降解亚硝酸盐菌株Bacillus velezensis GXMZU-B1的筛选、条件优化及初步应用

刘睿, 梁颖, 殷豆豆, 宋超东, 莫祖琴, 肖骏峰, 易晗, 张红岩, 张彬, 申乃坤

刘睿, 梁颖, 殷豆豆, 宋超东, 莫祖琴, 肖骏峰, 易晗, 张红岩, 张彬, 申乃坤. 降解亚硝酸盐菌株Bacillus velezensis GXMZU-B1的筛选、条件优化及初步应用[J]. 南方水产科学, 2024, 20(4): 133-143. DOI: 10.12131/20240013
引用本文: 刘睿, 梁颖, 殷豆豆, 宋超东, 莫祖琴, 肖骏峰, 易晗, 张红岩, 张彬, 申乃坤. 降解亚硝酸盐菌株Bacillus velezensis GXMZU-B1的筛选、条件优化及初步应用[J]. 南方水产科学, 2024, 20(4): 133-143. DOI: 10.12131/20240013
LIU Rui, LIANG Ying, YIN Doudou, SONG Chaodong, MO Zuqin, XIAO Junfeng, YI Han, ZHANG Hongyan, ZHANG Bin, SHEN Naikun. Screening, condition optimization and preliminary application of nitrite degrading Bacillus velezensis GXMZU-B1[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(4): 133-143. DOI: 10.12131/20240013
Citation: LIU Rui, LIANG Ying, YIN Doudou, SONG Chaodong, MO Zuqin, XIAO Junfeng, YI Han, ZHANG Hongyan, ZHANG Bin, SHEN Naikun. Screening, condition optimization and preliminary application of nitrite degrading Bacillus velezensis GXMZU-B1[J]. South China Fisheries Science, 2024, 20(4): 133-143. DOI: 10.12131/20240013

降解亚硝酸盐菌株Bacillus velezensis GXMZU-B1的筛选、条件优化及初步应用

基金项目: 广西科技重点研发计划项目 (桂AB21220020,桂AA23062047);大学生创新创业计划 (202310608029);广西民族大学研究生创新计划 (gxun-chxs2024114);广西民族大学实验技术创新与实验室管理研究项目(2023MDSY002)
详细信息
    作者简介:

    刘 睿(2000—),女,硕士研究生,研究方向为水产疾病微生物防治。E-mail: liiiiiiuy@163.com

    通讯作者:

    申乃坤 (1980—),男,教授,博士,研究方向为微生物资源收集与利用。E-mail: shennaik05@126.com

  • 中图分类号: S 917.1

Screening, condition optimization and preliminary application of nitrite degrading Bacillus velezensis GXMZU-B1

  • 摘要:

    为解决高密度养殖引起的亚硝酸盐危害,筛选高效降解菌。从防城港虾塘采集水体和淤泥样品,先通过亚甲基蓝、碳酸钙平板初筛及亚硝酸盐降解效果复筛,选出降解效果最优的菌株,并进行生理生化及16S rRNA鉴定;进一步对菌株降解亚硝酸盐的温度、初始pH及无机盐等条件进行优化,最后对该菌株的安全性及其处理养殖高浓度亚硝酸盐尾水的能力进行了研究。结果表明,从初筛的53株菌中复筛得到1株对0.5 g·L−1亚硝酸盐降解效率可达98%的菌株,并将其鉴定命名为贝莱斯芽孢杆菌 (Bacillus velezensis GXMZU-B1);该菌株降解亚硝酸盐的最优条件为:温度30 ℃、pH 6~7、无需添加无机盐,接种发酵12 h对0.5 g·L−1亚硝酸盐的降解可达98%以上;该菌株24 h可将养殖尾水中 (28.73±1.08) mg·L−1的亚硝酸盐几乎完全降解。菌株的安全性试验表明,该菌株不产生溶血圈,对常见抗生素敏感。综上所述,菌株B. velezensis GXMZU-B1具有高效降解亚硝酸盐的能力,且对环境安全,为高密度工厂化养殖中亚硝酸盐的积累问题提供了新的解决思路。

    Abstract:

    To address the problem of elevated nitrite level in high-density intensive aquaculture process, and obtain probiotics that can effectively degrade nitrite, we sampled shrimps from the shrimp pond in Fangchenggang, Guangxi. First, the strains with the best nitrite degradation effect were selected by preliminary screening on methylene blue plate and calcium carbonate medium plate, and secondary screening on nitrite and nitrate medium. Then the strains were identified by morphology, physiological and biochemical characteristics as well as 16S rRNA phylogenetic tree. Furthermore, the fermentation temperature, initial pH and inorganic salts of the strains were optimized. Finally, the safety of the strain and the nitrite degradation capacity in high-concentration nitrite aquaculture tailwater by the strain were studied. The results show that the strain GXMZU-B1 with a degradation efficiency of 98% was obtained from the 53 strains which were from the preliminary screening, and was identified as Bacillus velezensis GXMZU-B1. The optimal nitrite degradation conditions of the strain GXMZU-B1 were 30 ℃, pH 6−7, and no addition of inorganic salt ions. Under these conditions, the degradation rate of nitrite peaked after 12 h, up to 98% in 0.5 g·L−1 NaNO2. The strain was used in the aquaculture tailwater with nitrite concentration (28.73±1.08) mg·L−1, and the tailwater nitrite could be completely degraded after 24 h. The safety test of the strain shows that the strain did not produce hemolytic circle on the blood AGAR plate. The drug sensitivity test shows that the strain had awesome antibiotic sensitivity. In summary, B. velezensis GXMZU-B1 can be used in aquaculture to keep the content of nitrite low and maintain the normal growth of aquatic animals. It provides a new way to solve the problem of nitrite accumulation in the process of high-density aquaculture, which has significant economic and ecological values.

