发布时间：2020-04-23所属分类：农业论文浏览：1次
摘 要： 摘要：为了探索养殖水体中亚硝酸盐降解的方法，研究了粘红酵母好氧反硝化的特性。通过摇瓶试验.确定粘红酵母好氧反硝化的最适条件为：pH值4.0，温度30℃，转速200r/min;最适的碳源物质为柠檬酸钠，其最适碳氮比为360：1。在亚硝酸钠初始浓度为40ms/L及上述最
摘要：为了探索养殖水体中亚硝酸盐降解的方法，研究了粘红酵母好氧反硝化的特性。通过摇瓶试验.确定粘红酵母好氧反硝化的最适条件为：pH值4.0，温度30℃，转速200r/min;最适的碳源物质为柠檬酸钠，其最适碳氮比为360：1。在亚硝酸钠初始浓度为40ms/L及上述最适条件下，亚硝酸盐降解率可达99.26%。
关键词：粘红酵母;好氧反硝化;亚硝酸盐;降解率
我国水产养殖主要采用高密度集约化模式。养殖水体易积累大量的饲料残渣和动物排泄物，往往引起水体中氨氮、亚硝酸盐偏高。亚硝酸盐是水产动物的致病根源之一.可以氧化水产动物体内的亚铁血红蛋白，使水产动物的氧运输能力降低或丧失，最终导致水产动物的抗应激能力下降、易患病甚至死亡『1】。因此，控制养殖水体的亚硝酸盐是高密度集约化养殖的关键，我国渔业规定淡水养殖水体应控制亚硝酸盐在0.2mg/L以下I31。
通过微生物的反硝化作用可以去除养殖水体中的亚硝酸盐，但是，传统的反硝化微生物多为厌氧微生物，而高密度养殖水体是有氧环境，有氧条件限制了这些微生物在养殖水体中的广泛应用。1984年，Robertson等l51首次发现脱氮副球菌(Paracoccusdenitrifcans)具有好氧反硝化功能.引起了众多研究人员对好氧反硝化的关注。迄今为止，假单胞菌属(Pseudomonq$sp.)、副球菌属(Parac—OCCltSsp.)、产碱杆菌属(Alca@eltessp.)等多个菌属相继被发现在有氧条件下具有反硝化功~,[6-81，从而拓展了有氧环境中反硝化的研究。粘红酵母在实际应用中具有净化养殖水体的功能，但未有反硝化作用的相关报道，因此，本研究对其反硝化特性进行了初步研究，以期为今后的应用提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
粘红酵母(CICC31229)购于中国工业微生物菌种保藏中心;对氨基苯磺酰胺、盐酸N一(1一萘)一乙二胺、盐酸、亚硝酸钠、琥珀酸钠、乙酸钠、丙酸钠、柠檬酸钠等为分析纯，市售;麦芽汁培养基为市售。
1.2试验方法
1.2.1摇瓶种子培养配制麦芽汁(12。Brix)培养基，调节pH值为4.0，装入1000mL三角瓶，每瓶装液量为200mL，121℃灭菌20min，冷却后接入1环粘红酵母斜面菌种置于200r/min、30℃的条件下振荡培养24h。
1.2.2pH值、温度和转速对反硝化的影响以琥珀酸钠为碳源，分别考察pH值(3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0)、温度(26、28、30、32、34℃)、转速(50、100、150、200、250r/rain)对粘红酵母反硝化的影响。
1.2.3碳源种类及碳氮比对反硝化的影响在最适pH值条件下，分别以琥珀酸钠、乙酸钠、丙酸钠、柠檬酸钠等为碳源.以亚硝酸钠为氮源，配制不同碳氮比的培养基，置于最适温度、最适转速条件下振荡培养24h，考察碳源种类与碳氮比对粘红酵母反硝化的影响。
1.2.4亚硝酸钠初始浓度对反硝化的影响调节亚硝酸钠的初始浓度分别为40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300mg/L，按最适的碳源及碳氮比配制培养基，在上述各种最适条件下振荡培养24h，考察亚硝酸钠初始浓度对粘红酵母反硝化的影响。
