Cómo funcionan las bacterias fotosintéticas

Las bacterias fotosintéticas pueden realizar la fotosíntesis en ambientes luminosos y anóxicos, utilizar energía luminosa para realizar la fotosíntesis y utilizar energía luminosa para asimilar dióxido de carbono u otra materia orgánica. A diferencia de las plantas verdes, su fotosíntesis no produce oxígeno. Sólo hay un fotosistema PSI en las células bacterianas fotosintéticas. El donante inicial de hidrógeno para la fotosíntesis es H2S (o alguna materia orgánica), no agua. Como resultado de la fotosíntesis, produce H2, descompone la materia orgánica y fija nitrógeno molecular en el aire para producir amoníaco. En el proceso de su propia asimilación y metabolismo, las bacterias fotosintéticas completan tres procesos químicos extremadamente importantes en el ciclo natural de la materia: producción de hidrógeno, fijación de nitrógeno y descomposición de la materia orgánica. Estas características fisiológicas únicas las hacen extremadamente importantes en el ecosistema.

Además, las células también contienen sustancias de almacenamiento de carbono como glucógeno, ácido poli-β-hidroxibutírico, coenzima Q, sustancias antivirales, factores promotores del crecimiento, etc., que tienen un alto valor alimenticio y amplias aplicaciones en acuicultura. . prospecto. Bajo luz anaeróbica, PSB puede utilizar compuestos orgánicos de bajo peso molecular, como ácidos grasos de bajo peso molecular, diversos ácidos dicarboxílicos, alcoholes, azúcares y compuestos aromáticos como aceptores de electrones para la fotosíntesis para realizar un crecimiento heterotrófico de la energía luminosa. En condiciones de oscuridad, la materia orgánica puede servir como sustrato respiratorio para el crecimiento aeróbico o heterótrofo. Las bacterias fotosintéticas no sólo pueden utilizar la energía luminosa para asimilar CO2 bajo luz anaeróbica, sino que también pueden fijar nitrógeno y producir hidrógeno en determinadas condiciones. Además, algunas cepas también pueden producir hidrógeno a través del sistema metabólico del piruvato en condiciones anaeróbicas de oscuridad. Las bacterias fotosintéticas también pueden utilizar muchas sustancias orgánicas, como los ácidos orgánicos. El alcohol y el azúcar convertirán algunas sustancias tóxicas, como el H2S y algunos compuestos aromáticos. A través de la transformación biológica, PSB puede sintetizar proteínas bacterianas sin efectos secundarios tóxicos y ricas en diversos nutrientes, lo que no solo mejora el entorno ecológico, sino que también proporciona materias primas de alta calidad para la acuicultura. Los contenidos de vitamina B12, biotina, ácido pantoténico, carotenoides, clorofila y ácido fólico relacionados con la hematopoyesis y la formación de hemoglobina en las bacterias PSB son mucho más altos que los de los microorganismos generales, especialmente el isómero D de biotina que no se puede sintetizar artificialmente. Estas sustancias tienen importantes actividades fisiológicas en los animales. En acuicultura, los estanques de acuicultura se pueden dividir en zonas aeróbicas y zonas anaeróbicas desde la superficie hasta el fondo según el contenido de oxígeno disuelto en el agua. Los organismos de la superficie son prósperos y la calidad del agua es en general buena; los excrementos de peces y camarones y los residuos de alimentos no consumidos se acumulan en la capa inferior, que es rica en materia orgánica, provocando que una gran cantidad de microorganismos se multipliquen, consumiendo una gran cantidad de oxígeno en el agua, lo que resulta en la formación de un ambiente anaeróbico en la capa inferior, y una gran cantidad de bacterias reductoras de sulfato se reproducen y producen sulfuro de hidrógeno y sustancias ácidas que son tóxicas para peces y camarones. El entorno en el fondo del terreno de cultivo ofrece las condiciones adecuadas para que sobrevivan las bacterias fotosintéticas. Una son las condiciones anaeróbicas y la otra es cuando la luz pasa a través de un filtro que cubre una capa de agua aeróbica, lo que permite que las bacterias fotosintéticas absorban luz con una longitud de onda de 450-550 nm adecuada para el crecimiento. Las bacterias fotosintéticas utilizan excrementos subterráneos de peces y camarones, residuos de alimentos, sulfuro de hidrógeno tóxico y nocivo y sustancias ácidas como sustratos para multiplicarse en grandes cantidades, aumentar el contenido de oxígeno disuelto en el agua, ajustar el pH y reducir el contenido de nitrógeno amoniacal y nitrógeno nitrito. y nitrógeno nitrato, Reduce la acumulación de lodos en el fondo del estanque, lo que favorece el aumento de algas y microorganismos y purifica la calidad del agua. El PSB puede completar funciones fisiológicas como la fotosíntesis, la respiración aeróbica, la fijación de nitrógeno y la fijación de carbono. , rico en proteínas, vitaminas, factores promotores del crecimiento, factores inmunológicos y otros nutrientes. , funcionalmente equivalente a los antibióticos y más seguro, es uno de los campos de investigación prometedores en bioingeniería. Las preparaciones de bacterias fotosintéticas también tienen funciones únicas de promoción del crecimiento y resistencia a enfermedades, que mejoran enormemente el rendimiento de la producción y muestran cada vez más un gran potencial en las aplicaciones. Otros tienen amplias perspectivas de aplicación en la purificación del agua, la cría de peces y camarones, la cría de ganado y aves de corral, los fertilizantes orgánicos, el desarrollo de nuevas energías, etc.