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

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。