红螺菌

 

 

 

　　红螺菌生活在湖泊、池塘的淤泥中，是一种典型的兼性营养型细菌。红螺菌在不同环境条件下生长时，其营养类型会发生改变。在没有有机物的条件下，它可以利用光能，固定二氧化碳固定有机物；在有有机物的条件下，它又可以利用有机物进行生长。根据它的特点，目前在环保工作中已经开始运用红螺菌来净化高浓度的有机废水，以达到保护环境，消除污染的目的。

 

　　细菌域(Bacteria)

　　变形菌门(Proteobacteria)

　　α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)

　　红螺菌目(Rhodospirillales)

　　红螺菌科(Rhodospirillaceae)

　　红螺菌属(Rhodospirillum)

　　红螺菌目可分为二个亚目,三个科和十八个属

　　红螺菌属拉丁学名(Rhodospirillum Molisch,1907) 细胞弧形或螺旋形，0.8～1.5 μm宽，极生鞭毛运动，细胞行二分分裂，革兰氏染色阴性。属光合内膜囊泡状或片层状。光合色素为细菌叶绿素a和螺菌黄素类类胡萝卜素。醌类以Q或RQ为主。淡水菌种，生长不需氯化钠。细胞喜在光照厌氧条件下光异养生长。但可在黑暗条件下行微好氧或好氧生长。生长需生长因子。

　　G+C mol％：63～66。

　　模式种：深红红螺菌(Rhodospirillum rubrum)。

 

 

　　1、富集培养基：

　　经典的紫色非硫细菌（红螺菌）的富集培养基的配方为：NH4Cl：0.1g； NaHCO3：0.1g；K2HPO4：0.02g；CH3COONa：0.1~0.5g；MgSO4·7H2O：0.02g； NaCl：0.05～0.2g； 生长因子1ml，蒸馏水97ml，微量元素溶液1ml，pH为7.0。

　　其中，①5％NaHCO3水溶液，过滤除菌取2m1加入无菌培养基中。②生长因子：维生素B10.001mg、乙尼克丁酸0.1mg、对氨基苯甲酸0.1mg、生物素0.001mg，以上药品溶于蒸馏水中，定容至10ml，然后过滤除菌。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。以上药品分别溶于蒸馏水中，并定容至1000m1。

　　除①、②、③外，各成分溶解后100 Pa灭菌20min。然后分别加入①、②、③，如加入0.1％～0.3％的蛋白胨则能促进该菌生长。

　　2、分离培养基：

　　传统的红螺科分离培养基的配方为：NH4Cl：0.1g； MgCl2：0.02g；酵母膏：0.01g； K2HPO4：0.05g； NaCl： 0.2g；琼脂2g，蒸馏水90ml。100Pa灭菌20min。

　　灭菌后，无菌操作加入经过滤除菌的0.5g/5mlNaHCO3，再无菌加入过滤除菌的0.1g或0.1mlNa2S·9H2O（降低培养基的氧化还原值），最后再加入5ml经过滤除菌的乙醇、戊醇或4％丙氨酸。用过滤灭菌的0.1mol/H3PO3调pH至7.0。

 

　　一、红螺菌能进行光合作用

　　红螺菌(Rhodospirillum sp．)属于光二、红螺菌属于自养型生物还是异养型生物？

　　根据细菌在光合作用中所需要的主要碳源的不同，光合细菌可分为两类：

　　（l）光能自养型：以光为能源，以二氧化碳为主要碳源的生物，通常具有光合色素，它们以光为能源来进行光合作用，以水或其他无机物作为供氢体，还原CO2合成有机物。例如：蓝细菌以水为电子供体（供氢体），进行产氧型的光合作用，合成细胞物质。红硫细菌，以H2S为电子供体，产生细胞物质，并伴随硫元素的产生。所以这种类型又称光能无机自养型。

　　（2）光能异养型：以光为能源，以有机物为主要碳源的生物，有些细菌具有光合色素能进行光合作用，但它们以有机物作为供氢体，同化有机物形成自身物质。例如非硫紫菌（即红螺菌）以乙醇为碳源，使乙醇氧化为乙醛，二氧化碳还原成葡萄糖。又如，红螺菌属中的另一些细菌能利用异丙醇作为供氢体，将CO2 还原成细胞物质，同时积累丙酮。所以这种类型又称光能有机异养型。

　　合细菌(Photosynthetic Bacteria，PSB)的一种，广泛分布于江河、湖泊、海洋等水域环境中，尤其在有机物污染的积水处数量较多。

　　光合细菌是一类能进行光合作用的原核生物的总称，他们的共同点是体内具有光合色素，在有光照条件下进行光合作用，利用太阳光获得能量。

 

　　光合细菌的应用研究近年来获得了很大的进展。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。生物学通报1998年11期上作了详细的介绍。这里列举两例。

　　（1）利用光合细菌独有的生理特性来净化水质

　　光合细菌能将养鱼水中的残饵、排泄物等完全分解，具有改善水产养殖生态环境，降低氨氮、BOD作用。此外作为鱼、虾、蟹育苗开口饵料，可以增加营养，提高成活率。因PSB大多为好氧性菌种，在养殖池中水车或增氧设备的运用下，促进养殖池水保持良好流动性，使大量的氧气溶入水中，将有毒气体散出水面外，除此之外还可提供鱼获得较高之溶氧，也促进光合细菌对水质的改善、稳定水色、增加饲料效应、防止疾病发生等效用。

　　（2）光合细菌在开发新能源中的应用

氢作为一种理想而无污染的未来能源日益受到人们的关注。生物制氢是开发新能源的一个方向，欧美、日本等均在研究和开发生物制氢技术。我国近几年也有这方面的报道。光合细菌的许多种类在代谢过程中都能释放氢气。目前研究较多的是深红红螺菌（Rho-dospirillum rubrum），其产氢量高达65ml／h．L（培养液），比蓝细菌产氢量高1倍多。利用该菌固定化细胞产氢量高达20ml／g．h，气体组成中H2占70％～75％。可见光合细菌具有产氢速率高、产生的氢气纯度高等特点。