Page 125 - 《水产学报》2025年第8期

陈浙，等 水产学报, 2025, 49(8): 089411

更适用于实际生产的生物脱氮。近年来，基于 基因片段进行 PCR 扩增。PCR 扩增体系 (25 μL)
异养氨氮降解菌的零交换水质管理系统已被用 包括 12.5 μL 的 2×Es Taq MasterMix、1 μL 的 DNA
于解决氨氮污染 [17-18] 。该系统通过保持水体的 模板、F 和 R 引物 (10 μmol/L) 各 1 μL，9.5 μL
高碳氮比来刺激异养细菌生长，从而由异养细 的 ddH O。PCR 反应条件：预变性 94 °C 2 min；
2
菌直接将氨氮转化为细菌蛋白 。该系统已成 变性 94 °C 30 s，退火 60 °C 30 s，延伸 72 °C
[19]
功用于集约化水产养殖的淡水池塘并得到推广， 1 min，30 个循环；终延伸 72 °C 2 min。随后
施用的细菌适用于普通淡水环境 [20-22] 。然而， 将 PCR 产物纯化并送至杭州有康生物科技有限
适用于海水养殖水域且能耐受高浓度氨氮的异 公司进行测序。通过 BLAST 同源性比对，选取
养氨氮降解菌仍然缺乏。 与之高度同源的模式菌株的 16S rDNA 基因序列。
本研究从天然海水中筛选出一株异养氨氮 最后利用 MEGA 11.0 软件中的邻接法 (NJ) 构建
降解菌——铜绿假单胞菌 (P. aeruginosa, 简称 系统发育树，以确定菌株 CH1 的分类定位。
CH1)，初步证实其具有高效的氨氮降解能力， 为了初步评估菌株 CH1 的氨氮降解能力，
在海水养殖污水处理中具有较好的应用前景。 将 CH1 菌悬液以 1% (体积比) 接种至初始氨氮
然而，关于该菌株在高氨氮条件下的脱氮特性 浓度为 100 mg/L 的氨氮降解培养基中，并在培
尚不清楚。因此，本研究分析了菌株 CH1 在不 养 24 h 后检测氨氮去除率。
同环境因子(碳源、C/N、盐度、温度、pH) 条
件下的生长和脱氮特性，并结合正交实验优化 1.3 菌株培养条件优化
其最佳脱氮条件，最后对其进行氨氮耐受性检 采用单因素控制变量法进行研究，探究不
测。本研究为海水养殖水域高浓度氨氮调控及 同培养条件对菌株 CH1 生长和氨氮去除能力的
水质净化提供了理论依据。 影响。基于氨氮降解培养基的基础组分，各实

验组只改变验证因子。在碳源实验中，分别将
1 材料与方法
蔗糖、柠檬酸钠、乙酸钠、琥珀酸钠、葡萄糖

1.1 实验材料 和丙酮酸钠这 6 种不同的碳源作为唯一碳源。
在 C/N 实验中，通过添加柠檬酸钠将 C/N 调整
本研究所使用的菌株分离于三疣梭子蟹
为 2、5、10、15、20 和 25。在 pH 实验中，通
(Portunus trituberculatus) 养 殖 海 水 (盐 度 25~
过添加 HCl/NaOH (0.1 mol/L) 将初始 pH 调整为
30)，通过 2216 海水培养基进行筛选分离而得。
4.0、5.0、6.0、7.0、8.0 和 9.0。在盐度实验中，
本研究主要使用了两种培养基，其中 2216 海水
通过添加氯化钠将培养基的盐度调整为 0、5、
培养基用于菌株活化。该培养基中的成分包括
30.0 g/L 海盐、1.0 g/L 酵母粉、5.0 g/L 蛋白胨 10、15 和 25。在温度实验中，分别设置了 20 °C、
和 0.1 g/L 柠 檬 酸 铁 ， pH 为 7.0~7.4。 通 过 向 25 °C、30 °C、35 °C、40 °C 和 45 °C。所有实
2216 液体培养基中添加 1.5% (质量体积比) 的 验均在 100 mL 培养基中重复 3 次，每次接种
琼脂粉来制备琼脂平板。另外，用于培养条件 1% (体积比) 的菌液。每组实验持续 7 d，每 24
+
优化的氨氮降解培养基是由 M9 基础培养基改 小时取样检测 OD 60 0 和 NH -N 浓度。
4
基于单因素实验结果，设计 L (3 ) 正交实
4
良而来，其基础组分：4.203 g/L NH Cl、13.48 g/L 9
4
柠檬酸钠、6.76 g/L Na HPO 、3 g/L KH PO 、 验进一步优化菌株 CH1 的氨氮降解培养条件
2
4
2
4
0.5 g/L NaCl、0.49 g/L MgSO ·7H O 2 和 0.01 g/L (表 1)。基于氨氮降解培养基的基础组分，根据
4
CaCl ， pH 为 7.0~7.4。 所 有 上 述 培 养 基 均 在 实验设计调整其他条件。每组实验均在 100 mL
2
121 °C 高压条件下灭菌 20 min。 培养基中进行并重复 3 次，每次接种 1% (体积

比) 的菌液。在培养 3 d 后取样检测各组的氨氮
1.2 菌株鉴定与评价
降解率，以分析正交实验结果。在确定最佳氨
将菌株 CH1 接种至 2216 平板上培养 36 h 后
氮降解条件后，进行进一步的验证实验。

观察菌落形态。采用通用细菌引物 27F (5′-AGA
1.4 氨氮耐受性检测
GTTTGATCCTGGCTCAG-3′) 和 1492R (5′-TAC
CTTGTTACGACTT-3′) 对菌株 CH1 的16S rDNA 在优化后的培养条件下，对菌株 CH1 在不
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