硝化细菌培养的原理

MPN多管发酵法测定氨化细菌、硝化细菌和反硝化细菌1实验原理最大可能数(或最大或然数法，most probable number，MPN)计数又称稀释培养计数（具体参见《土壤与环境微生物研究法》，科学出版社，2009），适用于测定在一个混杂的微生物群落中但却具有特殊生理功能的微生物类群。

本方法是基于选择适当稀释倍数的悬液，接种在特定的液体培养基中培养，检查培养基中是否有该生理类群微生物的生长。

根据不同稀释度接种管的生长情况，用统计学方法求出该生理类群的微生物数量。

特点：利用待测微生物的特殊生理功能的选择性来摆脱其他微生物类群的干扰，并通过该生理功能的表现来判断该类群微生物的存在和丰度。

MPN法特别适合于测定土壤微生物中的特定生理群（如氨化、硝化、纤维素分解、固氮、硫化和反硫化细菌等的数量和检测污水、牛奶及其他食品中特殊微生物类群（如大肠菌群）的数量，缺点是只适于进行特殊生理类群的测定，结果较粗放，只有在因某种原因不能使用平板计数时才采用。

氨化作用是异养细菌将蛋白质水解为氨基酸，进而脱氨基产生氨的过程。

硝化作用是指氨经过微生物的作用氧化成亚硝酸和硝酸的过程。

第一阶段由亚硝酸菌氧化氨为亚硝酸；第二阶段由硝酸菌氧化亚硝酸为硝酸。

这两类细菌都是自养的好氧细菌，生长缓慢，培养时间长。

反硝化作用是一类异养细菌在无氧条件下，利用有机物为电子供体，以硝酸盐为呼吸作用的电子受体，将其还原为N2O、N2的过程。

2实验材料2.1样品（1）固体样品（土样或沉积物等）：取一定质量的样品（1g或10g），装入盛有100ml无菌水的三角瓶中，置于摇床上振荡30min，制成均匀悬浊液。

然后用10倍梯度稀释法将悬浊液稀释成一系列梯度（10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6等，具体视样品而定，微生物丰富的样品稀释的梯度相应大一些）。

（2）液体样品：取一定体积的样品（10ml），装入盛有90ml无菌水的三角瓶中，充分混匀，制成10-1稀释样。

水质之硝化细菌硝化细菌在氮循环中扮演着重要的角色，但它并不仅仅分解者，也是生产者。

一、硝化细菌硝化细菌是一种好氧性自营性细菌，包括亚硝化菌和硝化菌。

生活在有氧的水中或砂层中，它能将氨氧化为亚硝酸和进一步氧化为硝酸，也就是将有毒的氨转化为无毒硝酸盐的过程。

水中氮循环的过程：第一步：鱼类的排泄物和未吃过的食物将会转变为氨；那是因为在这些东西里需要氧的细菌会令蛋白质分裂。

氨是有毒的。

第二步：生存于氧气中的亚硝化菌，能把氨会转变为亚硝酸盐（NO2-）；亚硝酸盐虽然含较少的毒素，但仍对鱼类有致命的毒害。

第三步：亚硝酸盐及后又被硝化菌转变为硝酸盐（NO3-）；而这硝酸盐几乎是无毒的，但突然或长期暴露在高浓度的硝酸盐里是有害的。

但幸运地，硝酸盐的浓度是可以靠更换鱼缸的水来降低。

第四步：硝酸盐及后会被不依附氧气而生存的细菌（厌氧性细菌）变为氮气而升华，这就是一个完整的氮化合物循环。

从上述过程中，我们可以看出亚硝化菌和硝化菌在氨的转化过程中各自的功能和作用，这也是氮循环过程不可缺少的一环。

二、硝化细菌的特点1、好氧性所有硝化细菌族群都是喜欢充足氧气的细菌，这类细菌只在有溶氧存在下才能代谢及生长，即在它们的生长环境中绝不可缺少溶氧，否则它们的正常生命活动受到抑制，甚至有些种类还会引起死亡。

最主要的原因是：硝化细菌需要从硝化作用中获得赖以维生的能源，而硝化作用必须耗费溶氧才能进行，如果缺乏溶氧，硝化细菌通常即无法获得赖以维生的能源。

一般认为溶氧必须至少维持在1.5-2.0ppm才能保持细菌的正常活动和繁殖。

2、温度一般认为最适合硝化细菌生长的温度是25℃，理由是硝化作用所产生之化学能与进行生理代谢所消耗之化学能两者相抵消，在这个温度之下可能有最大的净余值。

硝化细菌的存活温度范围为高于5℃低于42℃，硝化细菌在低温无法进行硝化作用之原因，可能是由于生理代谢受到低温的干扰发生代谢失常的现象，而在高温可能是由于高温使细胞内的物质发生瓦解。