1.2.5亚硝酸钠含量的测定先将样品于12000r/min下离心20min，获取上清液，然后参照文献[9】，采用盐酸N一(1一萘)一乙二胺光度法测定上清液的亚硝酸钠含量。
2结果与分析
2.1pH值对粘红酵母反硝化的影响
粘红酵母在不同pH值下的反硝化结果如图1所示。当pH值为4.0～4.5时，亚硝酸盐降解率较高;当pH值小于或大于此范围时，亚硝酸盐降解率都呈明显下降趋势。这表明pH值4.0—4.5适宜于粘红酵母的反硝化作用。其中，pH值4.0时的亚硝酸盐降解率最高.故最适pH值确定为4.0
2.2温度对粘红酵母反硝化的影响
粘红酵母在不同温度下的反硝化结果如图2所示从图2可以看出，在28～30%的温度范围内，亚硝酸盐降解率较高，表明此温度范围适宜于粘红酵母的反硝化作用。其中，3O℃时的亚硝酸盐降解率最高，故选择30℃为粘红酵母反硝化的最适温度。
2.3转速对粘红酵母反硝化的影响
粘红酵母在不同摇床转速下的反硝化结果如图3所示。随着摇床转速增大，亚硝酸盐降解率呈上升的趋势，增大转速可以增大摇瓶中的溶氧，溶氧是粘红酵母反硝化作用的影响因素。一方面，粘红酵母的反硝化作用是好氧的酶促反应;另一方面，增大溶氧可以促进粘红酵母生长，而增加菌体数量则可以增强反硝化作用的效果。当转速超过200r/rain时，溶氧增大不明显，亚硝酸盐降解率的变化趋于平缓，故选择最适转速为200r/min。
2.4碳源种类及碳氮比对粘红酵母反硝化的影响
粘红酵母在不同碳源及碳氮比下的反硝化结果如图4所示。对于几种碳源，随着碳氮比的增大.亚硝酸盐降解率均呈上升趋势。由图4可知，亚硝酸盐降解率趋于平缓时的碳氮比位点有所不同，琥珀酸钠、乙酸钠和丙酸钠的碳氮比是320：1，而柠檬酸钠的碳氮比是360：1。柠檬酸钠、琥珀酸钠、乙酸钠和丙酸钠的亚硝酸盐降解率最大值分别为84_42%、82.16%、8O-46%和77.27%。以柠檬酸钠为碳源的反硝化效果最好。因此，碳源物质可优选柠檬酸钠，其最适碳氮比为360：1
2.5亚硝酸钠初始浓度对粘红酵母反硝化的影响
粘红酵母在不同亚硝酸钠初始浓度下的反硝化结果如图5所示。从图5可以看出，随着亚硝酸钠初始浓度的增大，亚硝酸盐降解率呈下降趋势。由于单位数量菌体在有限时问(24h)内的反硝化能力是有限的。增大亚硝酸钠初始浓度对降解率不利。但是，在亚硝酸钠初始浓度为150～300mg/L范围内，如果仅凭初始菌体量的反硝化能力，亚硝酸盐降解率的下降幅度应比较明显，而结果却并非如此;这表明，此浓度范围对粘红酵母的反硝化作用仍然没有产生抑制，反而可以在营养贫乏条件下促进粘红酵母的适度生长，有利于进一步反硝化作用。当然：从亚硝酸盐降解率的角度来看，当亚硝酸钠初始浓度为50mg/L以下时，亚硝酸盐降解率均可达8O%以上。其中.亚硝酸钠初始浓度为40mg/L时的亚硝酸盐降解率可达99.26%
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3结语
粘红酵母具有好氧反硝化能力，pH值、温度、转速、碳源种类及碳氮比、亚硝酸钠初始浓度对亚硝酸盐降解率均有影响。通过好氧反硝化试验，可得粘红酵母反硝化的最适条件为：pH值4.O，温度30℃，转速200r/rain;柠檬酸钠被优选为最适碳源物质，其最适碳氮比为360：1。在亚硝酸钠初始浓度40mg/L及上述最适条件下，亚硝酸盐降解率可达99.26%。本次研究发现。在营养贫乏的条件下，亚硝酸钠初始浓度、粘红酵母生长与亚硝酸盐降解三者存在关联，有待进一步研究
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