發(fā)布時(shí)間：2020-04-23所屬分類：農(nóng)業(yè)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：為了探索養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽降解的方法，研究了粘紅酵母好氧反硝化的特性。通過(guò)搖瓶試驗(yàn).確定粘紅酵母好氧反硝化的最適條件為：pH值4.0，溫度30℃，轉(zhuǎn)速200r/min;最適的碳源物質(zhì)為檸檬酸鈉，其最適碳氮比為360：1。在亞硝酸鈉初始濃度為40ms/L及上述最
摘要：為了探索養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽降解的方法，研究了粘紅酵母好氧反硝化的特性。通過(guò)搖瓶試驗(yàn).確定粘紅酵母好氧反硝化的最適條件為：pH值4.0，溫度30℃，轉(zhuǎn)速200r/min;最適的碳源物質(zhì)為檸檬酸鈉，其最適碳氮比為360：1。在亞硝酸鈉初始濃度為40ms/L及上述最適條件下，亞硝酸鹽降解率可達(dá)99.26%。
關(guān)鍵詞：粘紅酵母;好氧反硝化;亞硝酸鹽;降解率
我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖主要采用高密度集約化模式。養(yǎng)殖水體易積累大量的飼料殘?jiān)蛣?dòng)物排泄物，往往引起水體中氨氮、亞硝酸鹽偏高。亞硝酸鹽是水產(chǎn)動(dòng)物的致病根源之一.可以氧化水產(chǎn)動(dòng)物體內(nèi)的亞鐵血紅蛋白，使水產(chǎn)動(dòng)物的氧運(yùn)輸能力降低或喪失，最終導(dǎo)致水產(chǎn)動(dòng)物的抗應(yīng)激能力下降、易患病甚至死亡『1】。因此，控制養(yǎng)殖水體的亞硝酸鹽是高密度集約化養(yǎng)殖的關(guān)鍵，我國(guó)漁業(yè)規(guī)定淡水養(yǎng)殖水體應(yīng)控制亞硝酸鹽在0.2mg/L以下I31。
通過(guò)微生物的反硝化作用可以去除養(yǎng)殖水體中的亞硝酸鹽，但是，傳統(tǒng)的反硝化微生物多為厭氧微生物，而高密度養(yǎng)殖水體是有氧環(huán)境，有氧條件限制了這些微生物在養(yǎng)殖水體中的廣泛應(yīng)用。1984年，Robertson等l51首次發(fā)現(xiàn)脫氮副球菌(Paracoccusdenitrifcans)具有好氧反硝化功能.引起了眾多研究人員對(duì)好氧反硝化的關(guān)注。迄今為止，假單胞菌屬(Pseudomonq$sp.)、副球菌屬(Parac—OCCltSsp.)、產(chǎn)堿桿菌屬(Alca@eltessp.)等多個(gè)菌屬相繼被發(fā)現(xiàn)在有氧條件下具有反硝化功~,[6-81，從而拓展了有氧環(huán)境中反硝化的研究。粘紅酵母在實(shí)際應(yīng)用中具有凈化養(yǎng)殖水體的功能，但未有反硝化作用的相關(guān)報(bào)道，因此，本研究對(duì)其反硝化特性進(jìn)行了初步研究，以期為今后的應(yīng)用提供參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
粘紅酵母(CICC31229)購(gòu)于中國(guó)工業(yè)微生物菌種保藏中心;對(duì)氨基苯磺酰胺、鹽酸N一(1一萘)一乙二胺、鹽酸、亞硝酸鈉、琥珀酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、檸檬酸鈉等為分析純，市售;麥芽汁培養(yǎng)基為市售。
1.2試驗(yàn)方法
1.2.1搖瓶種子培養(yǎng)配制麥芽汁(12。Brix)培養(yǎng)基，調(diào)節(jié)pH值為4.0，裝入1000mL三角瓶，每瓶裝液量為200mL，121℃滅菌20min，冷卻后接入1環(huán)粘紅酵母斜面菌種置于200r/min、30℃的條件下振蕩培養(yǎng)24h。
1.2.2pH值、溫度和轉(zhuǎn)速對(duì)反硝化的影響以琥珀酸鈉為碳源，分別考察pH值(3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0)、溫度(26、28、30、32、34℃)、轉(zhuǎn)速(50、100、150、200、250r/rain)對(duì)粘紅酵母反硝化的影響。
1.2.3碳源種類及碳氮比對(duì)反硝化的影響在最適pH值條件下，分別以琥珀酸鈉、乙酸鈉、丙酸鈉、檸檬酸鈉等為碳源.以亞硝酸鈉為氮源，配制不同碳氮比的培養(yǎng)基，置于最適溫度、最適轉(zhuǎn)速條件下振蕩培養(yǎng)24h，考察碳源種類與碳氮比對(duì)粘紅酵母反硝化的影響。
