一株高效脱氮菌株的分离鉴定及应用潜力分析

为了获得对虾养殖池塘中高效去除亚硝态氮和氨氮的菌株,采用富集培养分离的方法,从养殖水体中筛选得到1株去除亚硝态氮和氨氮的菌株,培养24 h后的去除率分别为96.17%和88.27%,编号为O-11。基于形态学、分子生物学及生理生化鉴定结果,明确了该菌株基本生物学特征以及可能的分类地位。分离菌株在20~30℃时有利于亚硝态氮的去除,而温度为20~35℃时对氨氮的去除效果较好;分离菌株在盐度小于30的环境中对亚硝态氮的去除能力受盐度变化的影响不大;在碱性环境中分离菌株对氨氮的去除能力较高。安全性检验可知,在菌浓度为10~5~10~8 cfu/mL的菌株O-11对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是安全的,且在菌浓度为10~5 cfu/mL时能显著提高对虾的存活率,促进对虾生长。这说明,分离菌株O-11在水产养殖水体中有害氮脱除方面具有潜在的应用价值。     

凡纳滨对虾养殖池塘硝化细菌的分离鉴定及脱氮效果研究

利用平板稀释涂布法和平板划线分离纯化法,自凡纳滨对虾养殖池塘中分离得到5株细菌,经过形态观察、生理生化特性以及16S rDNA序列分析,对分离菌株进行鉴定,同时对其硝化功能和氨氮去除特性进行研究。试验结果显示,分离得到的5株细菌分别为门多萨假单胞菌、嗜胺甲基杆菌、放射根瘤菌、施氏假单胞菌和氧化微杆菌。对其净化效果进行验证可知,门多萨假单胞菌和施氏假单胞菌对氨氮的去除率超过85%,分别为88.83%和91.73%;对亚硝态氮的去除率超过90%,分别为95.08%和97.39%;对硝态氮的去除率超过90%,分别为90.49%和91.22%。以上两种菌株有较高的氨氮和亚硝态氮去除效果,具有潜在的应用价值。     

一株反硝化细菌的筛选及其反硝化特性的研究

从土壤中分离到一株高活性反硝化菌DNF409,经生理生化和16S rDNA序列分析,初步判断为芽孢杆菌属(Bacillussp.)。在生长的各个阶段,该菌株均具有较强的反硝化活性,最适反硝化碳源为乙醇。在天然养殖水体中,碳氮摩尔比达到8.0∶1、菌体浓度达到108cfu/L时,其反硝化活性即可充分发挥,硝态氮和亚硝态氮的降解率可分别达到94.79%和99.94%。试验表明该菌株在养殖水体的生物脱氮方面具有广阔的应用前景。     

自生物絮团养殖池分离具有亚硝酸盐去除功能的细菌及其鉴定和特性

从凡纳滨对虾生物絮团养殖池排水渠中分离出一株对亚硝酸盐具有高效去除能力的菌株(201107290102),16S r RNA序列分析结果显示,该菌株与美丽盐单胞菌(Halomonas venusta)的相似度高达99%,初步鉴定为美丽盐单胞菌。其去除亚硝酸盐最适条件为碳氮比(C/N)=15、温度37℃、初始p H 10.0、盐度40,最高去除率达91.7%。研究结果表明,该菌株能高效利用亚硝酸盐,可改良生物絮团养殖环境。     

一株高效氨氮及亚硝态氮去除功能菌株的分离鉴定及在生物絮团对虾养殖中的应用

从凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)养殖水体中分离出具有高效氨氮及亚硝态氮去除功能的菌株Y2,生理生化和16SrRNA基因序列比对分析结果显示该菌株为麦氏交替单胞菌(Alteromonas macleodii)。进一步通过生长实验进行温度、酸碱度、盐度的培养条件优化,利用抗生素药敏实验筛选菌株特定抗性;通过卤虫浸泡感染的方法检测麦氏交替单胞菌Y2的安全性,并测定海水培养液OD_(600)及含氮无机污染物的浓度,探究菌株Y2生长与水体中氨氮、亚硝态氮、硝态氮之间的动态变化关系;通过28d对虾养殖试验,监测水质、生物絮团形成量、致病菌数量及对虾成活率生长速率,进一步阐明菌株在实际养殖中的功效。结果表明,该菌株Y2对苯唑西林、克林霉素有抗性;对卤虫的48 h半致死浓度高于1.9×10~8 cfu/mL,显著高于哈氏弧菌(10~2 cfu/mL)。此外,该菌具有持续去除水体中氨氮、亚硝态氮的功能。在养殖实验中能抑制潜在病原菌弧菌生长、提高对虾存活率及生长率,并且能在水体中稳定存活较长时间。综上所述,菌株Y2是养殖用益生菌制剂的优良备选菌株,可作为生物絮团养殖系统中调节水质的关键菌株。     

