光合細菌(簡稱PSB)是以光為能源,以CO2或有機物為碳源,以硫化氫等為供氫體,進行自養(yǎng)或異養(yǎng)的一類原核微生物的總稱,廣泛分布于自然界的土壤、水田、沼澤、湖泊和江海等處,具有固氮、產氫、固碳和脫硫等多種生理生化功能,在自然界的物質循環(huán)中起著非常重要的作用。根據光合細菌所含光合色素和電子供體的不同而分為產氧光合細菌(藍細菌、原綠菌)和不產氧光合細菌(紫色細菌和綠色細菌)。
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光合細菌
光合細菌適宜生長在15℃—40℃的環(huán)境中,有半環(huán)狀、桿狀、球狀、螺旋狀等多種形態(tài)。光合細菌雖不含葉綠體,但含有類似葉綠體的結構,在此結構中有葉綠素、菌綠素、輔助色素類胡蘿卜素和藻膽素等細菌光合色素,這些色素是光合細菌進行光合作用的物質基礎。
光合細菌菌體無毒且營養(yǎng)豐富,含有65.45%蛋白質,7.18%脂肪,2.78%粗纖維和20.31%可溶性糖。PSB菌體還含有豐富的B族微生物(其中維生素B12含量是酵母的200倍)和16種人體必需氨基酸、泛酸、葉酸等。除此之外,還含有抗病毒物質、促生長因子和輔酶Q等多種生理活性物質,尤其是輔酶Q含量分別為酵母、菠菜葉和玉米幼芽的13倍、94倍和82倍。光合細菌也因此被開發(fā)成多種保健食品。據美國商務部透露,僅1992年, 美國保健品中約有5.5% ~ 6.5%的品種加有不同比重的光合細菌菌液;日本生物化學工業(yè)公司生產的一種紫色光合細菌保健食品還申請了專利。
由于以煤焦油系為主要成分的合成色素具有致癌性,天然色素的開發(fā)引起了廣泛關注。光合細菌含有的類胡蘿卜素是一種用途非常廣泛的功能色素,在用作食品添加劑的同時還可起到抗氧化的保健作用。采用光合細菌發(fā)酵生產的類胡蘿卜素無毒、色彩鮮艷,目前已被廣泛應用于油脂類、豆制品、冰淇淋、糕點以及飲料等的著色。
此外,光合細菌還可作為優(yōu)良的水質改良劑和飼料添加劑應用于水產養(yǎng)殖和畜禽飼養(yǎng)上。