枯草芽孢桿菌HAINUP40水質(zhì)凈化作用的研究

劉樹彬，王新銳，林壯其，蔡 巖，吳 越，劉 象，周永燦，王世鋒

(1.海南大學(xué)，南海海洋資源利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 海口 570228；2.海南大學(xué) 海洋學(xué)院，熱帶生物資源教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?570228；3.海南大學(xué) 海洋學(xué)院，海南省水生生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，海南 ?？?570228；4.海南省藍(lán)色海洋生物科技有限公司，海南 ?？?570100)

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，集約化養(yǎng)殖規(guī)模日益擴(kuò)大和養(yǎng)殖密度的不斷提高[1]，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的大量魚蝦排泄物和殘餌，使得水體中的有機(jī)物、亞硝酸鹽氮、氨氮等有害物質(zhì)含量增加，使得養(yǎng)殖動物免疫力降低，生長速度減慢，導(dǎo)致疾病爆發(fā)和死亡[2]，嚴(yán)重限制了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。近年來，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)者通過使用益生菌，一方面通過向水體中添加微生態(tài)制劑，促進(jìn)水體中有機(jī)物等污染物的礦化與分解，改善養(yǎng)殖池塘的水質(zhì)，降低對環(huán)境的污染[3]，取得了良好的效果。另一方面，向水產(chǎn)動物飼料中添加益生菌，提高了水產(chǎn)動物的生長速度和免疫力，并在增強(qiáng)水產(chǎn)動物抵抗病原侵染的能力等方面取得了重要的研究進(jìn)展。

目前，水產(chǎn)上廣泛使用的具有水質(zhì)改良效果的益生菌種類繁多，包括芽孢桿菌、光合細(xì)菌、復(fù)合EM菌、硝化細(xì)菌、乳酸菌等[4]。其中，芽孢桿菌屬中的枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)由于具有多種優(yōu)良特性而在水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到了廣泛應(yīng)用[5]。首先，枯草芽孢桿菌能夠分泌大量的淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶等胞外酶，能迅速降解殘餌和排泄物中的淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪等有機(jī)物，加快水體中有機(jī)物的礦化與分解，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的[6]；其次，枯草芽孢桿菌可分泌多肽類物質(zhì)和細(xì)菌素類物質(zhì)等，能抑制病原菌的滋生，提高動物的免疫力[7]；另外，枯草芽孢桿菌可形成芽孢，從而表現(xiàn)出對環(huán)境較強(qiáng)的耐受性，以便于儲存和運(yùn)輸?shù)?。已有研究表明，枯草芽孢桿菌具有較好的凈化水質(zhì)的作用[8-10]。

本實(shí)驗(yàn)室從天然水體中分離篩選到一株枯草芽孢桿菌HAINUP40[11]，該菌株對魚源致病性無乳鏈球菌(Streptococcusalactolyticus)具有較強(qiáng)拮抗作用，拌料投喂可提高尼羅羅非魚(Oreochromisnilloticus)的非特異免疫力和抵抗無乳鏈球菌感染能力；而且枯草芽孢桿菌HAINUP40具有較強(qiáng)的胞外蛋白酶和淀粉酶活性[12]。因此，筆者對枯草芽孢桿菌HAINUP40的水質(zhì)凈化效果進(jìn)行研究，以期為研制同時具有預(yù)防無乳鏈球菌疾病和水質(zhì)改良效果的微生態(tài)制劑奠定基礎(chǔ)，亦為水產(chǎn)養(yǎng)殖多功能微生態(tài)制劑的開發(fā)和利用提供優(yōu)良的菌種資源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 菌種來源

試驗(yàn)所用枯草芽孢桿菌菌種(菌株編號：HAINUP40，NCBI序列號：KY244143.1)為本實(shí)驗(yàn)室分離并鑒定，-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.1.2 培養(yǎng)基配方

枯草芽孢桿菌HAINUP40生長曲線測定的培養(yǎng)基配方：

(1)普通淡水培養(yǎng)基：酵母粉1 g，牛肉膏3 g，蛋白胨5 g，氯化鈉5 g，蒸餾水1000 mL。pH：7.6～7.8。

(2)普通海水培養(yǎng)基：酵母粉1 g，牛肉膏3 g，蛋白胨5 g，氯化鈉30 g，蒸餾水1000 mL。pH：7.6～7.8。

(3)細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基：胰蛋白胨10 g，酵母粉5 g，氯化鈉10 g，蒸餾水1000 mL。

