研究发现新型高效好氧反硝化菌降解有害亚硝酸

我国“十四五”发展规划把生态环境保护摆在重要位置，指出要推动经济社会发展全面绿色转型建设人与自然和谐相处的现代化。因此，在加快经济发展建设的同时，不能忽视环境污染物的治理和生态环境的保护和改善。

亚硝酸盐是水环境中主要的含氮污染物。作为氮循环的中间产物之一，亚硝酸盐在硝酸盐和含氮有机物的降解过程中产生并积累，形成污染源。印染、制糖、合成纤维等过程的工业废水，化肥过量施用的农业废水，集约化养殖的水产养殖废水都含有亚硝酸盐污染物。亚硝酸盐是一种威胁水生动物生存的有害物质。过量的亚硝酸盐会引起水生动物的暴发性疾病。此外，亚硝酸盐可引起人体高铁血红蛋白和厌食症。进入体内的亚硝酸盐很容易转化为硝胺，具有致癌作用。因此，控制污水中亚硝酸盐的浓度，对于保护和改善生态环境显得尤为迫切。对于亚硝酸盐污染物的处理，生物方法比物理和化学方法更经济有效。然而，传统生物方法中的亚硝酸盐反硝化细菌只能在缺氧或厌氧条件下降解亚硝酸盐。因为这个过程所必需的反硝化酶在有氧条件下会被抑制，所以对氧气非常有效。比较敏感。

图1亚硝酸盐好氧反硝化菌Acinetobacter oleivorans YT03的系统发育树、反硝化作用、转录显着差异基因的GO注释图

为了解决问题富氧条件下的反应 硝化细菌会降低亚硝酸盐的效率。近年来，科学家们不断研究培养好氧反硝化细菌，以实现在好氧条件下对亚硝酸盐污染物的高效降解。广东省科学院化工研究所环境化学研究中心团队从污水处理厂活性污泥中分离筛选出一种新型高效亚硝酸盐好氧反硝化细菌。经16s rDNA鉴定为嗜油不动杆菌，命名为YT03，最适宜生长。条件为琥珀酸钠为碳源，C/N 16，pH 6.5，温度30°C，摇床转速250 rpm，10 mg/L亚硝酸盐为唯一氮源，可在6小时内完全降解。亚硝酸盐去除率为100%，去除率为1.67 mg/L/h，明显优于芽孢杆菌。 YX-6，假单胞菌属。 yy7、蜡样芽孢杆菌PB88等多种亚硝酸盐反硝化细菌。此外，好氧反硝化菌YT03还具有高效的氨氮净化能力，对氨氮约10mg/L的去除率为94.41%，去除率为1.96mg/L/h。基因组转录组研究表明，在亚硝酸盐反硝化过程中，20个基因显着上调，27个基因下调，主要涉及运输和生物合成过程（图1）。试验结果表明，好氧反硝化菌YT03在处理亚硝酸盐废水方面具有良好的应用前景。该好氧反硝化菌可以同时利用氧气和亚硝酸盐作为电子受体，大大拓宽了反硝化菌降解亚硝酸盐污染物的应用范围。

相关研究成果发表在《Frontiers in Microbiology》杂志上。省科学院化工研究所为唯一出版单位。该工作获得了广东省科学院实施创新驱动发展能力建设专项资金和广东省自然科学基金。

论文信息：Li, B., Lv, R., Xiao, Y., Hu, W., Mai, Y., Zhang, J., ... & Hu, X. (2019)。一种新型亚硝酸盐基好氧反硝化细菌不动杆菌属。 YT03 及其转录组分析。 Frontiers in Microbiology, 10, 2580. DOI: 10.3389/

（陆然李斌，省科学院化工研究所/供稿）