过表达亚硝酸盐还原酶的重组大肠杆菌辅助污水短程硝化_辛玉峰

过表达亚硝酸盐还原酶的重组大肠杆菌辅助污水短程硝化_辛玉峰微生物学报ActaMicrobiologicaSinica2017,57(12):1898-1907http://journals.im.ac.cn/actamicrocnDOI:10.13343/j.cnki.wsxb.20170068ResearchArticle研究报告基金项目：山东省自然科学基金青年基金(ZR2012CQ011)；曲阜师范大学校级基金资助(XJ201108)*通信作者。Tel：+86-537-4458576；E-mail：辛玉峰，xinyufeng520@163.com；曲晓华，sduxyf@126.com收稿日期：2017-02-16；修回日期：2017-04-23；网络出版日期：2017-04-27过表达亚硝酸盐还原酶的重组大肠杆菌辅助污水短程硝化辛玉峰*，曲晓华*曲阜师范大学生命科学学院，山东曲阜273165摘要：【目的】为了体现并突出亚硝酸盐还原酶在污水脱氮以及短程硝化中的重要性，对过表达亚硝酸盐还原酶的大肠杆菌进行了污水脱氮的研究。【方法】通过转化带有亚硝酸盐还原酶基因的重组质粒，将亚硝酸盐还原酶在大肠杆菌中过表达，通过分析重组大肠杆菌的产物研究了该酶的表达及还原亚硝酸盐的情况，通过将该重组菌与已报道的硝化-反硝化细菌或生活污水进行混合培养，研究重组菌用于辅助氨氮去除的短程硝化能力。【结果】重组大肠杆菌能正确表达亚硝酸盐还原酶，OD600=2.0的菌悬液在2h内还原约1mmol/L的亚硝酸盐，并产生几乎等量的一氧化氮；重组大肠杆菌与Acinetobactersp.YF14菌株等比例混合时，12h能够提高氨氮脱氮效率约(36.0±7.4)%，且在4h时，最大亚硝酸盐的积累量减少37%；重组大肠杆菌(OD600=1.0)12h内能够提高污水厂活性污泥的脱氮效率约(31.0±5.7)%，且未检测到亚硝酸盐和硝酸盐的积累；溶氧水平对于亚硝酸盐还原酶重组菌辅助脱氮具有明显的影响，中等溶氧量[(6.40.7)mg/L]时脱氮效果最好。【结论】过表达亚硝酸盐还原酶的大肠杆菌可以提高污水脱氮的短程硝化能力。关键词：亚硝酸盐还原酶，大肠杆菌，重组，短程硝化，污水，污泥，脱氮自工业革命以来，大量含氮化合物的产生和排放使环境中氮含量严重超标，由此带来的水体富营养化等是水环境污染中最突出的问题。水