(4)2216E培養(yǎng)基：蛋白胨5 g，酵母粉1 g，磷酸高鐵0.01 g，陳海水1000 mL。pH：7.6～7.8。

(5)氨氮降解菌篩選培養(yǎng)基：酵母粉1 g，牛肉膏3 g，氯化銨0.078 g，硫酸銨0.1 g，氯化鈉5 g，蒸餾水1000 mL。pH：7.6～7.8。其中氨氮含量約為30 mg/L[13]。

1.1.3 模擬廢水配制

(1)模擬廢水基礎(chǔ)配方參考張峰峰等[14-15]的配方并加以改進(jìn)：豆粕粉0.6 g，麥麩0.6 g，氯化銨0.078 g，硫酸銨0.1 g，磷酸二氫鉀0.018 g，硝酸鉀0.6 g，七水合硫酸鎂0.013 g，二水合氯化鈣0.043 g，七水合硫酸亞鐵0.005 g，氯化鈉0.0016 g，無菌水1000 mL。pH：7.0～8.5。

(2)高含量氨氮和化學(xué)需氧量模擬廢水配方：在模擬廢水基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上，每升模擬廢水氯化銨和硫酸銨添加量各提高至4倍，豆粕粉和麥麩添加量各提高至2倍。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 菌株活化

取-80 ℃保藏的枯草芽孢桿菌HAINUP40，用普通淡水培養(yǎng)基活化后，在37 ℃生化培養(yǎng)箱中倒置培養(yǎng)24 h，挑取單個菌落接種于100 mL 普通淡水液體培養(yǎng)基中，37 ℃，180 r/min恒溫振蕩培養(yǎng)24 h，形成種子液。

1.2.2 最適培養(yǎng)基篩選

利用全自動生長曲線測定儀(Bioscreen C 型，芬蘭Bioscreen公司)測定枯草芽孢桿菌HAINUP40在37 ℃下在4種液體培養(yǎng)基(細(xì)菌基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基、普通淡水液體培養(yǎng)基、普通海水液體培養(yǎng)基、2216E液體培養(yǎng)基)中的生長曲線，以空白培養(yǎng)基為對照，每隔1 h測定一次吸光值，并在試驗(yàn)結(jié)束時繪制生長曲線，選出該菌株最適生長的液體培養(yǎng)基。

1.2.3 枯草芽孢桿菌HAINUP40對氨氮降解培養(yǎng)基的作用

試驗(yàn)在6個500 mL錐形瓶中進(jìn)行，在每個錐形瓶中加入300 mL氨氮降解菌篩選培養(yǎng)基，滅菌后放置在陰涼處。靜置2 d后隨機(jī)分為2組，對照組不添加枯草芽孢桿菌HAINUP40，試驗(yàn)組添加枯草芽孢桿菌HAINUP40，添加終密度為4.74×106cfu/mL，分別在試驗(yàn)開始的第0、6、12、24、48、72、96 h無菌操作取水樣，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后測定氨氮和亞硝酸鹽氮含量。

1.2.4 枯草芽孢桿菌HAINUP40接種密度對模擬廢水的凈化作用

試驗(yàn)在12個玻璃缸(直徑23.00 cm，高33.00 cm，容積12 L)中進(jìn)行。在每個玻璃缸中加入5 L模擬廢水，缸口用紗布遮蓋，放置在陰涼處。靜置2 d后隨機(jī)分為4組，分別添加枯草芽孢桿菌HAINUP40使水體中菌液終密度分別為0 cfu/mL(對照組)、8.64×105cfu/mL、8.64×106cfu/mL和8.64×107cfu/mL[16]，每組設(shè)3個平行。于試驗(yàn)開始后的第3、6、9、12、24 h自每個缸中取水樣，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后測定亞硝酸鹽氮、氨氮、化學(xué)需氧量、pH等水質(zhì)指標(biāo)，每次取水樣后補(bǔ)充相應(yīng)量的無菌水。