  • 黄鳍金枪鱼 (Thunnus albacares) 属硬骨鱼纲、辐鳍鱼亚纲、鲈形目、鲭亚目、鲭科、金枪鱼属,是名贵的海洋暖水性上层鱼类。因其背鳍和臀鳍呈黄色 (成年后尤为明显) 而得名,属于金枪鱼中产量最高的一种。黄鳍金枪鱼具有高度洄游的特性,广泛分布于世界三大洋的热带和温带水域,最大体长可达3 m,体质量可达225 kg。因营养价值丰富、味道鲜美可口而深受消费者喜爱[1]。目前,关于黄鳍金枪鱼的研究主要集中在营养成分、捕捞、鱼群分布、开发利用、保鲜运输等方面。澳大利亚、日本、墨西哥、巴拿马等国已开展黄鳍金枪鱼的网箱养殖作业并取得良好效果[2-9]。我国关于黄鳍金枪鱼养殖研究的公开报道较少。Ma等[10]研究了美济礁深水网箱养殖的黄鳍金枪鱼幼鱼驯化过程中摄食水深的变化;方伟等[11]开展了5月龄黄鳍金枪鱼幼鱼形态性状对体质量的相关性及通径分析。目前黄鳍金枪鱼养殖方式主要为网箱养殖,养殖所需幼鱼主要来自于野生苗种诱捕。我国黄鳍金枪鱼网箱及陆基循环水驯化养殖技术仍处于起步阶段[12]

    高价值经济鱼类新品种的开发需要详细的基础研究数据,体质量能反映同批鱼苗的生长状况,通常用作优质品种选育的常规手段[13-16]。鱼类为低等变温脊椎动物,特异性免疫力较低,主要依靠非特异性免疫对外来入侵病原生物、异物或机体产生的有害物质进行清除[17],因此非特异性免疫对其生存具有重要意义[18]。而免疫相关酶的活性变化能够有效反映黄鳍金枪鱼幼鱼免疫能力的变化。鱼体肠道在营养物质的消化和吸收中发挥着重要作用,消化酶活性与鱼类消化系统的功能相适应[19],在一定程度上反映了鱼体消化道的生理状态,鱼体内消化酶活性及其肠道的形态结构受到多种因素影响[20]。有研究表明,投喂策略、投喂饵料种类、发育阶段等均会影响鱼体内的消化酶活性[20-21]。因此测定不同体质量黄鳍金枪鱼幼鱼的各种消化酶活性对研究其食性偏好有重要意义。目前关于黄鳍金枪鱼幼鱼陆基循环水养殖的基础数据较少,尚未见不同体质量黄鳍金枪鱼幼鱼酶活指标差异的研究。本研究测定了不同体质量黄鳍金枪鱼幼鱼的基础数据,为其陆基养殖积累基础数据,有利于构建设施化金枪鱼养殖技术体系,为我国后续开展金枪鱼深远海养殖和陆基循环水养殖推广奠定基础。

    黄鳍金枪鱼幼鱼共60尾,由中国水产科学研究院深远海养殖技术与品种开发创新团队于2020年11月—2021年2月在海南陵水黎族自治县新村镇附近海域诱捕,并转运至基地后进行驯化养殖,驯养池规格为长8.6 m×宽5.6 m×高2.8 m。各项水质指标为:水温 (22.5±0.5) ℃,溶解氧质量浓度>8.50 mg·L−1,pH 7.93±0.12,盐度33,氨氮<0.1 mg·L−1,亚硝态氮质量浓度<0.1 mg·L−1,实验用鱼体质量410~2 580 g。驯化期间投喂新鲜杂鱼。

    经过1个月的驯养,野生黄鳍金枪鱼幼鱼能正常摄食人工投料视为驯化成功。驯化成功后,将其按照体质量分为4组 [500 g (250~750 g)、1 000 g (750~1 250 g)、1 500 g (1 250~2 000 g)、2 500 g (2 000~3 000 g)],每组15尾,每组随机抽取5尾进行麻醉。黄鳍金枪鱼幼鱼使用丁香酚 (10~30 μg·L−1) 麻醉后,用一次性注射器 (注射器用抗凝剂肝素润洗) 从幼鱼尾部抽取血液样品 (每尾取血4 mL) 并按照比例加入抗凝剂 [(每mL血液肝素用量为(15±2.5) U],于4 ℃保存并静置30 min,然后用台式高速冷冻离心机 (型号EXPERT 18K-R) 4 ℃、3 000 r·min−1离心10 min。提取上清液后测定血液样品酶活。采血完成后的黄鳍金枪鱼幼鱼解剖取肌肉、胃、前肠、肝脏等组织用于样品测定。测定酸性磷酸酶 (ACP)、碱性磷酸酶 (AKP)、淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶等数据,数据精确到小数点后两位。

