CN111378603A - 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用 - Google Patents

一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN111378603A
CN111378603A CN202010159548.6A CN202010159548A CN111378603A CN 111378603 A CN111378603 A CN 111378603A CN 202010159548 A CN202010159548 A CN 202010159548A CN 111378603 A CN111378603 A CN 111378603A
Authority
CN
China
Prior art keywords
paracoccus
lfph1
water
phosphorus
water body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010159548.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111378603B (zh
Inventor
曹煜成
胡晓娟
文国樑
徐煜
苏浩昌
徐武杰
杨铿
许云娜
虞为
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Test Base South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Of Fishery Sciences
South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences
Original Assignee
Shenzhen Test Base South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Of Fishery Sciences
South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Test Base South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Of Fishery Sciences, South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Fishery Sciences filed Critical Shenzhen Test Base South China Sea Fisheries Research Institute Chinese Academy Of Fishery Sciences
Priority to CN202010159548.6A priority Critical patent/CN111378603B/zh
Publication of CN111378603A publication Critical patent/CN111378603A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111378603B publication Critical patent/CN111378603B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00—Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20—Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205—Bacterial isolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12R—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00—Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01—Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/105—Phosphorus compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/20—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from animal husbandry

Abstract

本发明公开了一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌LFPH1，海角副球菌LFPH1(Paracoccus homiensis)，保藏名称为海角副球菌LFPH1，保藏编号为CCTCC M20191006，保藏日期为2019年12月4日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉。该海角副球菌LFPH1对养殖水体无机氮磷具有较强的净化能力，且环境适应性良好，对养殖鱼虾无不良影响。还公开了上述海角副球菌LFPH1在海水池塘养殖水体中的无机氮磷净化方面的应用。

