降解養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的微生物制劑研究.pdf

1、我國(guó)是個(gè)漁業(yè)大國(guó)，近年來(lái)淡水養(yǎng)殖規(guī)模日益擴(kuò)大，集約化、高密度養(yǎng)殖已成為當(dāng)前水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的主流模式。而隨之出現(xiàn)的養(yǎng)殖水體水質(zhì)惡化、水產(chǎn)養(yǎng)殖動(dòng)物疾病多發(fā)的問(wèn)題制約了養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提高，其中亞硝酸鹽含量超標(biāo)的問(wèn)題尤為突出。亞硝酸鹽是氨在轉(zhuǎn)化為硝酸鹽過(guò)程中的中間產(chǎn)物，含量超標(biāo)會(huì)對(duì)魚(yú)體產(chǎn)生毒害作用，嚴(yán)重的會(huì)使養(yǎng)殖動(dòng)物大量死亡，對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)造成極大的危害。因此它的含量是評(píng)價(jià)養(yǎng)殖水體水質(zhì)的最要指標(biāo)之一。
　　 本論文通過(guò)對(duì)NO2-降解菌株

2、的篩選、菌株培養(yǎng)條件的優(yōu)化、復(fù)合微生物制劑的制備以及養(yǎng)殖水體環(huán)境對(duì)NO2-降解率的影響等方面進(jìn)行了研究，初步探索了該復(fù)合微生物制劑應(yīng)用于降解養(yǎng)殖水體NO2-的可行性。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.從蝦塘淤泥中分離出一株光合細(xì)菌，初步鑒定為球形紅假單胞菌。
　　 2.分別對(duì)分離得到的光合細(xì)菌Ⅰ以及實(shí)驗(yàn)室保藏菌株植物乳桿菌、短乳桿菌、熱帶假絲酵母進(jìn)行了降解液體培養(yǎng)基中NO2-的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明，該四株菌株對(duì)液體培養(yǎng)基中的N

3、O2-均有很好的降解效果。在接種后第2d，光合細(xì)菌Ⅰ、植物乳桿菌、短乳桿菌、熱帶假絲酵母的NO2-降解率分別為47.06％、98.1％、95.62％、95.51％;在培養(yǎng)的10d內(nèi)NO2-的最高降解率分別為99.96％、99.96％、99.94％、99.97％。
　　 3.對(duì)選取的四株菌株進(jìn)行降解養(yǎng)殖水樣NO2-的試驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，光合細(xì)菌Ⅰ、植物乳桿菌、短乳桿菌、熱帶假絲酵母在培養(yǎng)過(guò)程中對(duì)養(yǎng)殖水樣中NO2-的最高降解率分

4、別為85.87％、92.19％、81.25％、92.52％。其中，短乳桿菌在培養(yǎng)的第12d有大幅度的反彈現(xiàn)象：光合細(xì)菌Ⅰ、植物乳桿菌、熱帶假絲酵母在被測(cè)的10d內(nèi)效果比較穩(wěn)定。因此，選定光合細(xì)菌Ⅰ、植物乳桿菌、熱帶假絲酵母為試驗(yàn)菌株，制備降解養(yǎng)殖水體NO2-的復(fù)合微生物制劑。
　　 4.對(duì)試驗(yàn)菌株的培養(yǎng)條件進(jìn)行了優(yōu)化。采用正交試驗(yàn)得到植物乳桿菌高密度培養(yǎng)的最佳培養(yǎng)條件：總糖度7％的麥芽汁、2％水解植物蛋白粉、發(fā)酵溫度35℃、pH

5、8、接種量7％，在此條件下培養(yǎng)21h，培養(yǎng)液中的活菌數(shù)可以達(dá)到2.9×109cfu/mL;通過(guò)均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)得到熱帶假絲酵母的最佳培養(yǎng)條件：總糖度4％的麥芽汁、pH5、溫度26℃、裝液量25mL、接種量2％、轉(zhuǎn)速100rpm，在此條件下培養(yǎng)36h，培養(yǎng)液OD560值達(dá)到2.79;采用響應(yīng)面分析設(shè)計(jì)方法對(duì)光合細(xì)菌Ⅰ的培養(yǎng)條件進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的光合細(xì)菌Ⅰ培養(yǎng)條件為：NH4C10.99g、NaHCO31.68g、酵母膏0.6g、乙酸鈉2.5g、

6、K2HPO40.4g、FeSO40.005g、MgCl20.4g、NaC12g、溫度30℃、pH8、接種量8.9％、光照3500Lx、蒸餾水1000mL，在此條件下培養(yǎng)5d，培養(yǎng)液OD660可從0.972提高到1.343。
　　 5.采用正交試驗(yàn)確定了復(fù)合微生物制劑中菌株間的最佳配比。試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合微生物制劑降解NO2-的最優(yōu)配比為光合細(xì)菌Ⅰ：植物乳桿菌：熱帶假絲酵母=1:2：1(v/v/v)，以此配比組合的微生物制劑對(duì)養(yǎng)殖

7、水樣NO2-的降解率為97.5％。
　　 6.分別在25℃和4℃兩種條件下貯藏，按0.5％的接種量接種，對(duì)該復(fù)合微生物制劑的貯藏活性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明，25℃條件下貯藏的發(fā)酵液存放30d時(shí)，接種培養(yǎng)48hN02-的降解率可達(dá)93.5％，基本沒(méi)有降低，而存放60d時(shí)，接種培養(yǎng)48h NO2-的降解率僅為8.63％，其原因是微生物死亡率較高；而4℃貯藏的發(fā)酵液在存放90d時(shí)，接種培養(yǎng)48h NO2-的降解率仍可高達(dá)98.27％

8、，說(shuō)明低溫貯藏條件下，復(fù)合微生物制劑降解NO2-的性能保持良好。因此，該復(fù)合微生物制劑4℃條件下貯藏期至少為90d，25℃條件下貯藏期為30d。
　　 7.探討了復(fù)合微生物制劑的生物量與降解NO2-能力的關(guān)系，結(jié)果表明在養(yǎng)殖水樣中菌體生長(zhǎng)與降解NO2-作用是同步關(guān)系。此外，對(duì)復(fù)合微生物制劑降解養(yǎng)殖水體NO2-的特性進(jìn)行了研究表明，養(yǎng)殖水體生態(tài)因子如初始NO2-濃度、pH值、溫度、溶氧以及接種量對(duì)微生物制劑降解NO2-都有影響。其

9、中，初始NO2-濃度對(duì)復(fù)合微生物制劑降解NO2-的能力影響顯著，當(dāng)NO2-濃度在5mg/L以下時(shí)，其N(xiāo)O2-降解率均在95％以上，當(dāng)NO2-濃度高于5mg/L時(shí)，對(duì)NO2-的降解率下降；pH的影響作用最?。惠^適合的培養(yǎng)條件為溫度35℃、接種量0.5％、靜置培養(yǎng)。復(fù)合微生物制劑在此條件下培養(yǎng)24h，NO2-降解率可達(dá)99.31％。
　　 8.對(duì)復(fù)合微生物制劑降解NO2-的機(jī)制進(jìn)行了初步探索。在NO2-被降解完全時(shí)，培養(yǎng)液中檢測(cè)不到