1.2.4亞硝酸鈉初始濃度對(duì)反硝化的影響調(diào)節(jié)亞硝酸鈉的初始濃度分別為40、50、60、70、80、90、100、150、200、250、300mg/L，按最適的碳源及碳氮比配制培養(yǎng)基，在上述各種最適條件下振蕩培養(yǎng)24h，考察亞硝酸鈉初始濃度對(duì)粘紅酵母反硝化的影響。
1.2.5亞硝酸鈉含量的測(cè)定先將樣品于12000r/min下離心20min，獲取上清液，然后參照文獻(xiàn)[9】，采用鹽酸N一(1一萘)一乙二胺光度法測(cè)定上清液的亞硝酸鈉含量。
2結(jié)果與分析
2.1pH值對(duì)粘紅酵母反硝化的影響
粘紅酵母在不同pH值下的反硝化結(jié)果如圖1所示。當(dāng)pH值為4.0～4.5時(shí)，亞硝酸鹽降解率較高;當(dāng)pH值小于或大于此范圍時(shí)，亞硝酸鹽降解率都呈明顯下降趨勢(shì)。這表明pH值4.0—4.5適宜于粘紅酵母的反硝化作用。其中，pH值4.0時(shí)的亞硝酸鹽降解率最高.故最適pH值確定為4.0
2.2溫度對(duì)粘紅酵母反硝化的影響
粘紅酵母在不同溫度下的反硝化結(jié)果如圖2所示從圖2可以看出，在28～30%的溫度范圍內(nèi)，亞硝酸鹽降解率較高，表明此溫度范圍適宜于粘紅酵母的反硝化作用。其中，3O℃時(shí)的亞硝酸鹽降解率最高，故選擇30℃為粘紅酵母反硝化的最適溫度。
2.3轉(zhuǎn)速對(duì)粘紅酵母反硝化的影響
粘紅酵母在不同搖床轉(zhuǎn)速下的反硝化結(jié)果如圖3所示。隨著搖床轉(zhuǎn)速增大，亞硝酸鹽降解率呈上升的趨勢(shì)，增大轉(zhuǎn)速可以增大搖瓶中的溶氧，溶氧是粘紅酵母反硝化作用的影響因素。一方面，粘紅酵母的反硝化作用是好氧的酶促反應(yīng);另一方面，增大溶氧可以促進(jìn)粘紅酵母生長(zhǎng)，而增加菌體數(shù)量則可以增強(qiáng)反硝化作用的效果。當(dāng)轉(zhuǎn)速超過(guò)200r/rain時(shí)，溶氧增大不明顯，亞硝酸鹽降解率的變化趨于平緩，故選擇最適轉(zhuǎn)速為200r/min。
2.4碳源種類及碳氮比對(duì)粘紅酵母反硝化的影響
粘紅酵母在不同碳源及碳氮比下的反硝化結(jié)果如圖4所示。對(duì)于幾種碳源，隨著碳氮比的增大.亞硝酸鹽降解率均呈上升趨勢(shì)。由圖4可知，亞硝酸鹽降解率趨于平緩時(shí)的碳氮比位點(diǎn)有所不同，琥珀酸鈉、乙酸鈉和丙酸鈉的碳氮比是320：1，而檸檬酸鈉的碳氮比是360：1。檸檬酸鈉、琥珀酸鈉、乙酸鈉和丙酸鈉的亞硝酸鹽降解率最大值分別為84_42%、82.16%、8O-46%和77.27%。以檸檬酸鈉為碳源的反硝化效果最好。因此，碳源物質(zhì)可優(yōu)選檸檬酸鈉，其最適碳氮比為360：1
2.5亞硝酸鈉初始濃度對(duì)粘紅酵母反硝化的影響
粘紅酵母在不同亞硝酸鈉初始濃度下的反硝化結(jié)果如圖5所示。從圖5可以看出，隨著亞硝酸鈉初始濃度的增大，亞硝酸鹽降解率呈下降趨勢(shì)。由于單位數(shù)量菌體在有限時(shí)問(wèn)(24h)內(nèi)的反硝化能力是有限的。增大亞硝酸鈉初始濃度對(duì)降解率不利。但是，在亞硝酸鈉初始濃度為150～300mg/L范圍內(nèi)，如果僅憑初始菌體量的反硝化能力，亞硝酸鹽降解率的下降幅度應(yīng)比較明顯，而結(jié)果卻并非如此;這表明，此濃度范圍對(duì)粘紅酵母的反硝化作用仍然沒(méi)有產(chǎn)生抑制，反而可以在營(yíng)養(yǎng)貧乏條件下促進(jìn)粘紅酵母的適度生長(zhǎng)，有利于進(jìn)一步反硝化作用。當(dāng)然：從亞硝酸鹽降解率的角度來(lái)看，當(dāng)亞硝酸鈉初始濃度為50mg/L以下時(shí)，亞硝酸鹽降解率均可達(dá)8O%以上。其中.亞硝酸鈉初始濃度為40mg/L時(shí)的亞硝酸鹽降解率可達(dá)99.26%
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3結(jié)語(yǔ)
粘紅酵母具有好氧反硝化能力，pH值、溫度、轉(zhuǎn)速、碳源種類及碳氮比、亞硝酸鈉初始濃度對(duì)亞硝酸鹽降解率均有影響。通過(guò)好氧反硝化試驗(yàn)，可得粘紅酵母反硝化的最適條件為：pH值4.O，溫度30℃，轉(zhuǎn)速200r/rain;檸檬酸鈉被優(yōu)選為最適碳源物質(zhì)，其最適碳氮比為360：1。在亞硝酸鈉初始濃度40mg/L及上述最適條件下，亞硝酸鹽降解率可達(dá)99.26%。本次研究發(fā)現(xiàn)。在營(yíng)養(yǎng)貧乏的條件下，亞硝酸鈉初始濃度、粘紅酵母生長(zhǎng)與亞硝酸鹽降解三者存在關(guān)聯(lián)，有待進(jìn)一步研究
