发光细菌是什么（发光细菌的分类与应用）

发光细菌是一类在正常生理条件下能够发射可见荧光的细菌，其发光波长通常在450-490纳米之间。这些细菌主要分布在海洋环境中，但也存在于淡水、陆地以及某些生物体的体表或消化道中。发光细菌的种类繁多，已命名的菌属包括异短杆菌属（Xenorhabdus）、发光杆菌属（Photobacterium）、希瓦氏菌属（Shewanella）和弧菌属（Vibrio）等。其中，明亮发光杆菌（Photobacterium phosphoreum）、费氏弧菌（Vibrio fischeri）和青海弧菌（Vibrio qinghaiensis）是我国常用的三种发光细菌。

发光细菌的发光机理是通过特异性的荧光酶（luciferase）催化还原型黄素单核苷酸（FMNH2）与长链脂肪醛（RCHO）的氧化反应，释放出蓝绿光。这一过程涉及多个基因的表达，尤其是lux基因簇，包括luxA、luxB、luxC、luxD和luxE等，它们分别编码荧光酶的α和β亚基、醛还原酶、酰基转移酶和ATP合成酶等。这些基因共同构成了脂肪酸还原酶复合体，为发光反应提供电子供体。

发光细菌在环境监测中具有重要的应用价值。由于其发光强度与毒性物质的浓度呈线性关系，因此可以作为生物传感器用于水质检测。当水体中的有毒物质抑制发光细菌的新陈代谢时，其发光强度会减弱，从而反映出水体的污染情况。此外，发光细菌法因其快速、灵敏和再现性好等特点，被广泛应用于水环境生物毒性检测中。