    称量各实验组样品后,与0.2 mol·L−1生理盐水按指定比例进行研磨,研磨液2 ℃,研磨后4 ℃、15 000 r·min−1离心10 min,取上清,置于−80 ℃备测,各消化酶及免疫酶活性分别采用相关试剂盒进行测定 (南京建成生物工程研究所)。本实验中酶活性以每毫克可溶解蛋白酶活性值 (U·mg−1)、每克可溶解蛋白酶活性值 (U·g−1)、每升可溶解蛋白酶活性值 (U·L−1) 表示。

    采用Excel 2010软件整理数据并作图,利用SPSS 19.0软件进行显著性差异分析,P<0.05为差异显著。

    不同体质量的黄鳍金枪鱼幼鱼不同组织中的ACP活性存在一定差异,均表现为肠道>肌肉>肝脏>血清 (图1)。血清中的ACP活性在体质量500 g时达到最高 [(1 655.99±194.95) U·L−1],而后随着体质量的增加逐渐降低,而当体质量达1 500 g时降至最低 [(763.67±38.14) U·L−1],当体质量达2 500 g时又轻微回升 [(929.64±86.85) U·L−1],且相邻两组之间差异显著 (P<0.05) 。仅在体质量为1000 g时,肠组织中ACP活性 [(420 382.21±37 313.08) U·L−1],显著低于其余体质量组 (P<0.05) ,其余组间差异不显著 (P>0.05)。肌肉组织和肝脏中ACP活性在不同体质量组间差异不显著 (P>0.05),未见规律性变化。

    图  1  黄鳍金枪鱼幼鱼不同组织中酸性磷酸酶活性差异
    Figure  1.  Difference of ACP activity in various tissues of juvenile T. albacares

    不同体质量黄鳍金枪鱼幼鱼各组织中AKP活性存在差异,均表现为肠道>肝脏>肌肉>血清 (图2)。血清中AKP活性在体质量为500、1 000、1 500 g 组中差异不显著,当体质量为2 500 g时血清中AKP活性骤降 [(29.97±3.56) U·g−1],与其他体质量组之间差异显著 (P<0.05)。肠组织中AKP活性在体质量为1 000 g时有所下降 [(29.97±3.56) U·g−1],与其他体质量组之间差异显著 (P<0.05),其他各组间差异不显著 (P>0.05)。肌肉组织中AKP活性随着体质量的增加呈先下降后逐渐稳定的趋势,500 g体质量组中AKP活性 [(411.62±49.32) U·g−1] 显著高于1 000和2 500 g组 (P<0.05),1 500 g体质量组与其他各组间差异不显著 (P<0.05)。肝脏中AKP活性随着体质量的增加呈先轻微下降后缓慢增加的趋势,当体质量为1 000 g时,活性最低[(74 883.05±991.00) U·g−1],体质量为2 500 g时活性最高 [(116 359.06±1 295.10) U·g−1],相邻两组间差异显著 (P<0.05)。

    图  2  黄鳍金枪鱼幼鱼不同组织中碱性磷酸酶活性差异
    Figure  2.  Difference of AKP activity in various tissues of juvenile T. albacares

    随着体质量的增加,黄鳍金枪鱼幼鱼消化器官中各消化酶活性出现一定波动,但整体较稳定 (图3)。肠道中3种消化酶活性依次为胰蛋白酶>淀粉酶>脂肪酶;胃中2种消化酶活性为淀粉酶>胃蛋白酶。黄鳍金枪鱼幼鱼各体质量之间肠道淀粉酶、肠道脂肪酶、胃淀粉酶、胃蛋白酶活性差异均不显著 (P>0.05)。肠道胰蛋白酶活性呈波动性变化,体质量为500 g时活性最高 [(3 230.51±628.91) U·mg−1],显著高于体质量1 000和2 500 g 组 (P<0.05),其他3组间差异不显著 (P>0.05)。

    图  3  黄鳍金枪鱼幼鱼不同器官中消化酶活性差异
    Figure  3.  Difference of digestive enzyme activities in various tissues of juvenile T. albacares

    磷酸酶包括ACP和AKP 两种,是重要的磷代谢酶,具有促进含磷 (P) 物质消化吸收、代谢、转化、转运、再利用等的功能,同时是重要的免疫反应酶及重要的解毒酶类[22]。有研究表明,ACP和AKP是细胞磷酸化和去磷酸化可逆性调节机制的重要参与者,也是细胞增殖启动的重要参与者[23-24],因此其活性高低可有效反映鱼类对P或含P物质的分解、吸收、再利用、转运等功能的有效性,反映对外来入侵物的分解能力,起到免疫的效果[25]

