒氣體散出水麵外，除此之外還可提供魚獲得較高之溶氧，也促進光合細菌對水質的改善、穩定水色、增加飼料效應、防止疾病發生等效用。

　　（2）光合細菌在開發新能源中的應用

氫作為一種理想而無汙染的未來能源日益受到人們的關注。生物製氫是開發新能源的一個方向，歐美、日本等均在研究和開發生物製氫技術。我國近幾年也有這方麵的報道。光合細菌的許多種類在代謝過程中都能釋放氫氣。目前研究較多的是深紅紅螺菌（Rho-dospirillum rubrum），其產氫量高達65ml／h．L（培養液），比藍細菌產氫量高1倍多。利用該菌固定化細胞產氫量高達20ml／g．h，氣體組成中H2占70％～75％。可見光合細菌具有產氫速率高、產生的氫氣純度高等特點。