1.2.5 枯草芽孢桿菌HAINUP40對高含量氨氮和化學(xué)需氧量模擬廢水的凈化作用

試驗(yàn)在6個玻璃缸(直徑23.00 cm，高33.00 cm，容積12 L)中進(jìn)行,在每個玻璃缸中加入5 L高含量氨氮和化學(xué)需氧量模擬廢水，缸口用紗布遮蓋，放置在陰涼處。靜置2 d后隨機(jī)分為2組,對照組不添加枯草芽孢桿菌HAINUP40，試驗(yàn)組添加枯草芽孢桿菌HAINUP40，添加終密度為1.2.4中確定的凈水效果最佳的密度，每組3個平行,在試驗(yàn)開始后的第0、6、12、24 h以及2、3、4、5、6、7 d測定水質(zhì)指標(biāo)(亞硝酸鹽氮、氨氮、化學(xué)需氧量及pH)。

1.2.6 枯草芽孢桿菌HAINUP40對養(yǎng)殖廢水的凈化作用

在海南大學(xué)海洋學(xué)院附近養(yǎng)殖池塘(采水位置為水面下0.3 m，透明度25～30 cm)采水樣5 L，靜置2 d后分裝入500 mL錐形瓶中。試驗(yàn)分為A、B、C、D、E 5組。其中A組放置于室內(nèi)陰涼處，C組放置于室內(nèi)光照處，E組放置于暗箱內(nèi)；B組和D組添加枯草芽孢桿菌HAINUP40，終密度為7.36×106cfu/mL，其中B組放置在室內(nèi)光照處，D組放置在暗箱內(nèi)。每組3個平行樣，分別在試驗(yàn)開始后第0、6、12、24、48、72 h測定水質(zhì)指標(biāo)(亞硝酸鹽氮、氨氮、化學(xué)需氧量及pH)。

1.2.7 水質(zhì)指標(biāo)測定

參照陳國華[17]的方法，采用重氮偶氮法測定亞硝酸鹽氮，采用次溴酸鈉氧化法測定氨氮，采用堿性高錳酸鉀法測定化學(xué)需氧量，利用pH測定儀(DELTA320型，梅特勒—托利多公司)進(jìn)行pH測定。對每組每個時間點(diǎn)取雙樣進(jìn)行平行測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用 SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件計(jì)算測定數(shù)據(jù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)差以及進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 枯草芽孢桿菌HAINUP40適宜培養(yǎng)基篩選

枯草芽孢桿菌HAINUP40在4種液體培養(yǎng)基(細(xì)菌基礎(chǔ)液體培養(yǎng)基、普通淡水液體培養(yǎng)基、普通海水液體培養(yǎng)基、2216E液體培養(yǎng)基)中進(jìn)行培養(yǎng),測定并繪制生長曲線(圖1)。結(jié)果表明，枯草芽孢桿菌HAINUP40在4種培養(yǎng)基中進(jìn)入對數(shù)生長期的時間點(diǎn)為第3 h，但枯草芽孢桿菌HAINUP40在達(dá)到吸光值基本相同的穩(wěn)定期所用時間不同?？莶菅挎邨U菌HAINUP40在4種培養(yǎng)基中進(jìn)入穩(wěn)定期用時分別為：普通淡水培養(yǎng)基9 h，細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基13 h，2216E培養(yǎng)基18 h，普通海水培養(yǎng)基22 h?？梢姡莶菅挎邨U菌HAINUP40在不同培養(yǎng)基中的生長速度不同，由快到慢依次為普通淡水培養(yǎng)基>細(xì)菌基礎(chǔ)培養(yǎng)基>2216E培養(yǎng)基>普通海水培養(yǎng)基，為此，利用普通淡水培養(yǎng)基對枯草芽孢桿菌HAINUP40進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)為后續(xù)試驗(yàn)提供菌液。

圖1 枯草芽孢桿菌HAINUP40在4種培養(yǎng)基下的生長曲線注:各組空白對照的數(shù)值較接近，在圖1中顯示為基本重合的直線.