    ACP是溶酶体的标志酶之一,其反应颗粒分布之处表明溶酶体和其他水解酶的存在,细胞内消化过程在此处进行[18]。4个体质量组4种组织中ACP活性均表现为肠道>肌肉>肝脏>血清。研究结果与茴鱼 (Thymdlus grube) 相似 (肾脏>肌肉>肝脏),且活性均高于茴鱼[18]。说明本实验中黄鳍金枪鱼幼鱼溶酶体和其他水解酶丰富,细胞内消化过程活跃,其中肠道、肌肉和肝脏代谢速率较高,对含P物质的分解、吸收和利用效率高,对外来入侵物质或入侵生物的清理能力强。外在表现为免疫力强、生长速度快和运动量大。其中肠道的ACP活性在所有质量组中均最高,表明本实验中肠道ACP更活跃,而其高活性代表对含P物质分解、消化和吸收能力更强。可能因为肠道是与食物直接接触的重要器官,需要更强的免疫力来分解细菌、病毒或有毒有害物质,保证自身的内环境稳态。而肌肉和肝脏中ACP活性较高可能是因为在本实验中黄鳍金枪鱼幼鱼处于快速生长阶段,需要大量的营养物质参与机体构建,因此通过提高ACP活性的方式提高细胞对含P物质的吸收利用能力。而血清中ACP活性最低,可能与血液的主要功能为转运有关。肠道、肌肉、肝脏3种组织中的ACP活性保持稳定,同时血清中ACP活性稳步地降低,表明无明显的外界刺激,黄鳍金枪鱼内环境稳定,养殖过程中生活环境及饵料供给较稳定,未发生突发性疾病印证了这一点。

    AKP是一种重要的免疫反应酶,直接参与磷酸基团的转移,具有重要的调控功能,其活性在机体代谢中起着非常关键的作用,在临床医学中通常作为诊断外来病原入侵或环境毒素入侵等的重要指示[26-28]。在本研究中,AKP活性在所有体质量组中均表现为肠道>肝脏>肌肉>血清,这与长丝鲈 (Osphronemus goramy)、茴鱼及草鱼 (Ctenopharyngodon idella) 的研究结果类似,均为肝>肌肉[29-30]。且在本研究中,肠道及肝脏中AKP活性值远大于肌肉和血清 (相差3个数量级),表明与外界食物直接接触的肠道和重要的免疫器官肝脏需要更高活性的AKP来提高免疫能力。同时肠道是含P物质重要的分解、吸收、转运起点,肝脏是磷酸基团重要的中间存储转化合成器官和免疫器官,对AKP活性均有较高的需求。随着体质量的增加,黄鳍金枪鱼幼鱼肠道和肝脏的AKP活性轻微上升,而血清和肌肉中的则逐渐下降。这可能是因为随着体质量的增加,黄鳍金枪鱼幼鱼器官组织发育程度逐渐完善,组织器官功能的定位及功能分化愈发清晰。同时,养殖条件下黄鳍金枪鱼幼鱼摄食难度低,运动量必然小于野生状态,这可能是导致肌肉AKP活性轻微下降的原因之一。在体质量为2 500 g时,血清中AKP活性骤降,且误差值较小,表明活性数值稳定,受突发性环境因素干扰的可能性较小,应与所处生长发育阶段有关,具体机理有待进一步研究。

    AKP和ACP活性在肠道和肝脏中均较高,表明黄鳍金枪鱼对P具有较强的分解和合成能力,对氨基酸、核苷酸等大分子物质具有较好的分解和再利用能力;对外源物质和自身废弃物有较强的分解和再利用能力;对外界环境因子变化和病原体入侵具有较强的免疫能力和抗逆性。血清中AKP和ACP活性的降低可能与免疫器官逐步发育完善有关。

    蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶等是参与营养物质消化和吸收的主要酶类,是评估消化吸收能力及功能的重要指标[31]。淀粉酶可将淀粉催化分解成单糖以便吸收利用[32];脂肪酶能够将食物中的脂肪分解为脂肪酸和甘油分子以便吸收利用[33];蛋白酶可将食物中的蛋白质水解为可供机体吸收的氨基酸[34]。因此测定消化器官中各种消化酶的活性,有助于了解养殖鱼类对所摄食饵料的消化状态[35]。鱼类消化酶活性受多种因素影响,包括发育阶段、季节变化、饵料变化、投喂策略、环境变化等。有研究表明鱼类在不同的发育阶段,其口径有较大变化,导致其摄食饵料的种类也发生变化,为充分吸收利用足够的营养,各种消化酶活性随着摄入饵料种类的变化而改变,例如大弹涂鱼 (Boleophthalmus pectinirostris) 幼鱼、成鱼消化酶活性有显著差异[36]。本研究中,不同体质量的黄鳍金枪鱼幼鱼,口径和体型存在一定差异,测定消化酶活性可有效反映其不同体质量之间生理生化及所需营养的变化。本研究中,黄鳍金枪鱼幼鱼消化器官中各消化酶活性随体质量的增加出现一定波动,但整体较稳定。不同体质量之间肠道淀粉酶、肠道脂肪酶、胃淀粉酶、胃蛋白酶活性均无显著差异 (P>0.05)。肠道蛋白酶活性呈波动性变化,体质量为500 g时活性最高 [(3 230.51±628.91) U·mg−1],显著高于体质量为1 000 g和2 500 g两组 (P<0.05),其他体质量组之间差异不显著 (P>0.05)。有研究表明,脂肪酶活性在肉食性鱼类中较高,淀粉酶活性在草食性鱼类中较高[37],如在青鱼 (Mylopharyngodon piceus) 肠道中发现类似的结果,即胰蛋白酶活性>脂肪酶活性>淀粉酶活性[38]。本研究结果与之不同,黄鳍金枪鱼幼鱼肠道中3种消化酶活性排序为胰蛋白酶>淀粉酶>脂肪酶。与青鱼相比,黄鳍金枪鱼的淀粉酶活性更高、胰蛋白酶活性相似、脂肪酶活性较低,表明黄鳍金枪鱼幼鱼对蛋白类营养物质和淀粉类营养物质有较好的吸收利用能力,而对脂肪的需求量相对较少;与大弹涂鱼对比发现,本研究中黄鳍金枪鱼胃蛋白酶、淀粉酶活性更高,而脂肪酶活性差异较小[36],表明黄鳍金枪鱼对蛋白类和淀粉类食物有更好的消化吸收能力。有研究指出黄鳍金枪鱼肌肉脂肪含量较低[4],对脂肪的消化吸收能力相对较差,可能是导致肌肉的脂肪含量较低的原因。而降低对脂肪类食物的消化吸收速率,保持较高的蛋白酶、淀粉酶消化吸收速率,有利于降低体脂率,保持更好的运动能力。

    本研究表明,黄鳍金枪鱼幼鱼在陆基循环水养殖条件下不同体质量之间存在免疫酶和消化酶活性差异。AKP和ACP活性在肠道和肝脏中均较高,黄鳍金枪鱼在重要的外源物质接触器官和重要的免疫器官对P或含P类营养物质具有较强的分解、吸收和合成利用的能力,对外源入侵物具有较高的免疫能力。肌肉ACP活性高于AKP,表明肌肉对P的利用功能大于转运。ACP和AKP活性随着体质量的增加在黄鳍金枪鱼幼鱼不同组织中的表达量有所变化。黄鳍金枪鱼幼鱼消化酶活性整体稳定,随着体质量的变化小范围地增加或降低,差异较小。蛋白酶活性最高表明其摄食偏好肉类。黄鳍金枪鱼2种免疫相关酶活性及其相关指标随体质量增加的变化规律有所差异,这可能与免疫器官的逐步发育完善有关,具体机理有待进一步研究。黄鳍金枪鱼幼鱼对蛋白类营养物质和淀粉类营养物质有较好的吸收利用能力,而对脂肪的需求量相对较少,内在原因及机理有待进一步探索。

  • 图  1   硝酸盐高效液相色谱图

    Figure  1.   Nitrate high performance liquid chromatography

    图  2   菌株GXMZU-B1的形态

    注:a. 菌落形态;b. 革兰氏染色 (100×);c. 芽孢染色 (100×);d. 扫描电镜 (20 000×)。

    Figure  2.   Morphology of strain GXMZU-B1

    Note: a. Plate state diagram; b. Gram stain diagram (100×); c. Spore stain diagram (100×); d. Scanning electron microscope diagram (20 000×).

    图  3   基于16S rRNA 构建目的菌株GXMZU-B1的NJ系统发育进化树

    Figure  3.   Neighbor-Joining phylogenetic tree of target strains GXMZU-B1 based on 16S rRNA

    图  4   菌株生长曲线与亚硝酸盐降解曲线

    Figure  4.   Growth curve of strain and degradation curve of nitrite

    图  5   pH和温度对菌株生长和降解亚硝酸盐的影响

    注: 图中不同字母表示存在显著性差异(p<0.05)。

    Figure  5.   Effect of pH and temperature on growth and degradation of nitrite

    Note: Different letters in the figure represent significant differences (p<0.05).

    图  6   无机盐对菌株生长和降解亚硝酸盐的影响

    注: 图中不同字母表示存在显著性差异(p<0.05)。

    Figure  6.   Effects of inorganic salts on growth and degradation of nitrite

    Note: Different letters in the figure represent significant differences (p<0.05).

