朱 云 龚望宝 谢 骏 王广军 余德光 李志斐 张 凯 田晶晶

(1.中国水产科学研究院珠江水产研究所,农业农村部热带亚热带水产资源利用与养殖重点实验室,广州 510380;2.上海海洋大学,水产与生命学院,上海 201306)

随着我国水产养殖业的快速发展,养殖方式从传统粗放型向现代规模化、集约化转变[1],养殖过程中营养物质的高投入,导致池塘养殖内源氮素污染严重,不仅会恶化水质,致使养殖动物疾病暴发,养殖产品质量和产量下降,而且氮素超标严重的养殖尾水排放会导致江河水域环境的污染。因此,如何降低池塘养殖水体中氮素污染成为水产养殖领域的热点问题。生物脱氮以无污染、高效率的优点被认为是去除水体中氮素的有效途径之一[2]。传统的生物脱氮理论认为反硝化是严格厌氧的过程[3],氧气会抑制反硝化还原酶基因的表达和反硝化还原酶的活性,不能发挥微生物脱氮的作用。

20世纪80年代,Robertson和Kuenen[4]首次成功分离出了一株细菌Thiosphaera pantotropha(现命名为Paracoccussp.),报道了该菌能够在好氧条件下进行反硝化作用,并将此现象命名为好氧反硝化。Bell等[5]对Paracoccussp.的反应机理开展了进一步研究,结果表明,好氧反硝化的发生是由于细胞内存在的好氧反硝化作用酶系。好氧反硝化细菌能够在有氧的环境中将NO-N和NO-N还原为N2,这就为生物脱氮提供了崭新的思路[6]。此后,越来越多的好氧反硝化细菌从不同的环境中分离出来,如粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)[7]、假单胞菌(Pseudomonadaceae)[8]、不动杆菌(Acinetobacter)[9]、丛毛单胞菌(Comamonas)[10]、红球菌(Rhodococcus)[11]、芽孢杆菌(Bacillus)[12]和副球菌(Paracoccus)[13]等,其中以假单胞菌属最多[14—17]。……