高效去除养蛙池塘中氨氮及亚硝酸盐芽孢杆菌的筛选

唐家毅; 汪小军; 钱雪桥; 曾家淇; 肖岚

doi:10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.002

高效去除养蛙池塘中氨氮及亚硝酸盐芽孢杆菌的筛选

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2018.07.002

唐家毅^{1, 2,},
汪小军²,
钱雪桥^1, ,,
曾家淇¹,
肖岚¹

1.
广东海大集团股份有限公司畜牧水产研究中心/农业部微生态资源养殖利用重点实验室, 广东广州 511400
2.
华南理工大学环境与能源学院, 广东广州 510006

基金项目:

广东省应用型科技研发及重大科技成果转化专项 2017B020236004

详细信息

作者简介:
唐家毅(1982-), 男, 博士, 研究方向:微生物应用技术(E-mail:jiaqian2001@163.com)

通讯作者:
钱雪桥(1967-), 男, 博士, 教授级高级工程师, 研究方向:水生动物营养(E-mail:qxq@haid.com.cn)

中图分类号: S949
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出版历程
- 收稿日期: 2018-04-25
- 修回日期: 2018-06-12
- 刊出日期: 2018-07-01

Bacillus Strains for Efficient Ammonium Nitrogen and Nitrite Removals on Frog Aquaculture Pond

1.
Animal Husbandry and Fisheries Research Center of Guangdong Haida Group Co., Ltd. /Key Laboratory of Microecological Resources and Utilization in Breeding Industry, Ministry of Agriculture, Guangzhou, Guangdong 511400, China
2.
College of Environment and Energy, South China University of Technology, Guangzhou, Guangdong 510006, China

摘要

摘要: 为修复养蛙池塘水体环境，根据菌株对蛙塘中氨氮（NH₄⁺-N）、亚硝酸盐（NO₂^--N）的去除率及其产酶能力，从实际蛙塘水体中筛选高效去除池塘氨氮及亚硝酸盐的益生芽孢杆菌。结果表明，从实际养蛙池塘环境分离筛选的菌株B2能够高效去除养蛙塘水中的氨氮（NH₄⁺-N）和亚硝酸盐（NO₂^--N），其在5 d内对氨氮和亚硝酸盐的去除率分别达到64.56%和36.39%，同时在好氧和厌氧条件下具备较好的产酶能力，符合养蛙池塘环境的实际情况。生理生化特性以及16S rDNA序列比对结果表明，菌株B2为枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）。菌株B2降解氨氮（NH₄⁺-N）、亚硝酸盐（NO₂^--N）的最适温度为25～35℃，最适pH值为6～8。
- 养蛙 /
- 有机物 /
- 芽孢杆菌 /
- 分离筛选
Abstract: To effectively detox the water in a frog aquaculture pond, Bacillus bacteria capable of degrading NH₄⁺-N and NO₂^--N were collected from the ponds for screening and evaluation. Strain B2 was selected from 15 isolated candidates for this study based upon its superior nitrogen removal and enzyme producing capabilities. It showed 64.56% reduction on NH₄⁺-N and 36.39% on NO₂^--N in 5 days and adequately produced functional enzymes under either aerobic or anaerobic conditions that might present in a frog pond. The physiological and biochemical characteristics and the 16S rDNA sequence of B2 confirmed it to be a strain of Bacillus subtilis. The optimum conditions for NH₄⁺-N and NO₂^--N degradation by B2 ranged from 25℃ to 35℃ at pH 6 to 8. Further study to identify and finetune the application is in order.
- frog aquaculture /
- organic matters /
- Bacillus /
- isolation and screening

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图 1 菌株B2菌落形态(A)和菌体形态(B)

Figure 1. Photos of B2 colonies and morphology

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图 2 温度对菌株B2去除氨氮和亚硝酸盐的影响

Figure 2. Effect of temperature on NH₄⁺-N and NO₂^--N removals by B2

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图 3 pH值对菌株B2去除氨氮和亚硝酸盐的影响

Figure 3. Effect of pH on NH₄⁺-N and NO₂^--N removals by B2

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表 1 初筛菌株对实际蛙塘水中氨氮(NH₄⁺-N)和亚硝酸盐(NO₂^--N)降解率

Table 1. Degradation rates of NH₄⁺-N and NO₂^--N in frog pond water by Bacillusstrains

菌株编号	NH₄⁺-N降解率/%	NO₂^--N降解率/%
B1	50.38±1.21d	12.63±1.29d
B2	64.56±2.52a	36.79±0.93a
B3	13.22±1.28e	5.59±0.35ef
B5	14.91±0.63e	10.49±1.82d
B6	14.06±1.30e	6.10±0.18e
B8	15.58±1.07e	6.72±0.55e
B10	54.72±0.86b	10.78±1.02d
B11	51.47±1.30cd	28.67±1.19b
B13	54.18±1.68bc	24.39±1.00c
空白对照	7.43±0.29f	3.88±0.25f
注：同列数据后不同字母者表示差异显著(P < 0.05, n=3)，相同字母表示差异不显著(P > 0.05)。

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表 2 复筛各株芽孢杆菌在好氧/厌氧条件下的产酶能力

Table 2. Enzyme producing capability of Bacillcus strains under aerobic or anaerobic condition

菌株编号	蛋白酶(R/r)		淀粉酶(R/r)		纤维素酶(R/r)		脂肪酶(R/r)
菌株编号	好氧	厌氧	好氧	厌氧	好氧	厌氧	好氧	厌氧
B1	2.18	―	1.68	1.54	2.87	―	―	―
B2	4.83	2.37	2.85	1.38	3.66	1.54	2.18	1.88
B10	3.16	1.48	1.54	―	1.83	―	―	―
B11	2.37	1.25	3.02	―	―	―	1.64	1.64
B13	2.98	1.33	3.14	1.16	―	―	―	―
注：细菌产酶能力以细菌产生的透明水解圈直径大小(R)与菌落直径大小(r)的比值表示，―表示水解圈不清晰或无。

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表 3 菌株B2生理生化特性

Table 3. Physiological and biochemical characteristics of B2

项目	结果
过氧化氢酶	+
甲基红(M.R)试验	+
乙酰甲基甲醇(V.P)试验	+
淀粉水解	+
硝酸盐还原	+
明胶	+
蔗糖	+
乳糖	-
木糖	-
阿拉伯糖	+

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参考文献(17)

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