本帖最后由 一片云 于 2014-8-5 09:08 編輯
——摘自《淡水漁業(yè)》 摘要: 為了解乳酸菌去除養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的作用機(jī)理，實(shí)驗(yàn)研究了一株干酪乳桿菌L821a ( Lactobacillus casei)對淡水魚養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的去除狀況，通過對菌體、酶及代謝產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)，證明其去除亞硝酸鹽的機(jī)理包括胞內(nèi)酶作用、代謝產(chǎn)物乳酸的直接化學(xué)反應(yīng)2H+ + 3NO[sup]－2[/sup] = NO[sup]－3[/sup] + 2NO↑ + H[sub]2[/sub]O 作用和間接促進(jìn)微生物反硝化作用3 種作用機(jī)理。在養(yǎng)殖水體中主要以間接作用方式發(fā)揮作用。分析認(rèn)為乳酸促進(jìn)反硝化作用的原因在于為反硝化微生物提供了易于利用的有機(jī)碳源( 能量物質(zhì)) 。 關(guān)鍵詞: 干酪乳桿菌; 乳酸; 亞硝酸鹽; 反硝化
亞硝酸鹽是氮素循環(huán)過程細(xì)菌硝化與反硝化過程中重要的中間產(chǎn)物。水環(huán)境中的亞硝酸鹽能對養(yǎng)殖對象產(chǎn)生毒性［1］，是魚、蝦養(yǎng)殖過程中的重要危害因素之一。養(yǎng)殖水體中去除亞硝酸鹽的方法包括物理、化學(xué)和微生物三大類方法［2］，其中微生物類方法因能保證養(yǎng)殖產(chǎn)品的安全性和產(chǎn)品質(zhì)量而備受關(guān)注。近年來，有報(bào)道稱乳酸菌可以有效去除養(yǎng)殖水體中的亞硝酸鹽。如吳偉等［3］應(yīng)用短乳桿菌( Lactobacillusbrevis，A1. 558) 去除養(yǎng)殖水體中亞硝酸鹽，證實(shí)其在復(fù)雜的養(yǎng)殖水環(huán)境中也能發(fā)揮有效去除效果; 李卓佳等［4］研究發(fā)現(xiàn)乳酸桿菌( L. spp． ) 能有效地降低養(yǎng)殖廢水和飼料中的亞硝酸鹽。但是目前乳酸菌去除養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的機(jī)理尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)擬通過對一株干酪乳桿菌L821a( L. casei) 去除淡水魚類養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽機(jī)理的研究，闡明其作用機(jī)理，并為水產(chǎn)養(yǎng)殖中乳酸菌去除亞硝酸鹽的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。
關(guān)于乳酸菌胞內(nèi)酶作用去除亞硝酸鹽之前已有較多報(bào)道，如張慶芳等［13］研究發(fā)現(xiàn)短乳桿菌處理亞硝酸鹽主要處于亞硝酸還原酶還原亞硝酸鹽階段; 王昌祿等［14］分離的一株W-58 乳酸菌證實(shí)對亞硝酸鹽的去除也主要為產(chǎn)酶; 關(guān)于同化作用及代謝產(chǎn)物酸類作用也有報(bào)道，吳偉等［3］指出短乳桿菌可能去除亞硝酸鹽的機(jī)理包括酶去除、酸法去除以及同化作用，而在本實(shí)驗(yàn)中同化作用幾乎可以排除; 張慶芳等［12］指出乳酸菌降解亞硝酸鹽包括酸降解和酶降解兩個階段，尚未見報(bào)道乳酸通過化學(xué)反應(yīng)直接作用及促進(jìn)反硝化間接作用去除養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽。
結(jié)合表3 對檸檬酸實(shí)驗(yàn)的初步結(jié)果以及前述投加乳酸后亞硝酸鹽、硝酸鹽降低，及總氮下降的結(jié)果，可以進(jìn)一步證明乳酸在養(yǎng)殖水體中去除亞硝酸鹽的部分機(jī)理確實(shí)是由于促進(jìn)了養(yǎng)殖水體微生物的反硝化作用，且乳酸充當(dāng)了反硝化的能量物質(zhì)。如何消除養(yǎng)殖水體的亞硝酸鹽的危害一直以來都是水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。近年來，有多位學(xué)者指出乳酸菌可以有效去除養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽，但并未見更深入研究乳酸菌去除養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽機(jī)理的報(bào)道，然而在水產(chǎn)養(yǎng)殖的生產(chǎn)實(shí)踐中，乳酸菌被越來越多地應(yīng)用于亞硝酸鹽的去除，對于乳酸菌在水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中去除亞硝酸鹽機(jī)理的研究顯得尤為迫切。本實(shí)驗(yàn)基于對干酪乳桿菌L821a 去除淡水魚類養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的研究，發(fā)現(xiàn)該菌去除養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽的機(jī)理包括胞內(nèi)酶作用、代謝產(chǎn)物乳酸的直接作用和間接作用3 種機(jī)理，其中，首次報(bào)道在養(yǎng)殖水體中乳酸菌的代謝產(chǎn)物乳酸可以通過直接的化學(xué)反應(yīng)和促進(jìn)反硝化間接的去除亞硝酸鹽，且以后一種機(jī)理為主。本研究僅限于干酪乳桿菌L821a，尚未對其它種屬的乳酸菌進(jìn)行研究，后期需要進(jìn)一步研究不同種類乳酸菌在養(yǎng)殖水體中去除亞硝酸鹽的機(jī)理，并探討不同類型養(yǎng)殖水體的差別; 不同養(yǎng)殖對象對亞硝酸鹽的耐受濃度差別很大，為研究方便作者選取了一個相對較高的整數(shù)值8mg /L，對于乳酸菌對不同濃度的亞硝酸鹽去除效果還需進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探討。
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