Description

一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌LFPH1 及其应用
技术领域
本发明属于微生物净化养殖水体技术领域，具体涉及一种净化海水池塘养殖 水体中无机氮磷的海角副球菌LFPH1及其应用。
背景技术
2018年我国水产养殖总产量超过5000万吨，占水产品总供给量的78％以上。 在水产养殖过程中如果管理不善，残余饲料、养殖代谢物和水生生物残体则会聚 集于水体环境中，形成自源性的养殖尾水或污染物。
就养殖水体或其尾水中的潜在污染源而言，主要有氨氮、总无机氮、磷、有 机物及污损生物等(徐升，2011；舒廷飞等，2002)。例如，氨氮、亚硝酸盐氮 等有害氮素尤其在高密度集约化养殖水体中极易大量积累(周平，2013)，它们 也是影响水产养殖生物的主要胁迫因子(Tovar,et al.,2000)，具有严重毒害作用， 致使养殖对虾抗病机能下降甚至诱发疾病或死亡(姜令绪等，2004)，是水产养 殖水环境控制的关键技术环节之一(刘兴国，2011)。而且，养殖尾水若未经处 理直接排放进入附近水域，还可能导致附近水域的富营养化，引发水华、赤潮等 环境灾害，严重制约水产养殖业可持续发展(刘健等，2017)。
目前常见的尾水处理方法包括物理法、化学法、生物膜法、植物处理法、人 工湿地综合处理法等。其中生物法利用特定微生物的生理生态效应去除水体中的 潜在污染源，具有环境友好，不易产生二次污染、可持续性强等优点(王战蔚等， 2013)。有研究表明，科学利用有益微生物进行养殖水体或尾水处理可取得良好 的效果。仇丽等(2002)在对虾育苗水体施用枯草芽孢杆菌，用菌组水体的氨氮 和亚硝酸盐氮含量分别下降52.5％和50％。冯俊荣等(2005)用芽孢杆菌和乳酸 菌混合制剂净化养殖水体，芽孢杆菌组水体的氨氮和COD去除效果明显，乳酸 菌组水体的亚硝酸盐氮去除效果良好。由于硝化菌、反硝化菌相对难以分离纯化， 国内外大多数研究者多采用活性污泥来富集培养，较少采用纯菌扩大培养方式， 并且形成可规模化应用于水产养殖行业的纯菌制剂产品更是少见报道(杨宁， 2003；王娟，2006)。金志刚等(1998)利用活性污泥富集硝化菌，当温度为30℃、 pH 6.5～8.0、溶氧量高于2.0mg/L时，经过1-13周的富集培养，硝化菌浓度提 高了12.5～20倍。秦宇胜等(2015)从北京河道水体富集光合细菌用于河道水 体净化，初始总氮为5mg/L、总磷2.5mg/L，结果显示菌株的脱氮率可达70％。 虽然行业中的微生物固定化技术备受关注也进行了不少的有益探索和尝试，但目 前大多还停留在小规模、小范围的应用实验阶段，还未达到单种微生物定向培育 的大规模产业化应用效果。刘伶俐(2012)以固定化方式富集培养硝化菌，结果 淡水硝化菌对氨氮的去除速率为0.12mg/g·h，海水菌为0.13mg/g·h。
诚然某些特定的微生物可通过硝化、反硝化作用进行水体的氮素净化，或通 过微生物代谢去除水体中的磷(方振东等，2011)。当前已报道的硝化菌主要有 硝化杆菌属(Nitrobacter)、硝化球菌属(Nitrococcus)、亚硝化单胞菌属 (Nitrosomonas)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus)、亚硝化弧菌属(Nitrosovibrio)等， 正如上所述由于硝化菌和反硝化菌大多难以分离纯化，想以单一菌株作为菌种资 源进行纯菌扩大培养并进行应用便存在更大难度。因此，针对能有效净化水体无 机氮磷的菌种资源进行挖掘并开展相关应用基础研究，以及菌剂产品的开发和产 业化应用已成为该领域的新兴热点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球 菌LFPH1，该海角副球菌LFPH1对养殖水体无机氮磷具有较强的净化能力，且 环境适应性良好，对养殖鱼虾无不良影响。
本发明的目的还在于提供上述海角副球菌LFPH1在海水池塘养殖水体中的 无机氮磷净化方面的应用。
本发明的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种净化海水池塘 养殖水体中无机氮磷的海角副球菌LFPH1，海角副球菌LFPH1(Paracoccus homiensisLFPH1)，保藏名称为海角副球菌LFPH1，保藏编号为CCTCC M20191006，保藏日期为2019年12月4日，保藏单位为中国典型培养物保藏中 心，保藏地址为中国武汉。
本发明的上述第二个目的可以通过以下技术方案来实现：上述的海角副球菌LFPH1在净化海水池塘养殖水体中的无机氮磷方面的应用。
本发明中海水养殖池塘水体及尾水环境，与工业、生活污水处理工程技术中 的水体环境存在巨大差异，有必要以海水养殖水体环境为基础，从中优选获得具 有无机氮磷净化功能的土著菌株。并且评估菌株对不同养殖水体环境的适应性、 氮磷净化效率、应用安全性等特点，进而研发适宜水产养殖生产实际应用的菌剂 产品和应用技术。如果简单地借鉴或照套污水处理工程技术领域的相关细节，而 忽视了养殖生物与生产对安全、高效、可持续发展的具体实际需求，那么形成的 微生物产品或相关技术则无法切实在海水养殖行业中进行有效的应用推广。目前 行业内还未见关于以海角副球菌净化海水养殖水体或尾水中无机氮磷的相关研 究报道。