2.2 枯草芽孢桿菌HAINUP40降解氨氮效果

將枯草芽孢桿菌HAINUP40添加到氨氮降解菌篩選培養(yǎng)基中，與對照組相比，試驗(yàn)組的氨氮在第6 h有明顯的升高(P<0.05)，然后氨氮質(zhì)量濃度逐漸降低，并在第4 d時降至11.2 mg/L，相較于起始氨氮質(zhì)量濃度26.4 mg/L，氨氮去除率達(dá)到57.58%(圖2a)。亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度基本維持在0.01 mg/L的較低水平(圖2b)，試驗(yàn)組僅在第12 h亞硝酸鹽氮明顯升高(P<0.05)隨后第24 h又降至0.01 mg/L的低水平，試驗(yàn)組與對照組在其余時間點(diǎn)并無顯著差異(P>0.05)。

2.3 枯草芽孢桿菌HAINUP40接種密度對模擬廢水凈化的作用

將密度為105、106cfu/mL和107cfu/mL的枯草芽孢桿菌HAINUP40分別添加到模擬廢水中，與對照組相比，3個試驗(yàn)組在24 h內(nèi)對水體中化學(xué)需氧量和pH均具有顯著的降低作用(P<0.05)。其中，在24 h時對化學(xué)需氧量去除率分別為69%、69%和81%(圖3a)，水體pH隨著時間的推移逐漸降低，但菌的添加密度對pH的下降趨勢沒有影響，且下降速率基本一致，從初始的8.0降至6.8，均顯著低于對照組的pH7.9(圖3b)(P<0.05)。水體中的亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度在試驗(yàn)組和對照組間沒有明顯差異(P>0.05)，在24 h內(nèi)均表現(xiàn)出先升后降(圖3c)。水體中氨氮的質(zhì)量濃度，在對照組中一直處于上升趨勢，并在第24 h時達(dá)到峰值，3試驗(yàn)組則呈現(xiàn)先升后降的趨勢(圖3d)。其中，添加106cfu/mL試驗(yàn)組在第3 h氨氮質(zhì)量濃度開始增加，在第9 h達(dá)到最大值之后下降。其他組在第6 h開始升高，105cfu/mL和107cfu/mL試驗(yàn)組分別在第9 h和第12 h達(dá)到峰值之后有所下降。

圖2 枯草芽孢桿菌HAINUP40對降解氨氮菌培養(yǎng)基的亞硝酸鹽氮和氨氮的影響a:氨氮；b:亞硝酸鹽氮.

可見，向模擬廢水中添加密度為106cfu/mL的枯草芽孢桿菌HAINUP40，可快速的對水體中的有機(jī)物降解，轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮和亞硝酸態(tài)氮等無機(jī)物，為此，后續(xù)試驗(yàn)添加菌的密度均選取106cfu/mL。

2.4 枯草芽孢桿菌HAINUP40對高含量氨氮和化學(xué)需氧量模擬廢水的凈化作用

選取106cfu/mL作為接種密度來研究枯草芽孢桿菌HAINUP40對高含量氨氮和化學(xué)需氧量模擬廢水的影響,結(jié)果顯示，試驗(yàn)組和對照組的化學(xué)需氧量濃度隨著時間的推移都有一個下降的趨勢，與對照組相比，試驗(yàn)組下降趨勢明顯(P<0.05)，7 d對化學(xué)需氧量的去除率達(dá)到90.37%(圖4a)。pH在對照組和試驗(yàn)組中均顯示為先降后升的趨勢。其中，試驗(yàn)組pH在第12 h時候達(dá)到最低值7.25，此后逐漸升高，在第5～7 d恢復(fù)到pH約8.0；對照組pH在第24 h達(dá)到最低值，之后逐步升高，在第7 d的時候同樣恢復(fù)到pH約8.0(圖4b)。亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度在對照組和試驗(yàn)組中均顯示為先升后降的趨勢，均在第24 h達(dá)到峰值。然而試驗(yàn)組在第2 d時，其亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度降至1.67 mg/L，而對照組則在第3 d才降到與試驗(yàn)組相同水平(圖4c)。對氨氮的測定結(jié)果顯示，無論是試驗(yàn)組還是對照組，氨氮質(zhì)量濃度在整個試驗(yàn)周期內(nèi)均顯示為增高的趨勢，與對照組相比，枯草芽孢桿菌HAINUP40對高含量氨氮和化學(xué)需氧量廢水中的氨氮降解效果不顯著(P>0.05)(圖4d)。

