一种产亚硝酸盐氧化还原酶的枯草芽孢杆菌及其应用的制作方法

本发明涉及生物工程领域，特别是涉及一种产亚硝酸盐氧化还原酶的枯草芽孢杆菌及其应用。

背景技术：

1、小棚虾养殖中后期由于高蛋白饲料的过度使用，导致氮元素循环受阻，水体中积累了大量的无机氮源，水体中亚硝酸盐的含量过高，严重影响了水生动物的健康，给养殖造成很大的损失。亚硝酸盐对水生动物的影响主要包含以下几个方面：

2、亚硝酸盐的毒性机制，会影响对虾的氧气输送过程。亚硝酸盐进入血液，抑制氧气与血氰胺铁分子的结合，导致氧气难以输送到组织。亚硝酸盐在养殖环境中的升高，导致组织中缺氧，并破坏对虾的呼吸代谢，池塘水中亚硝酸盐的毒性会降低水质，降低生长速度，增加氧气消耗和氨的浓度，甚至导致虾死亡。亚硝酸盐浓度超标严重降低了水产养殖的成功率。目前去除水中的亚硝酸常用的方法有物理法、化学法和生物法。

3、物理方法主要使用物理吸附和换水方法，物理吸附法方法仅是把水体中的亚硝酸盐吸附在固体表面，并没有从根本上减少。换水方法是通过补换新的水源置换部分亚硝酸盐高的水体，换水方法见效慢，换水量大容易造成对虾应激问题。化学方法去除亚硝酸盐主要有化学阻隔剂、强氧化剂等。化学阻隔剂主要是阻断氨氮向亚硝酸盐的转化过程，化学阻隔剂只能短暂的压制亚硝酸盐的增长，但是会造成氨氮的升高及后续亚硝酸盐的爆发式增长。强氧化剂主要是将亚硝酸盐氧化成硝酸盐，强氧化剂会引起对虾的应激反应，在小棚虾养殖中后期，水体有机质含量很高，强氧化剂很难起到降低亚硝酸盐的效果。生物法主要是利用硝化细菌和反硝化细菌将亚硝酸盐逐步转化成氮气，硝化细菌和反硝化细菌反应条件温和、又能减少水体中总氮含量，理论上是最为安全有效的方法。目前生物法使用的硝化细菌和反硝化细菌存在生长速度慢、处理效率低、实际使用过程中不易保存的特点，致使硝化细菌和反硝化细菌在实际小棚虾养殖过程中无法发挥降解亚硝酸盐的作用。因而，亟需筛选更加安全有效的微生物菌种来快速降解小棚虾养殖水体亚硝酸盐。

4、另外，亚硝酸盐氧化还原酶(nitrite oxidoreductase, nxr)是硝化细菌将亚硝酸盐氧化为硝酸盐的关键酶。由于它是可溶性的膜内酶，其催化机理与膜内电子传递密切联系，给它的研究带来了一定的困难。作为降解有毒物质亚硝酸盐的关键酶，nxr不仅已应用于水体污染综合治理，以及养殖水体防止鱼虾中毒，更可应用于人类的食品饮品中去除亚硝酸盐。但是，目前生产亚硝酸盐氧化还原酶的报道相对较少。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种产亚硝酸盐氧化还原酶的枯草芽孢杆菌及其应用，以解决上述现有技术存在的问题，该枯草芽孢杆菌具有高产亚硝酸盐氧化还原酶和显著降解水体亚硝酸盐的能力，为亚硝酸盐氧化还原酶的深入研究及利用奠定重要基础，并且为开发安全、生态的水体净化菌剂提供新思路。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供一种产亚硝酸盐氧化还原酶的枯草芽孢杆菌yxsy-01，其保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号：gdmcc no：64078，保藏时间为2023年11月27日。