因此，本发明通过在海水集约化养殖池塘环境中分离、筛选得到海角副球菌LFPH1，并明确其对养殖水体中的无机氮磷具有明显的去除作用，且对高密度零 换水养殖过程中的凡纳滨对虾没有明显不良影响。可将之用作研发水产养殖微生 物菌剂产品的备选菌种资源。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明中的海角副球菌LFPH1对对虾集约化零换水养殖水体中无机氮 磷的去除效果显著，应用过程中应根据水中所需去除氮磷浓度的具体状况确定净 化时间和使用频率；
(2)本发明中的海角副球菌LFPH1筛选自对虾集约化零换水养殖中后期的 水体，具有良好的环境适应性，且对养殖生物无不良影响，适宜大部分的养殖池 塘水体应用；
(3)本发明中的海角副球菌LFPH1应用于集约化养殖的水质净化调控和尾 水氮磷的去除均可达到良好的应用效果，有利于大幅减少养殖生产过程中的水体 更换，还可不必配置价格昂贵的水质净化设备，能为今后研发或实施养殖水环境 定向调控技术，推动实现生态环保的绿色高效健康养殖产业发展提供技术支持。
附图说明
图1是实施例3中海角副球菌LFPH1在灭菌养殖池塘水中的生长曲线；
图2是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同盐度下水体磷酸盐浓度的变化；
图3是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同盐度下水体氨氮浓度的变化；
图4是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同盐度下水体亚硝酸氮盐浓度的 变化；
图5是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同盐度下水体TIN浓度的变化；
图6是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同pH下水体磷酸盐浓度的变化；
图7是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同pH下水体氨氮浓度的变化；
图8是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同pH下水体亚硝酸盐氮浓度的 变化；
图9是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同pH下水体TIN浓度的变化；
图10是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同温度下水体磷酸盐浓度的变化；
图11是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同温度下水体氨氮浓度的变化；
图12是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同温度下水体亚硝酸盐氮浓度的 变化；
图13是实施例3中海角副球菌LFPH1在不同温度下水体TIN浓度的变化。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但不以任何形式限制本发 明。
实施例1净化海水池塘养殖无机氮磷的海角副球菌LFPH1的筛选与培养
1、材料准备
1.1、菌源
在广东汕尾红海湾高密度零换水对虾养殖池塘采集养殖50～70天的水样，用 选择性培养基平板进行分离培养。
1.2、培养基
(1)选择性液体培养基：CH3COONa：1g、酵母膏：1g、MgSO4·7H2O： 0.4g、NaCl：0.1g、CaCl2·2H2O：0.05g、NaHCO3：0.3g、KH2PO4：1g、微量元 素溶液1mL，以上药品分别溶于蒸馏水中，并定溶至1000mL，pH7.0。
微量元素溶液：EDTA：2.5g、ZnSO4·7H2O：10.95g、MnSO4·H2O：1.54g、 CuS04·5H2O：0.39g、CoCl2·6H2O：0.2g、FeSO4·7H2O：7g、谷氨酸：0.02g， 以上药品分别溶于蒸馏水中，并定溶至1000mL，pH7.0。
(2)选择性固体平板培养基：在选择性液体培养基的基础上加入琼脂粉20g/L，制备成固体平板培养基。
2、菌株的筛选培养
选取广东汕尾红海湾高密度零换水对虾养殖池塘的中后期养殖水体(养殖 50～70天)，将采集的水样以混合纤维素酯滤膜(孔径0.22μm)过滤，再将滤膜 置于选择性液体培养基中震荡培养2～6天，温度25～35℃，光照强度2000～ 6000lx；将培养的菌液在选择性固体平板培养基上进行划线分离单菌落，培养3～ 5天，挑选不同形态的单菌落，选择生长性能好的菌株。然后把菌株重新接种到 选择性液体培养基，30～35℃，光照强度2000～6000lx，100～200rpm进行摇 床扩大培养3～5天。把不同的菌液分别添加到调整了氨氮和活性磷酸盐浓度的 灭菌养殖水中(以NH4Cl调节水体中氨的浓度至10～20mg/L，以KH2PO4调节 水体中磷酸盐的浓度至15～20mg/L)，30～35℃，光照强度2000～6000lx，100～ 200rpm进行摇床扩大培养3～5天。选取可有效降低水体中磷酸盐、氨氮、亚硝 酸盐氮和总无机氮(TIN)浓度的菌株进行菌种鉴定和保种备用。其中，菌株海 角副球菌LFPH1，在初筛过程中体现了良好的生长性能，且对磷酸盐、氨氮、 亚硝酸盐氮和总无机氮(TIN)均具有良好的去除效果。
实施例2海角副球菌LFPH1的鉴定
本发明对海角副球菌LFPH1进行了16S rDNA分子鉴定，从分子水平，并 结合细菌形态学特征及生理生化特性分析确定菌株的种属。16S rDNA序列分析 主要按照以下步骤：
