固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans) YLK20去除无机氮的影响因素

摘要：

[背景]不产氧光合细菌(Anoxygenic phototrophic bacteria,APB)作为一类重要的微生物资源,在水产养殖水体氮污染的修复方面已有广泛研究与应用.养殖水体环境复杂,含多种有机物,尤其是有机氮显著影响菌体除氮功效.[目的]在高浓度无机三态氮(氨氮、硝氮和亚硝氮)共存体系中,阐明小分子有机碳、有机氮和盐度对固氮红细菌(Rhodobacter azotoformans) YLK20去除无机三态氮的影响规律及机制,挖掘针对性强和适应性广的高效除氮菌株.[方法]采用RAST和KEGG方法分析YLK20基因组碳氮代谢途径及耐盐机制;采用次溴酸钠氧化法、紫外和N-(1-萘基)-乙二胺分光光度法分别测定氨氮、硝氮和亚硝氮含量.[结果]基因组显示,YLK20拥有EMP、HMP、TCA、固氮、氨化、氨同化和反硝化碳氮代谢途径,含有sohB、nhaC、betB和gbsA等多种耐盐基因.丙酮酸钠、乙酸钠、柠檬酸钠、乙醇和甘露醇是YLK20生长和去除无机三态氮的良好有机碳,葡萄糖和果糖的存在降低了无机三态氮去除能力,蔗糖体系中硝氮和亚硝氮能被良好去除,但氨氮去除能力较低.在高浓度蛋白胨(3.21 g/L)和尿素(1.43 g/L)体系中,YLK20仍能高效去除无机三态氮.YLK20能在3％盐度内生长良好,低盐度时该菌株能良好去除无机三态氮,高盐度时亚硝氮去除能力受到严重抑制.YLK20对海水和淡水实际养殖水体中的无机三态氮有良好去除效果.[结论]YLK20主要通过氨同化和反硝化途径去除无机三态氮,尤其在高浓度有机氮环境中也能高效去除;该菌株适应盐度范围广,兼可适用于淡水和海水养殖水体;该菌株生长和无机三态氮去除影响因素、规律及除氮机制的阐明,可为APB微生物制剂的合理应用提供指导.

关键词：不产氧光合细菌、固氮红细菌、无机氮去除

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资助基金：国家海洋公益性行业科研专项201505026;福建省自然科学基金2018J01049;华侨大学研究生科研创新能力培育项目

在线出版日期：2019-11-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2146-2156