    图  7   菌株GXMZU-B1溶血试验

    Figure  7.   Hemolysis of strain GXMZU-B1

    表  1   菌株筛选

    Table  1   Strain screening

    编号
    No.
    亚硝酸盐降解率
    Nitrite degradation rate/%
    硝酸盐降解效果
    Nitrate degradation effect
    GXMZU-B1 98.85 +
    GXMZU-B3 92.62
    GXMZU-B4 96.77
    GXMZU-B7 97.19 +
    GXMZU-B8 93.55
    GXMZU-B12 94.78 +
    注:+. 降解硝酸盐效果较好;−. 降解硝酸盐效果较差或不降解。 Note: +. Nitrate degradation effect is well; −. Poor nitrate degradation effect or no degradation.
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    表  2   GXMZU-B1生理生化试验

    Table  2   Physiological and biochemical tests of GXMZU-B1

    试验项目
    Test item
    试验结果
    Test result
    试验项目
    Test item
    试验结果
    Test result
    明胶液化
    Gelatin liquefaction test
    吲哚试验
    Indole test
    +
    淀粉水解试验
    Starch hydrolysis test
    + 果糖利用
    Fructose utilization
    +
    硝酸盐还原
    Nitrate utilization test
    + 蔗糖利用
    Sucrose utilization
    +
    柠檬酸盐利用
    Citrate utilization
    麦芽糖利用
    Maltose utilization
    +
    牛奶分解
    Milk decomposition test
    产酸、胨化 革兰氏染色
    Gram stain
    +
    注:+. 生长或阳性;−. 不生长或阴性。 Note: +. Growth or positive; −. No growth or negative.
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    表  3   接种菌株GXMZU-B1后养殖水样中亚硝酸盐变化

    Table  3   Changes of nitrite content in aquaculture water sample after inoculation with strain GXMZU-B1 mg·L−1

    初始质量浓度
    Initial mass concentration
    对照组
    Control group
    试验组
    Experimental group
    26.59 26.52 0
    28.73 28.70 0
    29.01 28.97 0
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    表  4   菌株GXMZU-B1药敏试验结果

    Table  4   Results of drug susceptibility test of strain GXMZU-B1

    药物名称
    Drug name
    抑菌圈直径
    Inhibition zone diameter/mm
    敏感性
    Sensibility
    林可霉素
    Lincomycin
    9.01±0.01 耐药
    红霉素
    Erythromycin
    35.52±0.42 高敏
    青霉素
    Penicillin
    17.25±1.07 中敏
    万古霉素
    Vancomycin
    22.11±0.27 高敏
    氨苄西林
    Ampicillin
    15.75±0.03 中敏
    链霉素
    Streptomycin
    14.17±0.25 中敏
    庆大霉素
    Gentamicin
    16.40±0.20 中敏
    卡那霉素
    Kanamycin
    18.30±0.01 中敏
    四环素
    Tetracycline
    20.63±0.41 高敏
    多黏菌素B
    Polymyxin B
    9.23±0.01 耐药
    阿米卡星
    Amikacin
    20.38±0.05 高敏
    头孢哌酮
    Cefoperazone
    24.66±0.08 高敏
    头孢他啶
    Ceftazidime
    25.19±0.01 高敏
    头孢曲松
    Ceftriaxone
    34.89±0.04 高敏
    头孢呋辛钠
    Cefuroxime sodium
    31.07±0.02 高敏
    头孢氨苄
    Cephalexin
    39.26±0.01 高敏
    哌拉西林
    Piperacillin
    14.69±1.29 中敏
    米诺环素
    Minocycline
    25.96±0.52 高敏
    强力霉素
    Doxycycline
    24.31±0.16 高敏
    头孢唑啉
    Cefazolin
    38.96±0.60 高敏
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  • [1] 方成, 黎兰诗, 梁震宇, 等. 不同浓度亚硝酸盐亚急性胁迫对凡纳滨对虾生长与免疫功能的影响[J]. 渔业科学进展, 2022, 43(4): 180-189.
    [2] 刘玉廷, 刘文舒, 杨天俊, 等. 一株亚硝酸盐降解菌的分离鉴定及其降解特性[J]. 水产学报, 2019, 43(4): 1171-1180.
    [3]

    KAMSTRA A, SPAN J A, WEERD J H V. The acute toxicity and sublethal effects of nitrite on growth and feed utilization of European eel, Anguilla anguilla (L.)[J]. Aquac Res, 1996, 27(12): 903-911. doi: 10.1111/j.1365-2109.1996.tb01250.x

    [4]

    GUO H, XIAN J A, LI B, et al. Gene expression of apoptosis-related genes, stress protein and antioxidant enzymes in hemocytes of white shrimp Litopenaeus vannamei under nitrite stress[J]. Comp Biochem Phys C, 2013, 157(4): 366-371.

    [5]

    TOMASSO J R, DAVIS K B, SIMCO B A. Plasma corticosteroid dynamics in channel catfish (Ictalurus punctatus) exposed to ammonia and nitrite[J]. Can J Fish Aquat Sci, 1981, 38(9): 1106-1112. doi: 10.1139/f81-150

    [6] 杨丽萍, 郭红会, 杨慧, 等. 慢性亚硝酸盐暴露引起雄性斑马鱼脑神经递质紊乱及行为异常[J]. 生态毒理学报, 2022, 17(5): 325-338. doi: 10.7524/AJE.1673-5897.20211026005
    [7]

    ROMANO N, ZENG C. Toxic effects of ammonia, nitrite, and nitrate to decapod crustaceans: a review on factors influencing their toxicity, physiological consequences, and coping mechanisms[J]. Rev Fish Sci, 2013, 21(1): 1-21. doi: 10.1080/10641262.2012.753404