4、本发明还提供一种产亚硝酸盐氧化还原酶的菌剂，包含上述枯草芽孢杆菌yxsy-01。

5、本发明还提供一种产亚硝酸盐氧化还原酶的方法，包括将上述枯草芽孢杆菌yxsy-01进行发酵，收集发酵液的步骤。

6、进一步地，所述发酵的培养基组成为：玉米淀粉5-30g/l、亚硝酸钠0.5-3g/l、磷酸氢二钾0.5-3g/l、硫酸镁0 .3-0 .8g/l和硫酸亚铁0.0001-0.01 g/l，水补足至1l。

7、进一步地，所述发酵的条件为：温度25-35℃，150转/分钟摇床培养16-24h。

8、本发明还提供一种上述的枯草芽孢杆菌yxsy-01或上述的菌剂在降低养殖水体亚硝酸盐含量中的应用。

9、进一步地，所述枯草芽孢杆菌yxsy-01以发酵液的形式接种至养殖水体中。

10、进一步地，所述发酵液的活菌数为1.0×107～1.0×109 cfu/ml。

11、进一步地，所述养殖水体包含小棚虾养殖水体。

12、本发明公开了以下技术效果：

13、本发明提供的枯草芽孢杆菌菌株yxsy-01具有高产亚硝酸盐氧化还原酶和显著降解水体亚硝酸盐的能力。该菌株在以亚硝酸钠为唯一氮源的发酵培养基上发酵生产亚硝酸盐氧化还原酶，酶活性高达0.65u/ml，为亚硝酸盐氧化还原酶的深入研究及利用奠定重要基础。该菌株还能在24-48h内将1000ppm的亚硝酸钠降解到0ppm，证明该菌株具有优异的亚硝酸盐降解能力，其能显著降低养殖水体中亚硝酸盐的含量，减少亚硝酸盐对虾的伤害，为开发安全、生态的净化菌剂提供新思路。

技术特征：

1.一种产亚硝酸盐氧化还原酶的枯草芽孢杆菌yxsy-01，其特征在于，其保藏于广东省微生物菌种保藏中心，保藏地址为：广州市先烈中路100号大院59号楼5楼，保藏编号：gdmccno：64078，保藏时间为2023年11月27日。

2.一种产亚硝酸盐氧化还原酶的菌剂，其特征在于，包含权利要求1所述枯草芽孢杆菌yxsy-01。

3.一种产亚硝酸盐氧化还原酶的方法，其特征在于，包括将权利要求1所述枯草芽孢杆菌yxsy-01进行发酵，收集发酵液的步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发酵的培养基组成为：玉米淀粉5-30g/l、亚硝酸钠0.5-3g/l、磷酸氢二钾0.5-3g/l、硫酸镁0.3-0.8g/l和硫酸亚铁0.0001-0.01 g/l，水补足至1l。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述发酵的条件为：温度25-35℃，150转/分钟摇床培养16-24h。

6.一种如权利要求1所述的枯草芽孢杆菌yxsy-01或权利要求2所述的菌剂在降低养殖水体亚硝酸盐含量中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述枯草芽孢杆菌yxsy-01以发酵液的形式接种至养殖水体中。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述发酵液的活菌数为1.0×107～1.0×109 cfu/ml。

9.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，所述养殖水体包含小棚虾养殖水体。

技术总结
本发明公开了一种产亚硝酸盐氧化还原酶的枯草芽孢杆菌及其应用，属于生物工程领域，该枯草芽孢杆菌的保藏编号GDMCC No：64078；本发明还公开了一种产亚硝酸盐氧化还原酶的方法，包括将枯草芽孢杆菌YXSY‑01进行发酵，收集发酵液的步骤。本发明提供的枯草芽孢杆菌菌株YXSY‑01具有高产亚硝酸盐氧化还原酶和显著降解水体亚硝酸盐的能力；该菌株为亚硝酸盐氧化还原酶的深入研究及利用奠定重要基础，并且能显著降低养殖水体中亚硝酸盐的含量，为开发安全、生态的水体净化菌剂提供新思路。

技术研发人员：李启瑞,贺中华,董浩,贺厚雄,谭邦军,章太卓,杨勇,张松
受保护的技术使用者：珠海鱼来鱼旺生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21