1、细菌基因组DNA的提取：
(1)用无菌牙签挑单菌落接种于扩大培养基内培养；
(2)取细菌培养液1.5mL，10000rpm(11,500×g)离心1分钟，尽量吸净上清；
(3)向菌体沉淀中加入200μL缓冲液GA，振荡至菌体彻底悬浮，加入180μL 终浓度为20mg/mL的溶菌酶，37℃处理30分钟以上；
(4)向管中加入20μL蛋白酶K溶液，混匀；
(5)加入220μL缓冲液GB，振荡15秒，70℃放置10分钟，溶液变清亮，简 短离心以去除管盖内壁的水珠；
(6)加220μL无水乙醇，充分振荡混匀15秒，简短离心以去除管盖内壁的 水珠；
(7)将上一步所得溶液和絮状沉淀都加入一个吸附柱CB3中(吸附柱放入 收集管中)，12000rpm(13,400×g)离心30秒，倒掉废液，将吸附柱CB3放入收 集管中；
(8)向吸附柱CB3中加入500μL缓冲液GD，12000rpm(13,400×g)离心30 秒，倒掉废液，将吸附柱CB3放入收集管中；
(9)向吸附柱CB3中加入700μL漂洗液PW，12000rpm(13,400×g)离心30秒， 倒掉废液，吸附柱CB3放入收集管中；
(10)向吸附柱CB3中加入500μL漂洗液PW，12000rpm(13,400×g)离心30秒， 倒掉废液，将吸附柱CB3放入收集管中；
(11)将吸附柱CB3放回收集管中，12000rpm(13,400×g)离心2分钟，倒掉废 液。将吸附柱CB3置于室温放置数分钟，以彻底晾干吸附材料中残余的漂洗液；
(12)将吸附柱CB3转入一个干净的离心管中，向吸附膜的中间部位悬空滴 加50～200μL洗脱缓冲液TE，室温放置2～5分钟，12000rpm(13,400g)离心2分钟， 将溶液收集到离心管中；
(13)回收的DNA片段用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计检测浓度与纯 度。
2、16S rDNA基因的PCR扩增
16S rDNA的扩增所采用的细菌通用引物由生工生物工程(上海)股份有限 公司合成，正向引物(8f)为：5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’；反向引物 (1492r)为：5’-GGTTACCTTGTTACGACTT-3’。50μL PCR反应体系包括：灭 菌双蒸水37μL，引物各1μL，dNTPs(2.5mmol/L)4μL，Tap酶1μL，10×PCR buffer 5μL，DNA模板1μL(上述细菌基因组DNA的提取中回收的DNA)。PCR反应条 件：95℃3分钟，95℃1分钟，48℃1分钟，72℃2分钟，共30个循环；72℃10 分钟。
3、16S rDNA序列测定
扩增的PCR产物用1.0％琼脂糖凝胶电泳检测，送生工生物工程(上海)股 份有限公司测序。测得其序列(具体如序列表SEQ ID NO：1所示)：
TACGGGAGGCAGCAGTGGGGAATCTTAGACAATGGGGGCAACCCTGATCTAGCCATGCCGCGTGAGTGAT GAAGGCCTTAGGGTTGTAAAGCTCTTTCAGCTGGGAAGATAATGACGGTACCAGCAGAAGAAGCCCCGGC TAACTCCGTGCCAGCAGCCGCGGTAATACGGAGGGGGCTAGCGTTGTTCGGAATTACTGGGCGTAAAGCGC ACGTAGGCGGACTGGAAAGTTGGGGGTGAAATCCCGGGGCTCAACCTCGGAACTGCCTCCAAAACTATCA GTCTGGAGTTCGAGAGAGGTGAGTGGAATACCGAGTGTAGAGGTGAAATTCGTAGATATTCGGTGGAACAC CAGTGGCGAAGGCGGCTCACTGGCTCGATACTGACGCTGAGGTGCGAAAGCGTGGGGAGCAAACAGGAT TAGATACCCTGGTAGTCCACGCCGTAAACGATGAATGCCAGTCGTCGGGTTGCATGCAATTCGGTGACACAC CTAACGGATTAAGCATTCCGCCTGGGGAGTACGGTCGCAAGATTAAAACTCAAAGGAATTGACGGGGGCCC GCACAAGCGGTGGAGCATGTGGTTTAATTCGAAGCAACGCGCAGAACCTTACCAACCCTTGACATCCCAGG ACCGATCCAGAGATGGATCTTTCACTTCGGTGACCTGGAGACAGGTGCTGCATGGCTGTCGTCAGCTCGTGT CGTGAGATGTTCGGTTAAGTCCGGCAACGAGCGCAACCCACGTCCCTAGTTGCCAGCATTCAGTTGGGCAC TCTATGGAAACTGCCGATGATAAGTCGGAGGAAGGTGTGGATGACGTCAAGTCCTCATGGCCCTTACGGGT TGGGCTACACACGTGCTACAATGGTGGTGACAGTGGGTTAATCCCCAAAAGCCATCTCAGTTCGGATTGTCC TCTGCAACTCGAGGGCATGAAGTTGGAATCGCTAGTAATCGCGGAACAGCATGCCGCGGTGAATACGTTCC CGGGCCTTGTACACACCGCCCGTCACACCATGGGAGTTGGTTCTACCCGACGGCCGTGCGCTAACCTTTGG AGGCAGCGGACCACGTAGATTCCGGCGGGT。