    [8]

    KROUPOVÁ H K, VALENTOVÁ O, SVOBODOVÁ Z, et al. Toxic effects of nitrite on freshwater organisms: a review[J]. Rev Aquac, 2018, 10(3): 525-542. doi: 10.1111/raq.12184

    [9]

    HU Z, LEE J W, CHANDRAN K, et al. Nitrous oxide (N2O) emission from aquaculture: a review[J]. Environ Sci Technol, 2012, 46(12): 6470-6480. doi: 10.1021/es300110x

    [10] 梁前才, 李长秀, 林清友, 等. 复合菌剂对渔业养殖水体中亚硝酸氮的降解研究[J]. 广东石油化工学院学报, 2018, 28(4): 32-36. doi: 10.3969/j.issn.2095-2562.2018.04.008
    [11]

    SCHRAM E, ROQUES J A C, ABBINK W, et al. The impact of elevated water nitrate concentration on physiology, growth and feed intake of African catfish Clarias gariepinus (Burchell 1822)[J]. Aquac Res, 2014, 45(9): 1499-1511. doi: 10.1111/are.12098

    [12] 端国超, 阎明军, 陈修报, 等. 背角无齿蚌对养殖水体亚硝酸盐氮的净化效果[J]. 渔业现代化, 2023, 50(5): 52-59. doi: 10.3969/j.issn.1007-9580.2023.05.007
    [13]

    KARTHIK R, PUSHPAM A, CHELVAN Y, et al. Efficacy of probiotic and nitrifier bacterial consortium for the enhancement of Litopenaeus Vannamei aquaculture[J]. Int J Vet Sci Med, 2016, 2(1): 1-6.

    [14] 周敏, 宁文, 陈红菊, 等. 降解亚硝酸盐的大山芽孢杆菌JY-1的分离、鉴定及其作用[J]. 中国水产科学, 2022, 29(2): 284-294. doi: 10.12264/JFSC2021-0362
    [15]

    LIANG Q, ZHANG X, LEE K H, et al. Nitrogen removal and water microbiota in grass carp culture following supplementation with Bacillus licheniformis BSK-4[J]. World J Microbiol Biotechnol, 2015, 31(11): 1711-1718. doi: 10.1007/s11274-015-1921-3

    [16]

    FU W L, WANG Q, CHEN S H, et al. Isolation and identification of an efficient aerobic denitrifying Pseudomonas stutzeri strain and characterization of its nitrite degradation[J]. Catalysts, 2021, 11(10): 1214. doi: 10.3390/catal11101214

    [17] 王艺雅, 张其中. 一株光合细菌的分离鉴定及该菌对氨氮和亚硝态氮的去除作用[J]. 微生物学通报, 2019, 46(10): 2512-2528.
    [18] 孙全敏, 迟雪梅, 马明昊, 等. 一种筛选高效降解亚硝酸盐海洋低温细菌的方法[J]. 中国食品添加剂, 2022, 33(4): 129-135.
    [19] 闫坤朋, 牛成洁, 宋志文, 等. 重氮偶联法测定水中亚硝酸盐氮的改进[J]. 中国环境监测, 2018, 34(3): 118-122.
    [20] 余海兰, 方京京. 高效液相色谱法同步测定蔬菜中硝酸盐和亚硝酸盐含量[J]. 湖南农业科学, 2010(7): 97-99. doi: 10.3969/j.issn.1006-060X.2010.07.030
    [21] 徐力文, 冯娟, 刘广锋. 水产病原菌抗菌药物敏感试验标准化探讨[J]. 微生物学通报, 2005(4): 134-139.
    [22] 隋炜金, 王鸿霞, 刘保忠. 文蛤浮游期发病幼虫细菌群落分析和致病菌的分离鉴定[J]. 水产学报, 2023, 47(6): 156-164.
    [23] 成钰, 李秋芬, 费聿涛, 等. 海水异养硝化−好氧反硝化芽孢杆菌SLWX2的筛选及脱氮特性[J]. 环境科学, 2016, 37(7): 2681-2688.
    [24] 宋君, 赵坤, 田相利, 等. 不同环境因子和碳氮源对短小芽孢杆菌BP-171无机氮降解特性的影响[J]. 中国海洋大学学报(自然科学版), 2019, 49(1): 34-42.
    [25] 王安利, 郑桂丽, 廖绍安, 等. 虾池中具有降解硝酸盐或亚硝酸盐能力的细菌多样性[J]. 生态学报, 2007(5): 1937-1944. doi: 10.3321/j.issn:1000-0933.2007.05.033
    [26]

    HUI C, WEI R, JIANG H, et al. Characterization of the ammonification, the relevant protease production and activity in a high-efficiency ammonifier Bacillus amyloliquefaciens DT[J]. Int Biodeter Biodegr, 2019, 142: 11-17. doi: 10.1016/j.ibiod.2019.04.009

    [27]

