海岸上 103~104 我们在1978年和1979年曾从小河淤泥、菜场水沟、稻田、芋艿田、慈姑田、养猪场垃圾堆，乃至污水处理厂的污水、污泥，豆制品厂、淀粉厂的阴沟污泥，中药厂下水道污泥等多种生境条件采取24种样品，进行光合细菌的分离。富集培养中，除中药厂某一样品外，均观察到了光合细菌的生长，检出率达96%。进而从中分离得到光合细菌纯培养27株，其中多株对豆制品、淀粉等工厂的高浓度有机废水显示了较强的去除COD的能力。 ⑵ PSB是水域中重要的初级生产者 根据Green湖（1969）和Medicine湖（1972）的调查，这两个湖泊的PSB层中，被同化的碳素量分别为240g/m2.年，和30g/m2.年，各占初级生产总量的85%和55%。已知Green湖和Medicine湖具有光合作用活性的区域面积，分别为0.25Km2和0.125Km2，则它们每年由PSB同化的碳素量分别为60吨和3.75吨。 ⑶PSB与自然界硫素转化循环 PSB能利用太阳能，固定CO2，合成有机物，是重要的初级生产者，这已如上所述。不仅如此，它还能把H2S、硫代硫酸盐等氧化成元素硫或硫酸，在自然界硫素循环中占有重要地位。据报道，主要由于红硫细菌和绿硫细菌的作用，能在20Km2的湖中，每年生成100吨硫磺。 有人研究了在Belovod湖中Chromatium的垂直分布与各种环境因子的关系。结果显示，该湖的湖底常有多量H2S产生，而Chromatium能利用H2S作为供氢体合成有机物，同时把H2S转变成S。于是在水深14m处，氧分压很低的情况下，Chromatium大量生长，成层状分布，起着防止H2S向上层扩散的作用。 在土壤中，光合细菌氧化分解硫化物的本领也对陆生植物起着解毒作用或保护作用。例如，当水稻从营养生长进入生殖生长时，水稻根部的氧化力增强，使根圈呈厌氧状态。这时硫酸还原菌迅速增殖，在水稻根际发生H2S以及腐胺、尸胺等的积累，从而使水稻根受到伤害。如果此时光合细菌大量生长，便能除去上述毒物，对水稻生长发生十分有利的影响。 ⑷PSB在氮素循环中的作用 光合细菌的大多数种类因能产生固氮酶，而具有固氮能力。 近年来，还发现光合细菌中有的种具有脱氮活性。如球形红假单胞菌（R.sphaeroides）S株和R.sphaeroides IL106株等，在有硝酸盐存在时，能把它作为电子受体，而不是N源，通过硝酸还原酶和亚硝酸还原酶的作用，把NO3转变成NO2→NO→N2O最终还原成N2。由于这类光合细菌具有脱氮能力，因此在利用它处理高浓度有机废水时，不仅能高效地去除BOD，同时也兼有去除N的效果。 4．光合细菌菌体的营养成分和生理活性物质 由于PSB富含多种营养物质和生理活性物质，可利用作饵料、饲料和肥料，在农业、水产和畜禽饲养等方面都得到了成功的应用。 ⑴光合细菌菌体的营养组成 PSB菌体富含营养物质：其蛋白质含量超过大豆； 光合细菌菌体的营养组成 红色非硫
粗蛋白质 （%） 65.45 粗脂肪 （%） 7.18 可溶性糖类 （%） 20.31 粗纤维 （%） 2.73 灰分 （%） 4.28 5
细菌 小球藻 米 大豆 53.76 7.43 39.99 6.31 0.94 19.33 19.28 90.60 30.93 10.33 0.35 7.11 1.52 0.72 5.68 ⑵光合细菌的B族维生素组成 光合细菌的B族维生素种类丰富，尤其是B12、叶酸、生物素等酵母中几乎不含有的维生素种类在PSB中含量较多。 PSB的B族维生素组成（微克/克） Vit.B1 Vit.B2 Vit.B6 Vit.B12 烟酸 泛酸 叶酸 生物素 红色非硫细菌 12 50 5 21 125 30 60 65 圆酵母 2~20 30~60 40~50 — 200~500 30~200 — — 啤酒酵母 50~360 30~42 25~100 — 310~1000 100 3 — ⑶光合细菌的氨基酸组成 从氨基酸的种类与组成来看，除了含S氨基酸的量较少外，其他各类氨基酸含量都不少，尤其是赖氨酸含量较为丰富。 