4、海角副球菌LFPH1菌落形态、生理特征
海角副球菌LFPH1菌落形态、生理特征见下表1。
表1海角副球菌LFPH1菌落形态、生理特征
Figure BDA0002405274120000071
5、海角副球菌LFPH1的鉴定
将该菌16S rDNA基因序列与GenBank中已登录的基因序列进行比对分析， 结果显示该菌株为海角副球菌LFPH1(Paracoccus homiensis)。综合16S rDNA 基因序列分析、生化鉴定，以及形态特质等各项结果。认定菌株LFPH1为海角 副球菌LFPH1(Paracoccushomiensis)。查阅有关资料，尚无以海角副球菌 (Paracoccus homiensis)净化对虾池水体或对虾集约化养殖水体或尾水无机氮磷 的研究报道。该菌株已于2019年12月4日保藏于中国典型培养物保藏中心，保 藏编号为CCTCC M20191006，保藏地址为中国武汉，具体为湖北省武汉市武昌 珞珈山武汉大学中国典型培养物保藏中心。
实施例3海角副球菌LFPH1对海水池塘养殖水体无机氮磷的去除效果
1、菌株的生长
将实施例1获得的菌株海角副球菌LFPH1按初始浓度104～106CFU/mL接 种至灭菌集约化养殖池塘水体中，2天左右菌量即可增长至1.38×109CFU/mL， 其后3～10天内菌量一直稳定在6.5×108CFU/mL～8.8×108CFU/mL数量水平，海 角副球菌LFPH1的生长曲线如图1中所示。
2、菌株在不同盐度养殖水体中无机氮磷的去除效果
将灭菌的对虾集约化养殖池塘水体(水体盐度25)作为基础测试水体对照， 测试过程中不添加海角副球菌LFPH1；将以上水体为基础，加菌组以蒸馏水和 海盐调节水体盐度为5、10、25、40，把实施例1获得的海角副球菌LFPH1按 104～106CFU/mL接种至不同盐度的测试水体中，于温度35℃，光照强度2000～ 6000Lx，水体pH值7.0～8.5，100～200rpm进行摇床培养6天，每组测试样品 设置4个平行。每2天监测水体中磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮和总无机氮(TIN) 浓度的变化状况。盐度5～40时测试期间加菌组的LFPH1的监测菌量变动范围 为1.2×108CFU/mL～1.5×109CFU/mL。
结果显示：
如图2中所示，当水体盐度为5～40时，加菌组水体第2天的磷酸盐浓度从 16.058～18.231mg/L降低至8.113～9.199mg/L，平均去除率为43.6～53.8％，对 照组则一直维持在16.397～19.113mg/L的较高水平。
如图3中所示，当水体盐度为5～40时，加菌组氨氮浓度第2天从16.191～19.527mg/L降低至0.561～1.935mg/L，平均去除率为90.1～96.5％，对照组则一 直维持在15.013～18.546mg/L的较高水平。
如图4中所示，当水体盐度为10～40时加菌组水体亚硝酸盐氮浓度第2天 从9.173～9.870mg/L降低至3.971～5.500mg/L，平均去除率为44.3～56.7％； 盐度为5时，其浓度变动范围为7.726～8.286mg/L，去除率平均为19.0％～24.4％。 对照组则一直维持在9.501～10.798mg/L的较高水平。
如图5中所示，当水体盐度为5～40时加菌组TIN浓度第2天从29.910～ 34.049mg/L降低至7.762～12.664mg/L，平均去除率为62.8～74.0％，对照组则 一直维持在27.938～33.156mg/L的较高水平。
可见，海角副球菌LFPH1对水体盐度具有良好适应性，可用于盐度5～40 的海水养殖水体或尾水的正常生长，并对水体中的磷酸盐、氨氮、TIN等具有良 好的去除效果；在盐度为10～40时亚硝酸盐氮的去除效果相对较好。总体而言， 一般用菌第2天水体氮磷去除效果较好，其后各项氮磷指标均有不同程度的升高， 因此，在使用时应注意控制用菌效应时间，或在第3天时重复用菌，以强化或稳 定氮磷去除效果。
3、菌株在不同pH养殖水体中无机氮磷的去除效果
将灭菌对虾集约化养殖池塘水体(水体盐度25，pH值为8.0)作为基础测 试水体对照，置于35℃下恒温培养，其中不添加海角副球菌LFPH1。加菌组则 将实施例1获得的海角副球菌LFPH1按104～106CFU/mL接种至不同pH值的 测试水体中，pH值为分别设置为4、6、8、10，光照强度2000～6000Lx，100～ 200rpm进行摇床恒温35℃培养6天，每组测试样品设置4个平行。每2天监测 水体中磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮和总无机氮(TIN)浓度的变化状况。当pH6～ 10时，加菌组测试期间LFPH1的监测菌量变动范围为1.1×108CFU/mL～6.0×108CFU/mL，pH4时菌量为4.1×106CFU/mL～9.7×106CFU/mL。
结果显示：
如图6中所示，当pH8～10时，加菌组水体第2天的磷酸盐浓度从15.933～16.191mg/L降低至11.229～11.422mg/L，平均去除率为28.3～30.6％，对照组则 一直维持在15.160～17.738mg/L的较高水平。
如图7中所示，当pH8～10时，加菌组氨氮浓度第2天从18.864～21.578mg/L 降低至1.578～1.838mg/L，平均去除率为90.3～92.7％，对照组则一直维持在 16.557～19.099mg/L的较高水平。