硝化细菌那些事儿（之一）——深入了解硝化细菌观赏鱼世界为您提供一站式水族服务转自：鱼尾巴儿前言：为了让大家更好了解硝化细菌，以及硝化细菌在水族中的应用，避免硝化菌使用过程中的误区，参考各种资料，结合部分原创内容和以前自己翻译的内容编写此文，希望能够帮助大家正确认识硝化细菌。

在此感谢所有原作者。

技术上如有出入，也恳请各位指正，我将不断修订完善。

作者：鳄鱼先生（fish3000鱼民村）俗话说，“养鱼先养水”。

到底什么是“好水”呢？随着近年水产养殖技术的发展研究，我们知道了，“好水”其实就是稳定平衡的微生物群落，它具有象大自然一样自我调节功能，可以及时地将水中的有害物质分解掉，让鱼儿健康地生长繁殖。

而各种微生物中，作用最大也是最受关注的就是硝化细菌。

那么，硝化细菌到底是什么，有什么重要作用呢？在回答这个问题之前，必须先介绍一下“氮循环”的概念。

我们知道，氮（N）对生物来说是非常重要的化学元素，因为它可以形成生物必不可少的两种有机物：蛋白质和核酸。

而自然界的氮主要以氮气（N2）的形式存在于空气中，大多数生物无法直接利用它，只有一些菌类，如蓝、绿藻类，能够吸收N2，合成氮基化合物。

这个过程叫氮固定。

藻类被其他生物吃掉，这些生物又再被生物链中更高级别的生物吃掉，最后氮化合物在整个生态系统中传播开来。

当这些氮化合物被释放（生物死亡，或通过其脱落物、排泄物）时，它们被细菌分解，分解的主要产物是氨，氨易氧化，会被一些细菌氧化为亚硝酸盐，然后被另一些细菌氧化为硝酸盐。

硝酸盐可以被植物吸收，再次进入到食物链中。

氮变为有机物，并被分解，然后再次形成有机物的过程，就是氮循环。

这样，一个完整的氮循环的模式就是：生物（有机物）——>氨——>亚硝酸盐——>硝酸盐——>生物（有机物）好了，现在说说到底什么是硝化细菌。

硝化细菌严谨定义是指利用氨或亚硝酸盐作为主要生存能源，以及能利用二氧化碳（CO2）作为主要碳源的细菌。

如何快速培养硝化细菌的几种方法水族箱过滤器只具备物理过滤和化学过滤的功能，而降解水中毒素的硝化细菌并未繁殖起来，需要在过滤系统开始运转后逐渐进行培养。

若想尽快放入观赏鱼，就需要采取措施加快培养硝化细菌的进度。

通常有以下几种快速培养硝化细菌的方法：(1)利用旧滤材或滤砂移植硝化细菌饲养过观赏鱼的旧水族箱中滤材或底砂上都附着大量的硝化细菌，若能将旧滤材或滤砂移入新设立的水族箱引入菌种，可大大促进硝化细菌繁殖的速度，至少节约一半的培养时间。

(2)利用污染源刺激硝化细菌的繁殖在引入菌种后，要配合过滤、充气促进水流循环，并在水族箱中放入4～5个新鲜的去壳蛤蜊或虾，利用肉质腐烂生成的毒素作为硝化细菌的营养，刺激菌种大量繁殖。

还可以购买一些小型易养的实验鱼，放入几条，利用它们的排泄废物、食物碎屑提供有机物废料，促进硝化细菌的繁殖。

(3)添加人造硝化细菌目前市售的人造硝化细菌，有液态、粉末状、干燥孢子化等不同类型，可以满足观赏鱼爱好者迫切尽快饲养的要求。

培养生物过滤系统的要点~在进行水族箱生物过滤系统培养时，要掌握以下几个要点：(1)不宜频繁换水大量的换水，容易破坏水族箱中硝化细菌的繁殖，使附着于底砂滤材中的硝化细菌随换水大量散失，同时水质的频繁改变也无法维持硝化细菌繁殖的适宜pH值，因此换水不必过勤，1～2个月换20％的水即可。

(2)正确清洗滤材经过长期饲养，过滤系统的滤材上会附着大量硝化细菌，但同时也会积累许多杂质污物，需定期清洗。

清洗时，用原水族箱的'海水将滤材轻轻挤压揉搓，千万不能用自来水冲洗或使用洗涤剂等化学物质。

(3)渐次追加观赏鱼刚设立的新缸要逐渐增加观赏鱼数量，不可一次放入过多，以免大量的残饵和排泄物产生的毒素超过硝化细菌氧化分解的能力，造成水质污染和观赏鱼死亡。

(4)慎用治疗药物观赏鱼生病需要治疗时，最好能隔离治疗。

因为预防和治疗鱼病的消毒剂、抗生素等药物，不同程度地对硝化细菌的活力有所影响。