一株亚硝化细菌的分离鉴定及其发酵工艺优化

摘要

亚硝化细菌(又称氨氧化菌)在自然界中分布广泛,其在土壤、淡水及海洋中均有分布.亚硝化细菌在污水氨氮降解过程中具有重要作用,然而亚硝化细菌的高密度发酵较为困难,使其在实际应用中受到限制.基于此,将海洋污泥在揺瓶中富集培养,利用硅胶平板和水洗琼脂平板分离获得1株亚硝化细菌,经鉴定为亚硝化单胞菌菌属(Nitrosomonas sp.),并通过揺瓶培养确定了此菌株的最优培养条件:最适温度为30℃,最适pH为8.0,最适溶解氧浓度≥1.8 mg/L.经正交试验确定培养基组分的最佳组合及浓度:0.5％NaHCO3,0.8％(NH4)2SO4,0.1％KH2PO4,0.01％FeSO4.最后,在最优培养条件下利用10 L发酵罐进行高密度发酵,并于发酵过程中进行了2次发酵液置换,当发酵75 h时,发酵液的亚硝化速率达到236 mg(N-NO-2)/L·h,与未进行发酵液置换的发酵批次相比,亚硝化速率提高了2倍.研究表明,置换发酵液极大地提高了发酵效率,对后续工业化生产起到了重要的指导作用.