各种培养基培养的球形红假单胞菌（Rp. Sphaeroides）氨基酸组成（mol%） 赖氨酸 组氨酸 精氨酸 天冬氨酸 苏氨酸 丝氨酸 谷氨酸 脯氨酸 甘氨酸 丙氨酸 半胱氨酸 缬氨酸 甲硫氨酸 异亮氨酸 亮氨酸 酪氨酸 苯丙氨酸 色氨酸 A 4.3~5.1 1.8 4.5~5.3 9.7~11.1 6.6~7.4 5.2~5.5 10.7~12.8 5.2~5.3 9.0~10.1 11.0~13.1 + 6.2~6.8 0.8~2.8 3.7~4.7 8.5~8.8 2.4~2.9 3.9~4.5 ++ B 5.3 1.3 4.7 10.8 6.5 5.8 7.5 4.9 10.5 12.2 + 7.3 2.4 5.0 8.7 3.0 4.1 ++ C 5.0~6.6 1.3~2.1 4.4~5.5 9.8~13.8 4.2~6.2 3.1~5.5 6.9~12.0 3.2~5.2 6.7~10.9 8.1~14.8 + 5.2~9.6 2.2~4.0 4.3~6.4 7.8~11.3 2.5~4.0 3.1~5.4 ++ D 5.2 1.4 4.0 10.8 6.0 5.4 11.8 4.7 10.0 11.9 + 6.3 2.6 4.8 8.3 2.7 3.4 ++ E 6.3 2.2 4.8 9.1 5.1 8.9 11.4 4.6 5.7 8.3 1.5 7.4 3.0 5.3 8.5 2.8 4.1 1.0 F 6.7 2.0 2.1 8.0 4.5 6.4 19.4 10.5 3.0 5.0 0.4 7.2 2.1 5.1 9.2 3.9 3.5 0.9 A:纯培养基，B：豆浆，C：豆制品废水，D：猪粪尿，E、F是作为比较的鸡蛋和牛乳蛋白
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（引自：北村博 等编著“光合成细菌”，日本 学会出版センタ–） ⑷光合细菌含有丰富的辅酶Q 作为生物体内的一种重要生理活性物质—辅酶Q，在PSB中的含量远远超过其他生物。 PSB菌体中的辅酶Q和Vit.K（微克/克） 深红螺菌 球形红假单胞菌 沼泽红假单胞菌 着色菌D菌株 酵母 菠菜叶 玉米幼芽 辅酶Q UQ10 2069 UQ10 3399 UQ10 1774 UQ7 2143 UQ6 259 UQ10 36 UQ10 41 Vit.K 588 10 12 二、 光合细菌在农业中的应用效果 由于PSB具有的种种生理、生态特性及其菌体所含有的丰富营养物质和生理活性物质，使其在生态系统的能量流动和物质的转化循环中具有重要的作用，与环境中的各种有益生物显示了很好的相容性。经过人们数十年的研究、开发，光合细菌已在农业、水产、畜禽饲养、环境保护等等领域得到成功的应用。业已证明，PSB能固氮、能防止过量N肥对作物的危害、有利于防止连作障碍；有利于果实的着色、保鲜、增加甜味和维生素含量；因含有脯氨酸、尿嘧啶、胞嘧啶等物质，能增加水稻和多种经济作物的产量等等。以下就各种试验、应用的实际效果作一概要介绍。 1.PSB用于柿子，使产量增加，果色鲜艳，含糖量增加，味美。 施用PSB对富有柿的果重与成分的影响 果数 果重（Kg） 每果平均重（g） 果色 水分 糖度（Brix度） 还原糖量（占鲜重之%） 非还原糖量（占鲜重%）
对照区 32 7.1 222 橙黄色 84.7 14.7 10.82 2.34 处理区 43 8.2 191 朱橙色 83.3 16.4 12.56 2.57 7
全糖量（占鲜重之%） 13.16 15.13 2.用于柑橘，不仅使果重和含糖量增加，而且使储藏时间延长。某年12月10日采收的果实，对照的到下一年2月中即自然腐败，处理的则到第二年4月还没有全部腐败。 PSB肥料对柑橘产量和品质的影响 每棵柑橘平均果数 平均果重（g） 总果重（g） 糖平均含量（%） 果皮中胡萝卜素 平均含量（mg） 对照区 44 96 4224 8.38 1.91 处理区 48 112 5376 8.87 2.20 3.用于番茄，使总果实数和重量比对照区增加10~34%，Vit.B1和Vit.C的含量也比对照的增加8~33%。 施用PSB对番茄生长的影响 茎叶重（干重g） 根重（干重g） 茎叶/根 比 砂耕 对照 57.7 15.0 3.85 处理 51.3 20.5 2.50 土耕 对照 58.2 22.1 2.63 处理 55.1 30.3 1.82 施用PSB对番茄产量的影响 总果数 总果重（鲜重g） 平均果重（鲜重g） 砂耕 对照 14 729（100） 52.0 处理 16 805（110） 50.3 土耕 对照 16 1049（100） 65.5 处理 22 1408（134） 64.0 施用PSB对番茄果实中VB1和VC含量的影响 VB1（mg，%） VC（mg，%） 砂耕 对照 0.09（100） 25.6（100） 处理 0.12（133） 28.6（111） 土耕 对照 0.16（100） 30.2（100） 处理 0.18（112） 32.6（108） 4.用作水稻穗肥，有增加粒数和穗重的效果。 水稻幼穗形成期施用PSB的效果 对照 （用NH4Cl追肥）
每穗粒数 66.6 每穗重（g） 1.54 全穗重（g） 43.1 8