全面解析：光合菌生理特點 如何使用

光能自養菌以什麼作為能源

光合菌是一類能進行光合作用的特殊微生物，Bergey’s 細菌學分類手冊將光合菌分為7科，水產養殖中使用較多的沼澤紅假單胞菌在分類學上屬於外硫紅螺菌科。光合菌只含有類似植物葉綠體的雙層膜結構，上面主要有細菌葉綠素和類胡蘿蔔素，不同種類光合細菌因雙層膜結構中所含色素種類和組成不同而顯示不同菌體顏色。光合菌是集約化水產養殖中應用研究進行得最早、研究成果最多的益生菌。本文就光合菌的營養方式、生態位及在水產養殖中的具體應用作簡單闡述，期望為養殖戶更好地使用光合菌提供參考資訊。

營養方式

根據營養方式不同，光合細菌分為光能自養菌和光能異養菌。光能自養菌利用光能作為能量來源，在光合反應中以H2S、S2O32-為電子供體，以 CO2為碳源，能將簡單的無機物（ 如CO2和 N2） 合成自身生長所需有機物，而不能利用外界有機物。光能異養菌則能利用光能，將外界小分子有機物作為主要供氫體，以有機物或CO2為碳源，將小分子有機物轉化成自身有機物。這類小分子有機物主要指還原性丙酮酸、琥珀酸、氨基酸、低階脂肪酸等。在自身同化代謝過程中，光合細菌能吸收分解水中氨氮、硫化氫等有害物質，完成產氫、固氮、分解有機物三個自然界迴圈中極為重要的化學過程。

水體生態位

基於光合菌的營養特點，其主要分佈於水生環境中光線能透射到的厭氧區，且主要是厭氧層上部。以下層的硫酸還原菌和細菌發酵生成的H2S作為營養源，進行光合作用，生成的化合物轉換成其自身化合物，其中一部分還原回到厭氧層。光合細菌透過這種作用阻止厭氧層下部生成的有毒有害物質移向好氧層，起著生物濾器的作用，使生活於好氧層中的水生生物（水生動物和水生植物）得以正常生長繁殖。

在水產養殖中的應用

1、淨化水質，增加溶氧

光合菌中的光能自養菌在有光無氧的條件下進行光合作用吸收利用硫化氫、氨氮等有毒物質合成有機物，起到減少有毒有害物質的作用。而光能異養菌透過參與水體有機物的降解過程，利用一些小分子有機物合成自身有機物，在某種程度上起到降解有機物作用。但由於光能異養菌不能利用水環境中的大分子有機物，水體中的大分子有機物（如蛋白質、脂肪、糖）必須先由一般異養菌（如枯草、乳酸菌、酵母等，以及水體土著菌）分解成小分子有機物（如氨基酸、低階脂肪酸、小分子糖等）後才能被光能異養菌分解利用。透過不同代謝型別光合菌協同作用，起到淨化水質作用。此外，光合菌減少水體耗氧因子，降低化學耗氧量（COD）和生物耗氧量（BOD）間接增加溶氧，另一方面光合菌參與的水體有機物降解過程產生的鹽類可為單細胞藻類生長繁殖提供營養，藻類的光合作用又補充了水體的溶氧。因此，光合菌在水產養殖上的應用首先是淨化水質，間接增加溶氧。

2、作為餌料參與水體物質迴圈

光合菌營養豐富，且迄今尚未見有毒菌株的報道。其幹物質中蛋白質含量高達65%（與螺旋藻相當），粗脂肪約佔7%，可溶性糖類約佔20%，粗纖維約佔3%，此外還含有大量促生長物質和生理活性物質，如B12、生物素、泛酸、葉酸等。光合細菌個體小，可直接作為浮游生物（例如輪蟲、枝角類、豐年蟲等）餌料，而這些浮游生物又是水產品幼體的開口餌料，所以光合菌在水體簡單食物鏈中具有最佳平衡作用。水體光合菌越多，浮游生物生長越旺盛，水產品增產效果越明顯。從這個角度講，向養殖水體投放光合菌，不僅起到水質淨化作用，還透過餌料形式參與水體物質迴圈，形成對人類有益處的有機物，減少菌體在水體的殘留。

3、減少應激源，預防疾病

光合菌是一種適應力和繁殖力都很強的微生物，在養殖水體透過大量繁殖來與病原微生物爭奪營養、空間，使其無法生長，從而起到平衡水體微生態環境的作用。同時光合菌還可間接提高溶氧，穩定藻相，減少氨氮、硫化氫等有害物質濃度上升，及pH值波動，所帶來的養殖動物應激反應，使水環境保持相對穩定，從而有效改善水質狀況，使水體有益菌成為優勢種群，而致病菌不具備生長條件，減少病原菌的滋長。

此外，光合菌含有抗病毒因子等多種免疫促進因子，可活化機體免疫系統，增強機體抵抗力，還可透過釋放活性物質（如酵素—胰凝乳蛋白酶等）抑制水體有害菌（主要是弧菌）生長，以此達到預防疾病，減少抗生素及消毒藥物的使用。