2.5 枯草芽孢桿菌HAINUP40對養(yǎng)殖廢水的凈化效果

將枯草芽孢桿菌HAINUP40添加到養(yǎng)殖廢水中，無論是有光照的B組還是無光照的D組，與未添加菌的A組、C組和E組相比，水樣中亞硝酸鹽氮、氨氮質(zhì)量濃度，pH和化學(xué)需氧量在第72 h都顯著降低(P<0.05)(圖5)。其中，B組和D組在72 h時對亞硝酸鹽氮去除率達(dá)到94.12%，而A組、C組和E組的亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度均大幅度增加。添加枯草芽孢桿菌HAINUP40的B組和D組，氨氮和化學(xué)需氧量均有一個先升后降的過程，在第72 h之后，均顯著低于不添加菌株的A組、C組和E組(P<0.05)，化學(xué)需氧量去除率達(dá)到72.13%。添加枯草芽孢桿菌HAINUP40的試驗(yàn)組與對照組相比，pH顯著降低并在第48 h開始至試驗(yàn)結(jié)束維持在pH7.5左右。

3 討 論

3.1 枯草芽孢桿菌HAINUP40對水體氨氮和亞硝酸鹽氮的影響

無論是淡水還是海水養(yǎng)殖過程中，水體中過量的氨氮、亞硝酸鹽氮等營養(yǎng)鹽都會影響?zhàn)B殖魚類的正常生長。在本研究中，將枯草芽孢桿菌HAINUP40接種到氨氮降解菌液體培養(yǎng)基中，4 d氨氮去除率為57.58%，可見該菌株具有較好的降低氨氮的效果。在氨氮降解菌培養(yǎng)基培養(yǎng)試驗(yàn)中，添加枯草芽孢桿菌HAINUP40的試驗(yàn)組與對照組相比，水體中的氨氮呈現(xiàn)先升(第6、12和24 h)后降(第2、3、4 d)的趨勢，在模擬廢水試驗(yàn)、高含量氨氮和化學(xué)需氧量試驗(yàn)和養(yǎng)殖廢水試驗(yàn)中也都存在相同的現(xiàn)象?？莶菅挎邨U菌屬于化能異養(yǎng)型微生物[18]，對蛋白質(zhì)等有機(jī)物的利用是通過胞外蛋白酶在細(xì)胞外將蛋白質(zhì)分解為多肽、氨基酸和銨態(tài)氮，然后進(jìn)行吸收與利用。水體中含氮有機(jī)物在微生物氨化作用下所形成的氨氮，會繼續(xù)在微生物的作用下，通過消耗溶解氧而進(jìn)一步氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽[19]。在本研究中氨氮質(zhì)量濃度呈上升趨勢，這可能是由于枯草芽孢桿菌對有機(jī)物進(jìn)行水解，所產(chǎn)生的氨氮超出了硝化作用所能承載的量,終究導(dǎo)致氨氮質(zhì)量濃度逐漸積累上升[20]。

水體中的氨氮會在細(xì)菌的作用下氧化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽[19]。在本研究中，將枯草芽孢桿菌HAINUP40接種到氨氮降解菌液體培養(yǎng)基中，氨氮質(zhì)量濃度在第6 h達(dá)到峰值，亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度在第12 h達(dá)到峰值，在第24 h亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度恢復(fù)到較低水平，這可能是枯草芽孢桿菌HAINUP40具有將氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮甚至硝酸鹽的能力。在亞硝酸鹽氮去除方面，沈南南等[21]將芽孢桿菌添加到養(yǎng)殖水體中，5 d對亞硝酸鹽氮去除率為13.54%。李存玉等[22]利用混合的植物乳桿菌和芽孢桿菌，研究其對養(yǎng)殖水體亞硝酸鹽氮的去除效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)5 d對亞硝酸鹽氮去除率為57.8%。在本研究中，將枯草芽孢桿菌HAINUP40添加到養(yǎng)殖廢水中，試驗(yàn)組的亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度急劇下降，在第12 h降至0.01 mg/L，且維持到試驗(yàn)結(jié)束，12 h對亞硝酸鹽氮去除率達(dá)到94.12%，顯示該菌對亞硝酸鹽氮具有較好的去除效果。不過在模擬廢水試驗(yàn)和高含量氨氮和化學(xué)需氧量試驗(yàn)研究中，與對照組相比，添加枯草芽孢桿菌HAINUP40后水體亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度在較短時間即達(dá)峰值。這可能是由于水體中細(xì)菌對有機(jī)物的分解利用消耗大量氧氣，抑制了氨氮的硝化作用，導(dǎo)致氨氮和亞硝酸鹽氮在水中積累[23]。

圖3 不同接種密度對化學(xué)需氧量、pH、亞硝酸鹽氮和氨氮質(zhì)量濃度的影響a:化學(xué)需氧量；b:pH；c:亞硝酸鹽氮；d:氨氮.