    BARMAN P, BANDYOPADHYAY P, KATI A, et al. Characterization and strain improvement of aerobic denitrifying EPS producing bacterium Bacillus cereus PB88 for shrimp water quality management[J]. Waste Biomass Valori, 2018, 9(8): 1319-1330. doi: 10.1007/s12649-017-9912-2

    [28]

    KUYPERS M M M, MARCHANT H K, KARTAL B. The microbial nitrogen-cycling network[J]. Nat Rev Microbiol, 2018, 16(5): 263-276. doi: 10.1038/nrmicro.2018.9

    [29] 徐煜, 胡晓娟, 张淞, 等. 5种因子对赤红球菌HDRR2Y去除氨氮和亚硝酸盐效应的影响[J]. 南方水产科学, 2023, 19(1): 67-74. doi: 10.12131/20220044
    [30]

    GUO X, LIU B F, GAO L, et al. Isolation of nitrite-degrading strains from Douchi and their application to degrade high nitrite in Jiangshui[J]. J Sci Food Agr, 2019, 99(1): 219-225. doi: 10.1002/jsfa.9163

    [31] 王一茜, 荣金诚, 王晓辉, 等. 常见乳酸菌降解亚硝酸盐机理探讨[J]. 食品与发酵工业, 2019, 45(8): 50-56.
    [32]

    TOMITA S. NMR- and GC/MS-based metabolomic characterization of sunki, an unsalted fermented pickle of turnip leaves[J]. Food Chem, 2018, 258: 25-34. doi: 10.1016/j.foodchem.2018.03.038

    [33]

    HUANG Y Y, LIANG M H, ZHAO S, et al. Isolation, expression, and biochemical characterization: nitrite reductase from Bacillus cereus LJ01[J]. RSC Adv, 2020, 10(62): 37871-37882. doi: 10.1039/D0RA06129H

    [34] 刘玮, 邱崇顺, 何宇星, 等. 降解亚硝酸盐乳杆菌的筛选鉴定及其NiRs酶学性质[J]. 食品研究与开发, 2022, 43(13): 164-171. doi: 10.12161/j.issn.1005-6521.2022.13.024
    [35] 杨斌, 张晨晓, 钟秋平, 等. 钦州湾表层海水温度盐度及pH值时空变化[J]. 钦州学院学报, 2012, 27(3): 1-5. doi: 10.3969/j.issn.1673-8314.2012.03.001
    [36] 黄子眉, 李小维. 广西沿海海水表层温度分析[J]. 广西科学, 2008, 15(4): 456-460. doi: 10.3969/j.issn.1005-9164.2008.04.035
    [37] 陈薇, 丁祥力, 贺月林, 等. 亚硝酸盐降解菌的分离鉴定及其降解特性[J]. 环境科学与技术, 2011, 34(S2): 37-41.
    [38] 申云鑫, 施竹凤, 李铭刚, 等. 贝莱斯芽孢杆菌SH-1471发酵条件优化及其番茄枯萎病的防治效果[J]. 微生物学报, 2024, 64(1): 220-237.
    [39] 刘涵斐, 李锡宏, 徐婷婷, 等. 贝莱斯芽孢杆菌F85拮抗烟草炭疽菌的转录组学分析[J]. 中国烟草学报, 2024, 30(1): 72-82.
    [40] 项佳胤, 商桑, 田丽波. 贝莱斯芽孢杆菌N46对苦瓜白粉病的防治机理研究[J/OL]. 热带作物学报: 1-17. DOI: http://kns.cnki.net/kcms/detail/46.1019.S.20230629.1530.002.html.
    [41] 付欢, 李亚婷, 肖贵谦, 等. 贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) MCCC 1A15695抑菌蛋白分离纯化及应用研究[J/OL]. 应用海洋学学报: 1-10. DOI: http://kns.cnki.net/kcms/detail/35.1319.P.20230915.0801.002.html.
    [42] 李张婵, 施慧, 许文军, 等. 大黄鱼内脏白点病病原拮抗菌的分离鉴定及生物学特性研究[J]. 南方水产科学, 2023, 19(3): 78-87. doi: 10.12131/20220251
    [43] 孟文蓉, 米浩宇, 黄怡忱, 等. 贝莱斯芽孢杆菌MSP05对泥鳅生长、消化及免疫的影响[J]. 水产科学, 2023, 42(4): 712-718.
    [44] 孙瑞彬, 白慧颖, 袁春营, 等. 一株高效去除亚硝酸盐菌株的筛选鉴定与分子特征分析[J/OL]. 水生态学杂志: 1-10. DOI: https://doi.org/10.15928/j.1674-3075.202302220052.
  • 期刊类型引用(1)

    1. 张雪娇,张淼,黄琴,朱晓晓,聂慧君,孔宇. 淡水池塘养殖尾水治理研究现状及进展. 绿色科技. 2025(02): 220-227 . 百度学术

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出版历程
  • 收稿日期:  2024-01-17
  • 修回日期:  2024-04-06
  • 录用日期:  2024-04-22
  • 网络出版日期:  2024-04-28
  • 刊出日期:  2024-08-04

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