如图8中所示，pH8时加菌组亚硝酸盐氮浓度第2天从9.909mg/L降低至 4.749mg/L，平均去除率为52.1％，其余pH条件下的去除率均小于21.0％；对照 组则一直维持在9.396～10.512mg/L的较高水平。
如图9中所示，当pH8～10时，加菌组TIN浓度第2天从32.187～34.912mg/L 降低至8.748～14.487mg/L，平均去除率为55.0～74.9％，对照组则一直维持在 30.575～33.420mg/L的较高水平。
可见，海角副球菌LFPH1对水体pH值条件具有一定的选择性，当pH6～ 10时菌株均可正常生长，在pH8～10时该菌株对水体中的磷酸盐、氨氮、TIN 均具有良好的去除效果，只有在pH8的中性至弱碱性水体中菌株对亚硝酸盐氮 的去除才能取得良好的效果。总体而言，一般用菌第2天水体氮磷去除效果较好， 其后各项氮磷指标均有不同程度的升高。因此，在使用时应根据所需净化水质指 标的具体要求，选择适宜的pH条件进行应用，同时，还应注意控制用菌效应时 间，或在第3天时重复用菌，以强化或稳定氮磷去除效果。
4、菌株在不同温度养殖水体中无机氮磷的去除效果
将灭菌对虾集约化养殖池塘水体(水体盐度25)作为基础测试水体对照， 置于30℃下恒温培养，其中不添加海角副球菌LFPH1。加菌组则将实施例1获 得的海角副球菌LFPH1按104～106CFU/mL接种至不同温度的测试水体中，培 养温度分别设置为10℃、20℃、30℃、40℃，光照强度2000～6000Lx，水体pH 值7.0～8.5，100～200rpm进行摇床培养6天，每组测试样品设置4个平行。每 2天监测水体中磷酸盐、氨氮、亚硝酸盐氮和总无机氮(TIN)浓度的变化状况。 当温度20～30℃时加菌组测试期间LFPH1的监测菌量变动范围为3.8×108 CFU/mL～1.1×109CFU/mL，温度10℃和40℃时菌量略低，监测菌量变动范围 为1.5×107CFU/mL～9.5×107CFU/mL。
结果显示：
如图10中所示，当水温为20～30℃时，加菌组水体第2天的磷酸盐浓度从 15.782～16.246mg/L降低至8.561～8.892mg/L，平均去除率为45.3～45.8％，水 温10℃或40℃时，其去除率仅为-4.9～11.1％。对照组则一直维持在14.656～ 18.234mg/L的较高水平。
如图11中所示，当水温为20～30℃时，加菌组氨氮浓度第2天从19.796～19.859mg/L降低至1.666～2.416mg/L，平均去除率为87.8～91.6％，水温10℃ 或40℃时，其去除率仅为-40.6～-3.5％。对照组则一直维持在15.745～20.317mg/L 的较高水平。
如图12中所示，当水温为20～30℃时，加菌组亚硝酸盐氮浓度第2天从 10.443～10.894mg/L降低至0.251～0.534mg/L，平均去除率为95.1～97.6％，水 温10℃或40℃时，其去除率仅为-9.7～9.9％。对照组则一直维持在10.566～ 11.413mg/L的较高水平。
如图13中所示，当水温为20～30℃时，加菌组TIN浓度第2天从32.371～34.506mg/L降低至3.903～7.341mg/L，平均去除率为78.7～87.9％，水温10℃ 或40℃时，其去除率仅为-32.5～-3.9％。对照组则一直维持在30.187～37.539mg/L 的较高水平。
可见，海角副球菌LFPH1在温度10～40℃时均可正常生长，但相比较而言 温度20～30℃时的菌株生长和对水中氮磷的去除效果最优。当在温度为10℃或 40℃的过低或过高条件下，虽然菌株还能进行一定程度的生长，但其对氮磷的净 化效果已受到明显的影响。由于20～30℃亦多为水产养殖生物的适宜生长温度 条件，所以总体而言，海角副球菌LFPH1可适用于养殖生产期间的水质调控技 术环节，降低海水养殖水体或尾水的无机氮磷浓度。考虑到该菌株一般用菌第2 天时水体氮磷去除效果较好，其后各项氮磷指标均有不同程度的升高。因此，在 使用时应根据所需净化水质指标的具体要求，选择适宜的温度条件进行应用，同 时，还应注意控制用菌效应时间，或在第3天时重复用菌，以强化或稳定氮磷去 除效果。
5、菌株LFPH1在凡纳滨对虾高密度零换水养殖生产的应用效果
将菌株LFPH1在实验室进行扩大培养制备为菌剂后送予广东省陆丰市洋美 村的凡纳滨对虾养殖者进行应用。其养殖生产采用高密度零换水的集约化养殖模 式，用菌浓度为104～106CFU/mL。一般在放苗15d内适量添加红糖和该菌制剂 至水体中，反复使用3～4次。其后养殖期间每10～15d定期添加该菌制剂，并 配合其他水环境调控剂，例如，利用生石灰水等使水体总碱度稳定在150～ 260CaCO3mg/L范围内，pH值稳定在7.0～8.2。养殖全程利用射流器保持水体 流动和强化增氧。
结果显示：该菌制剂的养殖应用效果良好，养殖凡纳滨对虾60天成活率平 均为80.8％以上，表明其对养殖生物无明显不良影响。经多次现场监测表明，养 殖水体水温28～31℃、盐度25～30、DO大于4.5mg/L、pH7.0～7.35，以便携 式水质监测试剂盒测定水体的氨氮浓度为0.155mg/L、亚硝酸盐氮0.149mg/L， 以上水质条件尤其是氨氮浓度和亚硝酸盐的浓度条件可满足养殖对虾健康生长 所需。
本发明不局限于上述特定的实施方案范围内，上述实施方案仅仅是为了能够 对本发明的使用过程进行详细地说明，而且有相等功能的生产方法和技术细节也 属于本发明内容的一部分。事实上，本领域技术人员根据前文的描述，就能够根 据各自需要找到不同的调整方案，这些调整都应在本文所附的权利要求书的范围 内。