圖4 枯草芽孢桿菌HAINUP40對高含量氨氮和化學(xué)需氧量模擬廢水化學(xué)需氧量、pH、亞硝酸鹽氮和氨氮的影響a:化學(xué)需氧量；b:pH；c:亞硝酸鹽氮；d:氨氮.

圖5 枯草芽孢桿菌HAINUP40對養(yǎng)殖廢水亞硝酸鹽氮、氨氮、pH和化學(xué)需氧量影響a:亞硝酸鹽氮；b:氨氮；c:pH；d:化學(xué)需氧量.

3.2 枯草芽孢桿菌HAINUP40對水體化學(xué)需氧量的影響

馬建新等[24]研究表明，養(yǎng)殖水體中高化學(xué)需氧量是導(dǎo)致養(yǎng)殖動物疾病爆發(fā)流行的主要原因之一。在養(yǎng)殖生產(chǎn)過程中，如能降低水體中的化學(xué)需氧量，不僅可以降低病害的發(fā)生，還可顯著提高水產(chǎn)養(yǎng)殖動物的特定增長率，降低餌料系數(shù)等[25]。胡詠梅等[26]用枯草芽孢桿菌凈化模擬廢水48 h對化學(xué)需氧量去除率為67%；孟睿等[27]用枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌(B.licheniformis)混合對養(yǎng)殖廢水9 d對化學(xué)需氧量去除率為67.97%。本研究將枯草芽孢桿菌HAINUP40添加到模擬廢水和養(yǎng)殖廢水中，在模擬廢水中24 h對化學(xué)需氧量去除率最高可達(dá)81%，7 d對化學(xué)需氧量去除率可達(dá)90.37%，在高含量氨氮和化學(xué)需氧量試驗(yàn)中，7 d對化學(xué)需氧量去除率可達(dá)90.37%，在養(yǎng)殖廢水中72 h對化學(xué)需氧量去除率可達(dá)72.13%，可見枯草芽孢桿菌HAINUP40具有優(yōu)良的降化學(xué)需氧量的能力。

3.3 枯草芽孢桿菌HAINUP40對水體pH的影響

pH是水體綜合理化因子的反映。它對水生動物滲透壓的調(diào)節(jié)及體內(nèi)各種代謝的正常運(yùn)轉(zhuǎn)具有重要意義，是水產(chǎn)養(yǎng)殖中的一個重要生態(tài)因子[28]。將枯草芽孢桿菌HAINUP40添加到模擬廢水和養(yǎng)殖廢水中，pH均有一個降低的過程。在養(yǎng)殖過程中，酸性環(huán)境可使養(yǎng)殖動物血液的pH下降，載氧能力下降，致使養(yǎng)殖動物缺氧死亡[29-30]。不過，在本研究中，向模擬廢水、養(yǎng)殖廢水中添加枯草芽孢桿菌HAINUP40可降低水體的pH，但pH最低依然在6.9以上，并且在24 h后會有一個升高的趨勢，可見枯草芽孢桿菌HAINUP40在短期內(nèi)會造成pH的下降，但對水體的pH總體影響不大。

綜上所述，枯草芽孢桿菌HAINUP40可有效降低水體中的氨氮、亞硝酸鹽氮質(zhì)量濃度和化學(xué)需氧量。另外，由于該菌對羅非魚源致病性無乳鏈球菌拮抗作用，通過拌料投喂可提高尼羅羅非魚的非特異性免疫力和抵抗無乳鏈球菌感染能力[12]。因此，在羅非魚養(yǎng)殖生產(chǎn)中，枯草芽孢桿菌HAINUP40不僅可以作為水質(zhì)改良劑改善水體環(huán)境，還可作為飼料添加劑提高羅非魚的疾病抵抗力，預(yù)防無乳鏈球菌疾病的發(fā)生。

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