小分子有机碳、氮源对海洋着色菌(Marichromatium gracile)生长和去除高浓度无机三态氮的影响

采用高浓度无机三态氮(铵氮4NH?-N、亚硝氮2NO?-N和硝氮3NO?-N)共存的模拟海水体系,在最适生长条件下,研究了小分子有机物(糖类、有机酸、醇、有机氮)和p H对海洋着色菌(Marichromatium gracile)YL28去除水体无机三态氮的影响。结果表明:以葡萄糖、乙酸钠和乙醇为唯一碳源时,水体中的高浓度2NO?-N和3NO?-N均能被完全去除,4NH?-N的去除率分别为93.40%、84.55%和66.63%;碳源为乙酸钠时菌体生长最好,体系中添加蛋白胨或尿素,仅4NH?-N的去除效果明显降低。p H值在6.0—9.0时,该菌株对4NH?-N、2NO?-N和3NO?-N均具有去除能力。由此可知:YL28菌株对模拟海水养殖水体中高浓度无机三态氮具有良好的去除能力,高浓度有机氮化物(蛋白胨和尿素)对4NH?-N的去除能力有明显影响,但对2NO?-N和3NO?-N仍保持高效的去除能力。本研究为不产氧光合细菌制剂在水产养殖中的合理应用提供参考。

海洋着色菌Marichromatium gracile YL28静息细胞对无机三态氮的相互转化作用

分析不产氧光合细菌海洋着色菌Marichromatium gracile YL28静息细胞对无机三态氮(氨氮、亚硝氮和硝氮)的去除和相互转化作用.结果表明:在适宜温度和pH值的厌氧环境中,YL28菌株静息细胞对亚硝氮和硝氮具有良好的去除能力,并且能将氨氮转化为少量的硝氮、将亚硝氮动态地转化为硝氮,硝氮也能动态地转化为亚硝氮,但未检测到将硝氮和亚硝氮转化为氨氮的过程.由此可知,YL28菌株的静息细胞具有良好的反硝化作用,能够去除水体中的亚硝氮和硝氮.

一株高含玫红品的红树林海洋紫色硫细菌分离鉴定及特性

【目的】挖掘我国海洋紫色硫细菌物种资源、深入理解紫色硫细菌在红树林生态系统中的作用。【方法】采用琼脂振荡稀释法、显微技术、紫外可见吸收光谱法、TLC、HPLC和MS法。【结果】从福建泉州洛阳桥红树林潮间带泥水样分离获得一株细胞内含多个硫粒的细菌菌株,光合内膜呈囊状、含细菌叶绿素a和螺菌黄质系类胡萝卜素,结合16S rRNA基因序列分析和系统发育分析,表明该菌株属于海洋着色菌属(Marichromatium)。该菌株细胞球杆状;最适pH范围5.7-6.7;最适盐度范围2%-3.5%;温度范围20℃-35℃;能耐受3.6 mmol/L硫化物;主要积累玫红品类胡萝卜素,而不是螺菌黄质;3种细菌叶绿素组分中,一种为BChl aP,另2种未见报道;不需要生长因子;可光同化固定CO2、能很好利用多种有机酸盐、多价态氮化物和硫化物,尤其能利用柠檬酸、葡萄糖、蔗糖、果糖和丙醇;对氯霉素、头孢唑林、苯、对羟基联苯、恩诺沙星、啶虫脒、HgCl2和CdCl2的IC50值分别为70、100、20、20、3、170、5 mg/L和25 mg/L。【结论】该菌株是一株轻度耐酸、高含玫红品类胡萝卜素的紫色硫细菌,被鉴定为Marichromatium gracile新菌株,编号YL28。该菌株具有广泛利用多种碳源、氮源和硫源物质的能力,对抗生素氯霉素和头孢唑啉、农药啶虫脒、重金属汞和镉具有较强耐受性,对抗生素恩诺沙星较敏感。