鲫鱼弗氏柠檬酸杆菌的鉴定及系统发育分析

从鲫鱼中分离到一株弗氏柠檬酸杆菌,采用PCR方法扩增该菌株16SrDNA基因,并运用Clusta l x1.8和MEGA3.0软件对其进行序列相似性比较和系统发育学分析。试验结果表明:该菌株16SrDNA长度为1450bp,GenBank收录号为JN002104.1。此序列与GenBank数据库中弗氏柠檬酸杆菌16SrDNA序列的相似性达99%,在系统发育树中和弗氏柠檬酸杆菌聚在一起,亲缘关系最近。     

罗非鱼循环水养殖系统中一株肺炎克雷伯氏菌的分离鉴定及其脱氮性能研究

实验从山东德州市一罗非鱼(Oreochromis niloticus)养殖场循环水养殖系统的脱氮池中分离到一株具有高效脱氮特性的菌株(编号DZYC02),分别以葡萄糖、蔗糖、可溶性淀粉、丁二酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠为碳源,研究了碳源种类对菌株DZYC02脱氨氮效果的影响;同时以蔗糖为碳源、NH4Cl为氮源,研究了不同碳氮比、初始pH及盐度对该菌株脱氮效果的影响。结果显示:菌株DZYC02在以柠檬酸钠为碳源、C∶N≥15、pH 5~7、盐度0~15的条件下具有良好的脱氮效果,24 h内对浓度为20 mg/L的NH+4的去除率达100%,48 h内对浓度为20 mg/L的NO-2去除率高达100%;将该菌采用浸泡方式感染斑马鱼(Danio rerio)进行生物安全试验,结果显示菌株DZYC02对斑马鱼表现出较好的安全特性。分别用Biolog细菌鉴定方法和16S rDNA序列分析比对法对该菌进行鉴定,结果显示菌株DZYC02为一株肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)。     

基于栈式自编码BP神经网络预测水体亚硝态氮浓度模型

亚硝态氮对于水产养殖动物具有毒性，对于其含量的及时监控非常重要。基于光谱法和电极法设计的亚硝态氮传感器价格昂贵，难以大面积推广，因此急需研发一种能快速预测养殖水体亚硝态氮的模型。实验通过实验室构建的水质在线检测系统测定水体中温度、pH、溶解氧、氧化还原电位4个参数，同时用α-萘胺比色法测定水体中亚硝态氮的浓度，从4种参数中选取与亚硝态氮浓度相关的参数作为预测模型的关联变量。水质参数数据及亚硝态氮浓度数据分别经预处理后作为原始数据用于SAE神经网络的训练，训练方法采用无监督逐层贪婪训练法，用学习到的特征监督训练SAE-BP神经网络，利用反向传播算法(BP)优化模型。训练得到结构为4-5-4-3-1的SAE-BP神经网络模型，建立的神经网络模型对实验数据预测的拟合优度R²为0.95，预测结果的均方根误差RMSEP为0.099 71。研究表明，亚硝态氮预测模型可以较为精准地预测水体中亚硝态氮的浓度。本模型将为开发在线快速监测养殖水体亚硝态氮浓度提供新的思路。     

异养硝化-好氧反硝化菌株X3的环境适应性

测定了不同环境因子,包括温度、盐度、pH、碳源、C∶N等的变化对菌株的生长和脱氮能力的影响以及该菌株对不同抗生素的敏感性。结果表明,该菌株最适生长条件为温度28℃、盐度30、pH 8.5、乙酸钠为碳源、碳氮比10∶1;在盐度20~80、温度25~37℃、pH 7.5~9.5、碳源为葡萄糖或乙酸钠、碳氮比5∶1~15∶1环境条件下均能良好生长,脱氮效率均可达到80%以上;在盐度为150的培养液中仍能生长。药敏试验结果表明,该菌株仅对诺氟沙星、氧氟沙星和多粘霉素B敏感,对其余27种常用抗生素具有抗药性。研究结果说明,该菌株对海水养殖环境适应性良好,在海水养殖水质处理方面具有巨大的应用潜力。     

钝顶螺旋藻在养虾废水中的生长研究

研究了钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)在养虾废水中的生长情况。结果表明,钝顶螺旋藻不能直接在该养殖废水中生长,但在废水中添加5%比例的Zarrouk培养液后,钝顶螺旋藻能在其中较好地生长。通过正交试验获得了钝顶螺旋藻在含5%Zarrouk培养液的废水中的生长最佳条件:pH=8,初始密度A560为0.3,光强2500lx。在该条件下,钝顶螺旋藻对废水中的氮、磷均有较好的清除效果,氨氮、硝态氮、亚硝态氮和活性磷的清除率分别达到64.5%、41.9%、67.1%和43.9%。