固氮紅細(xì)菌(Rhodobacter azotoformans)YLK20去除無(wú)機(jī)氮的影響因素

摘要：【背景】不產(chǎn)氧光合細(xì)菌(Anoxygenicphototrophicbacteria,APB)作為一類(lèi)重要的微生物資源,在水產(chǎn)養(yǎng)殖水體氮污染的修復(fù)方面已有廣泛研究與應(yīng)用。養(yǎng)殖水體環(huán)境復(fù)雜,含多種有機(jī)物,尤其是有機(jī)氮顯著影響菌體除氮功效。【目的】在高濃度無(wú)機(jī)三態(tài)氮(氨氮、硝氮和亞硝氮)共存體系中,闡明小分子有機(jī)碳、有機(jī)氮和鹽度對(duì)固氮紅細(xì)菌(Rhodobacter azotoformans) YLK20去除無(wú)機(jī)三態(tài)氮的影響規(guī)律及機(jī)制,挖掘針對(duì)性強(qiáng)和適應(yīng)性廣的高效除氮菌株。【方法】采用RAST和KEGG方法分析YLK20基因組碳氮代謝途徑及耐鹽機(jī)制;采用次溴酸鈉氧化法、紫外和N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法分別測(cè)定氨氮、硝氮和亞硝氮含量。【結(jié)果】基因組顯示,YLK20擁有EMP、HMP、TCA、固氮、氨化、氨同化和反硝化碳氮代謝途徑,含有soh B、nha C、bet B和gbs A等多種耐鹽基因。丙酮酸鈉、乙酸鈉、檸檬酸鈉、乙醇和甘露醇是YLK20生長(zhǎng)和去除無(wú)機(jī)三態(tài)氮的良好有機(jī)碳,葡萄糖和果糖的存在降低了無(wú)機(jī)三態(tài)氮去除能力,蔗糖體系中硝氮和亞硝氮能被良好去除,但氨氮去除能力較低。在高濃度蛋白胨(3.21 g/L)和尿素(1.43 g/L)體系中,YLK20仍能高效去除無(wú)機(jī)三態(tài)氮。YLK20能在3%鹽度內(nèi)生長(zhǎng)良好,低鹽度時(shí)該菌株能良好去除無(wú)機(jī)三態(tài)氮,高鹽度時(shí)亞硝氮去除能力受到嚴(yán)重抑制。YLK20對(duì)海水和淡水實(shí)際養(yǎng)殖水體中的無(wú)機(jī)三態(tài)氮有良好去除效果。【結(jié)論】YLK20主要通過(guò)氨同化和反硝化途徑去除無(wú)機(jī)三態(tài)氮,尤其在高濃度有機(jī)氮環(huán)境中也能高效去除;該菌株適應(yīng)鹽度范圍廣,兼可適用于淡水和海水養(yǎng)殖水體;該菌株生長(zhǎng)和無(wú)機(jī)三態(tài)氮去除影響因素、規(guī)律及除氮機(jī)制的闡明,可為APB微生物制劑的合理應(yīng)用提供指導(dǎo)。