4种理化因子对菌株XH1硝化效果的影响

【背景】基于硝化菌群的富集培养技术可高效稳定地去除养殖水体中的有害氮素,而当前在水产养殖领域有关硝化菌群定向培育及硝化功能菌株的研究较少。【目的】研究不同盐度、pH、温度、通气量条件下硝化菌群分离菌株XH1的生长及其对氨氮和亚硝氮的去除效果。【方法】设置不同梯度的盐度、pH、温度、通气量条件,通过计数菌量、测定氨氮及亚硝氮的浓度变化,比较不同条件下菌株XH1的生长及其对氨氮和亚硝氮的影响。【结果】菌株XH1可在盐度5‰-35‰、pH 6.0-9.0、温度15-45°C和通气量0.5-1 V/(V·min)的条件下生长良好,菌量最高可达2.34×109cells/mL;在盐度5‰-35‰、pH 6.0-9.0、温度15-30°C、通气量0.5 V/(V·min)的条件下,对氨氮的去除效果显著(P0.05),在第1-3天对培养液中氨氮的最高去除率可达86%-97%,但培养液中的氨氮浓度先降后升;对亚硝氮的最高去除率达68%。【结论】菌株XH1对盐度、pH、温度等主要环境因子具有良好的适应性,其对水体氨氮的去除效果良好,可作为中低盐度养殖池塘水体氨氮防控菌剂产品研发的备选菌株。     

响应面法优化赤红球菌HDRR2Y发酵培养参数

通过响应面法对硝化菌——赤红球菌（Rhodococcus ruber）HDRR2Y的发酵培养参数进行优化,以提高其活菌数。首先通过单因素实验筛选出赤红球菌HDRR2Y的最优碳、氮源,并采用Plackett-Burman实验得到影响活菌数的显著因素,然后进行响应面实验,经最陡爬坡及回归分析得出最佳培养参数,最后以摇瓶实验检验其合理性。结果显示,赤红球菌HDRR2Y的最优碳、氮源分别为乙酸钠和酵母膏+蛋白胨+氯化铵（1：1：1,质量比）,显著影响活菌数的因素有碳、氮源及温度,经回归分析得到的最优培养参数为乙酸钠5.48 g/L、酵母膏+蛋白胨+氯化铵4.96 g/L、温度29.24 ℃、pH 7.0、转速200 r/min、MgSO₄ 0.2 g/L, KH₂PO₄ 0.5 g/L, NaCl 9 g/L, CaCl₂ 0.5 g/L, MnSO₄ 0.025 g/L, FeSO₄ 0.05 g/L, C₅H₉NO₄ 0.002 g/L、接种活菌数1×10⁴ cfu/mL、装液量40%(体积分数)、培养时间36 h。优化后的实际活菌数为1.54×10⁹ cfu/mL,远高于优化前的活菌数（1.8×10⁸ cfu/mL）(P<0.01)。因此,采用响应面法优化赤红球菌HDRR2Y的发酵培养参数能大幅提高其发酵活菌数,为硝化菌剂的工业化生产提供数据参考。     

磷浓度与氮磷比对蛋白核小球藻氮磷吸收效应的影响

为明确在不同磷浓度及氮磷比(N/P)的协同影响下蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa) 的生长和氮磷吸收特性, 文章将微藻培养液中的磷酸盐浓度设为0.50 mg·L^–1、0.25 mg·L^–1、0.05 mg·L^–1, 并将N/P 分别设为32、16、8, 每2 d 取样测定藻细胞数量和氮磷指标, 实验设9 个组, 每组3 平行, 周期12 d。结果显示, 在低氮磷浓度组藻细胞数量 明显低于高氮磷组(P<0.05), 氮磷浓度对藻细胞生长的影响远大于N/P(P<0.05); 在高氮磷浓度组, 当N/P 低于8 时, 藻细胞生长受到限制, 当其高于16 时, N/P 不再成为限制性因子; 不同N/P 下初始氮磷浓度的影响大于N/P。由藻细胞与氮磷指标的多元回归分析发现, 藻细胞数量与氮磷浓度, 以及不同取样时间的氮磷浓度等多个因子存在显著线性关系, 其中初始氮磷浓度影响较大。上述结果表明, 蛋白核小球藻数量与氮磷的消耗呈正相关, 以期仅通过调整N/P 的方式影响其对水环境中氮磷的吸收, 恐难达到良好效果。     

三种微藻的生物量与其细胞氮磷碳的相互关系

为明确钝顶螺旋藻 (Spirulina platensis) 、绿色颤藻 (Oscillatoria chlorina)、牟氏角毛藻 (Chaetoceros muelleri)等三种池塘水体环境中常见优势微藻的细胞数量与其所含总氮(total nitrogen, TN)、总磷(total phosphorus, TP)和总碳(total carbon, TC)质量之间的数量关系, 对以上微藻分别进行纯培养, 在明确微藻细胞数量的条件下, 将藻细胞冷冻干燥制备为冻干粉, 准确测定其干重(cell dry weight, CDW), 以及所含TN、TP和TC的质量, 并就CDW与其所含TN、TP、TC质量间的数量关系, 以及细胞数量与CDW的相互关系等建立数学方程。以上三种微藻的CDW与其所含TN、TP、TC的质量间均存在显著的线性正相关关系(P<0.05), 其中在与TN、TP关系的数学回归方程中线性拟合程度优于TC; 同时, 三种微藻的细胞数量与CDW之间同样呈显著的线性正相关关系(P<0.05)。其中钝顶螺旋藻细胞中的TN、TC、TP含量占其CDW的比值分别为29.3%、13.6%和4.4%, 均远高于绿色颤藻和牟氏角毛藻。