序列表
<110> 中国水产科学研究院南海水产研究所深圳试验基地
中国水产科学研究院南海水产研究所
<120> 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌LFPH1及其应用
<160> 1
<170> SIPOSequenceListing 1.0
<210> 1
<211> 1093
<212> DNA
<213> 海角副球菌(Paracoccus homiensis)
<400> 1
tacgggaggc agcagtgggg aatcttagac aatgggggca accctgatct agccatgccg 60
cgtgagtgat gaaggcctta gggttgtaaa gctctttcag ctgggaagat aatgacggta 120
ccagcagaag aagccccggc taactccgtg ccagcagccg cggtaatacg gagggggcta 180
gcgttgttcg gaattactgg gcgtaaagcg cacgtaggcg gactggaaag ttgggggtga 240
aatcccgggg ctcaacctcg gaactgcctc caaaactatc agtctggagt tcgagagagg 300
tgagtggaat accgagtgta gaggtgaaat tcgtagatat tcggtggaac accagtggcg 360
aaggcggctc actggctcga tactgacgct gaggtgcgaa agcgtgggga gcaaacagga 420
ttagataccc tggtagtcca cgccgtaaac gatgaatgcc agtcgtcggg ttgcatgcaa 480
ttcggtgaca cacctaacgg attaagcatt ccgcctgggg agtacggtcg caagattaaa 540
actcaaagga attgacgggg gcccgcacaa gcggtggagc atgtggttta attcgaagca 600
acgcgcagaa ccttaccaac ccttgacatc ccaggaccga tccagagatg gatctttcac 660
ttcggtgacc tggagacagg tgctgcatgg ctgtcgtcag ctcgtgtcgt gagatgttcg 720
gttaagtccg gcaacgagcg caacccacgt ccctagttgc cagcattcag ttgggcactc 780
tatggaaact gccgatgata agtcggagga aggtgtggat gacgtcaagt cctcatggcc 840
cttacgggtt gggctacaca cgtgctacaa tggtggtgac agtgggttaa tccccaaaag 900
ccatctcagt tcggattgtc ctctgcaact cgagggcatg aagttggaat cgctagtaat 960
cgcggaacag catgccgcgg tgaatacgtt cccgggcctt gtacacaccg cccgtcacac 1020
catgggagtt ggttctaccc gacggccgtg cgctaacctt tggaggcagc ggaccacgta 1080
gattccggcg ggt 1093

Claims (2)

1.一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌LFPH1，其特征是：海角副球菌LFPH1(Paracoccus homiensis LFPH1)，保藏名称为海角副球菌LFPH1，保藏编号为CCTCCM20191006，保藏日期为2019年12月4日，保藏单位为中国典型培养物保藏中心，保藏地址为中国武汉。
2.权利要求1所述的海角副球菌LFPH1在净化海水池塘养殖水体中的无机氮磷方面的应用。
CN202010159548.6A 2020-03-10 2020-03-10 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用 Active CN111378603B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010159548.6A CN111378603B (zh) 2020-03-10 2020-03-10 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010159548.6A CN111378603B (zh) 2020-03-10 2020-03-10 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111378603A true CN111378603A (zh) 2020-07-07
CN111378603B CN111378603B (zh) 2021-05-25

Family

