好氧反硝化菌(aerobic denitrifier)是利用好氧反硝化酶的作用，在有氧條件下進行反硝化作用的一類反硝化菌
基本介紹
- 中文名：好氧反硝化菌
- 外文名：aerobic denitrifier)
- 利用：好氧反硝化酶的作用
- 屬性：反硝化菌
發現,種類及其來源,作用機制,分離篩選,套用,
發現
20世紀80年代，Robertson等人報導了好氧反硝化細菌和好氧反硝化酶系的存在，並證實了泛養硫球菌 Thiosphaerapantotropha(現更名為脫氮副球菌Paracoccusdenitrifications在生長過程中，O2和N03共同存在時，其生長速率比兩者單獨存在時都高。越來越多的研究證明細菌好氧反硝化的存在，並發現了一些在有氧條件下有較高反硝化率的細菌。
種類及其來源
好氧反硝化菌主要存在於假單胞菌屬（Pseudomonas）、產鹼桿菌屬（Alcaligenes）、副球菌屬（Paracoccus）和芽孢桿菌屬（Bacillus）等，是一類好氧或兼性好氧、以有機碳作為能源的異養硝化菌。
假單胞菌屬 | 銅綠假單胞菌 | 石油污染的土壤地下水 |
海洋假單胞菌 | 廢水 | |
施氏假單胞菌Pseudomonas stutzeri TR2 | 活性污泥 | |
施氏假單胞菌Pseudomonas stutzeri SU2 | 豬圈廢水處理系統 | |
Pseudomonas carboxydohydrogena | 污水池 | |
Pseudomonas chloritidismutans | 馴化污泥 | |
Pseudomonas sPP. | 除硫和反硝化處理系統 | |
Pseudomonas sP. strain K50 | 活性污泥 | |
Pseudomonas sP. strain O-3 | 土壤 | |
產鹼肝菌屬 | 糞產鹼菌 | 除硫和反硝化處理系統 |
糞產鹼菌AlcaligenesfaecalisNo.4 | 下水道污泥 | |
Alcaligenes Piechaudii | 水稻田沉積物 | |
Alcaligenes sP. STC1 | 廢水處理廠浸出液 | |
副球菌屬 | 脫氮副球菌（泛養琉球菌） | 除硫和反硝化處理系統 |
硫桿菌 | 土壤 | |
Paracoccus sP. KS2 | 廢水 | |
芽孢桿菌屬 | 蠟狀芽孢桿菌 | 糞便處理系統 |
地衣芽孢桿菌 | ||
枯草芽孢桿菌 | ||
Bacillus W2 | 魚塘水樣本 | |
檸檬酸桿菌屬 | Citrobacter diversus | 淤泥 |
生絲微菌屬 | Hyphcmicrobium sP. X | 活性污泥 |
克雷伯氏菌屬 | Klebsiella Pneumoniae F2522 | 污水 |
中慢生根瘤菌屬 | Mesorhizobium Sp. strain NH-14 | 土壤 |
紅球均屬 | Rhodococcus sP. HN | 土壤 |
硫桿菌屬 | Thiobacillus sP. THI051 | 廢水 |
動膠菌屬 | Zoogloea strain TL1 | 活性污泥 |
其他菌屬 | Comaminas testosteroni | 上流式反硝化過濾器 |
Enterobacteraerogenes | 廢水 | |
Magnetospirillum magnetotacticum | 池塘水 | |
Microvirgula aerodenitrificans gen. nov.sp.nov. | 活性污泥 | |
Nitrosomonaseuropaea | 下水道污泥 | |
Ochrobatrum anthropi | 水稻田沉積物 | |
Psychrobacterimmobilis | ||
Rhodospirillum salinarum | 土壤 | |
Sphingomonasadhaesiva | 溝渠 | |
Thaueramechernichensis | 垃圾滲濾液處理系統 |
作用機制
作用過程和特徵：
好氧反硝化菌的反硝化作用過程包括4個還原步驟，分別由硝酸鹽還原酶、亞硝酸鹽還原酶、一氧化氮還原酶、一氧化二氮還原酶催化完成。目前提出好氧反硝化菌的假想呼吸途徑中，NO3、O2均可作為電子最終受體：即電子可從被還原的有機物基質傳遞給O2，也可傳遞給NO3-、NO2-和N2O，並分別將它們還原。
與厭氧反硝化菌的反硝化相比，好氧反硝化菌的反硝化的特徵為：
1、一般好氧反硝化菌的反硝化的主要產物是N2O，而厭氧反硝化菌的反硝化則主要產生N2以及少量的N2O和NO。
2、能在好氧條件下進行反硝化，使其與硝化能夠同時進行。
3、可將銨態氮在好氧條件下直接轉化成氣態產物。
4、反硝化速率慢一些。
5、好氧反硝化菌的反硝化中，NO3-、O2均可作為電子最終受體，除去NO3-的同時還消耗了O2。
6、催化好氧反硝化菌的反硝化的硝酸鹽還原酶是周質酶而不是膜結合酶。
7、特殊的好氧反硝化假單胞菌TR2和K50主要產生N2，這類特殊菌株可能有助於構建一種不產生N2O的好氧反硝化模式。
好氧反硝化菌的反硝化作用酶類：
1、硝酸鹽還原酶：好氧反硝化菌的硝酸鹽還原酶位於細胞質膜和細胞壁之間，稱為周質硝酸鹽還原酶；而厭氧反硝化菌的硝酸鹽還原酶則通常與細胞膜結合，稱為膜結合硝酸鹽還原酶。
2、亞硝酸鹽還原酶：好氧反硝化細菌的亞硝酸鹽還原酶主要有兩種，一種是細胞色素cd，另一種是可溶性含銅酶。
3、一氧化氮還原酶：好氧反硝化菌的一氧化氮還原酶是一種膜結合的細胞色素bc型酶，由兩個亞基組成，其大亞基呈疏水性，具有跨膜結構能與b型血紅素結合，小亞基與c型血紅素結合.
4、一氧化二氮還原酶：好氧反硝化菌的一氧化二氮還原酶是一種含銅蛋白，位於膜外周質中。在氧氣存在條件下脫氮副球菌細胞一氧化二氮還原酶具有活性，能將NO、N2O兩種氣體同時還原
好氧反硝化菌反硝化的影響因素：
1、溶解氧
2、碳源和C/N 比值
分離篩選
1、間歇曝氣法
2、使用選擇性培養基或呼吸抑制劑
3、使用酸鹼指示劑
套用
好氧反硝化菌在農業生產中的套用
1、水產養殖
2、廢水生物處理
3、降解有機污染物
4、使土壤中氮素損失和對施肥的指導意義