亚硝氮对海洋着色菌亚硝氮和氨氮去除以及光合色素合成的影响

【目的】在以亚硝氮为唯一氮源和亚硝氮-氨氮共存体系中,考察和分析海洋着色菌(Marichromatium gracile)YL28菌株对水体亚硝氮的环境适应能力。【方法】采用分光光度法分析亚硝氮、氨氮去除效率以及亚硝氮对菌体生物量和色素含量的影响,采用薄层层析法分析亚硝氮对菌体光合色素组成的影响。【结果】YL28菌株能以亚硝氮为唯一氮源生长,主要积累2种细菌叶绿素(BChl)组分(BChl aTHGG和BChl ap)、1种细菌脱镁叶绿素(Bphe)和玫红品(Rhodopin)、螺菌黄质(Spirilloxanthin)、脱水紫菌红醇(Anhydro rhodovibrin)、番茄红素(Lycopene)4种类胡萝卜素(Car);YL28生物量和对亚硝氮的去除效率随亚硝氮浓度升高而降低,完全去除亚硝氮的浓度可达200 mg/L以上;当亚硝氮浓度高于25 mg/L,单位质量菌体BChl a和Car总量降低,BChl a和Car合成的末端产物(BChl ap和Spirilloxanthin)以及Bphe相对含量升高,其它4种色素组分相对含量则降低,但Car与BChl a相对含量的比值未见明显变化。当亚硝氮-氨氮共存时,YL28菌株对亚硝氮的耐受能力和去除能力明显提高,完全去除亚硝氮的浓度可达300 mg/L以上;氨氮减缓了亚硝氮对光合色素合成的抑制作用,提高了菌体色素合成总量,各色素组分相对含量的变化与亚硝氮为唯一氮源时的变化规律一致。【结论】YL28菌株能高效去除亚硝氮,亚硝氮对菌株生长和光合色素的合成有抑制作用,但氨氮能明显提高YL28菌株对亚硝氮的适应能力。这为进一步开发高效脱除亚硝氮的APB水质调节剂奠定了基础。

高脱氮活性海洋着色菌YL28生物膜特性

【背景】细菌生物膜在废水处理领域显示出良好的前景,但目前应用于海水养殖水体处理的菌株主要源自淡水菌株,存在难以适应海水高盐环境的问题。源自红树林的海洋着色菌(Marichromatiumgracile)YL28应用于海水养殖水体处理,不仅具有高效除氮能力,而且趋光贴壁能力很强。【目的】阐明海洋着色菌(Marichromatium gracile) YL28的生物膜形成特性和规律,以期为海水养殖水体生物膜反应系统的开发和应用提供参考。【方法】以生物膜和游离菌体生物量、脱氢酶活性、生物膜多糖含量和蛋白含量、无机三态氮去除活性为测定指标,在光照厌氧环境中研究海洋着色菌YL28菌株的生物膜形成规律、生物活性和脱氮效果。【结果】随着时间延长,4 000 lx光照时游离菌体生物量逐渐升高,但在稳定期前快速降低,而成膜生物量经过延滞期后逐渐升高并趋于稳定,表明培养过程中游离菌体能趋光贴壁生长并形成生物膜。在0-5 000 lx光照范围内培养4 d,低光照强度(500 lx)时成膜率(71.21%)最高,1 000-4 000 lx光照强度下成膜率虽然不是最高(54.64%-68.66%),但适宜菌体成膜,膜生物量干重达到0.60-0.80 mg/cm2。除了5 000 lx光照对成膜菌体脱氢酶活性有不利影响外,成膜菌体和游离菌体脱氢酶活性随光照强度升高而升高,而且没有明显差异。生物膜的形成会导致光反应器内部光照受限,但反应器内部游离菌体的脱氢酶活性并没有降低,由此表明,培养液中的菌体主要在生物膜及其界面生长并游离扩散至培养液中。随光照强度(1 000-5 000 lx)和培养时间(4-10 d)的变化,胞外复合物(Extracellularpolymericsubstances,EPS)中蛋白含量变异较大,多糖含量变化较小;随时间延长,蛋白含量升高,其中3 000 lx时蛋白含量最高;4 000 lx时生物膜菌体与游离菌体脱氮活性相比,单位质量菌体的氨氮和亚硝氮去除活性未受到明显影响,而硝氮去除活性有所降低。【结论】海洋着色菌YL28具有良好的生物膜形成能力,其成膜过程主要是菌体趋光贴壁生长成膜,成膜菌体具有良好的脱氮活性,这为利用生物膜系统消除海水养殖水体氮污染奠定了基础。