ID=71215311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010159548.6A Active CN111378603B (zh) 2020-03-10 2020-03-10 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111378603B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102911897A (zh) * 2012-10-11 2013-02-06 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 一种脱氮副球菌的培养方法及其在养殖水质净化中的应用
CN103966138A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 北京农业生物技术研究中心 孟加拉副球菌n74-1及其在水产养殖水质净化中的应用
CN106148024A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 山东胜伟园林科技有限公司 一种含人型副球菌的清淤剂及其在排盐暗管中的应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102911897A (zh) * 2012-10-11 2013-02-06 中国水产科学研究院淡水渔业研究中心 一种脱氮副球菌的培养方法及其在养殖水质净化中的应用
CN103966138A (zh) * 2014-05-14 2014-08-06 北京农业生物技术研究中心 孟加拉副球菌n74-1及其在水产养殖水质净化中的应用
CN106148024A (zh) * 2016-06-30 2016-11-23 山东胜伟园林科技有限公司 一种含人型副球菌的清淤剂及其在排盐暗管中的应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIM ET AL: "Paracoccus homiensis sp nov., isolated from a sea-sand sample.", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF SYSTEMATIC AND EVOLUTIONARY MICROBIOLOGY》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111378603B (zh) 2021-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tanikawa et al. Effluent treatment in an aquaponics-based closed aquaculture system with single-stage nitrification–denitrification using a down-flow hanging sponge reactor
CN105274029B (zh) 一种维氏硝化杆菌及硝化细菌-反硝化细菌复合菌剂及生产方法和应用
CN104845920A (zh) 一株海洋卓贝尔氏菌及其应用
CN111471611B (zh) 一种净化海水池塘养殖尾水中无机氮磷的赤红球菌hdrr1及其应用
CN107723264B (zh) 一种净化养殖水体无机氮的海水硝酸盐还原菌菌株xhna1及其应用
CN110054369B (zh) 一种对采油高盐污水人工湿地生态配置实现冬季达标运行的方法
CN111961612A (zh) 一种应用于治理水产养殖尾水的异养硝化-好氧反硝化细菌的筛选及脱氮性能评估方法
CN114717149B (zh) 一种南海深海鱼源异源食烷菌axmz1及其应用
CN107828679B (zh) 一种净化养殖水体中氨的玫瑰红红球菌菌株xhrr1及其应用
CN111471612B (zh) 一种净化海水池塘养殖尾水中无机氮磷的赤红球菌hdrr2y及其应用
CN110373352B (zh) 高效苯胺降解菌及其在含苯胺废水处理中的应用
CN114621885A (zh) 一株高效去除氨态氮和亚硝态氮的枯草芽孢杆菌及其在水产养殖中的应用
CN114292798B (zh) 一种厌氧反硝化菌种及其在河道水体修复中的应用
CN111378603B (zh) 一种净化海水池塘养殖水体中无机氮磷的海角副球菌lfph1及其应用
CN113717877B (zh) 一种海水来源的异养硝化-好氧反硝化细菌ds2及其应用
CN106010969B (zh) 一种吞噬微囊藻的棕鞭毛虫的大规模培养方法
CN106434424B (zh) 具有污海水脱氮能力的弧菌及其用途
CN110468066B (zh) 一种好氧反硝化菌株及其应用
CN110407338B (zh) 一株低温脱氮除磷菌及其应用
CN104164389B (zh) 一株荧光假单胞菌及其在水产养殖中的应用
CN108102946B (zh) 一种净化养殖水体氨的硫氧化柠檬胞菌菌株xhct1及其应用
CN114317312A (zh) 一种成都假单胞菌bf6及其脱氮应用
CN116904349B (zh) 一种具有好氧反硝化能力的粘着剑菌及其应用
CN113322199B (zh) 一种美济礁泻湖鱼源除烃海杆菌mhmj1及其应用
CN108546662A (zh) 采用分别固定化的硝化菌群-芽孢杆菌联合处理养殖废水的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant