硝酸鹽還原

硝酸鹽還原（nitrate reduction）是生物體內的一種氧化還原反應，即硝酸鹽受硝酸還原酶的作用，還原成亞硝酸的反應。一般指有些細菌具有還原硝酸鹽的能力，可將硝酸鹽還原為亞硝酸鹽、氨或氮氣等。

基本介紹

• 中文名：硝酸鹽還原
• 外文名：nitrate reduction
• 實質：氧化還原反應
• 產物：亞硝酸鹽、氨、氮氣
• 反應對象：細菌
• 參與酶：硝酸還原酶

簡述

硝酸鹽廣泛存在於海水、土壤中，厭氧性硝酸還原細菌能以硝酸鹽作最終受體氧化有機化合物，並利用其能量而生長，稱此為硝酸呼吸（nitrate respiration）。這種反應形式和生理作用與有氧呼吸極為相似，是一種效率遠比發酵為佳的能量獲得形式。在硫黃細菌中也同樣有以硝酸鹽氧化硫黃及其化合物，並利用其能量進行無機營養型的生長（在這種情況下，硝酸鹽的變化並不停留在亞硝酸的階段，可以看到分子態氮的出現脫氮作用）。硝酸還原能力在細菌分類上是重要的記載事項。但是，有硝酸還原能力的菌未必都能在無氧中生長。

此外，硝酸鹽還原在微生物和植物中，是以硝酸鹽為氮源加以利用和同化時的第一階段反應。然後再進行下幾個階段的還原而產生氨。

用途

硝酸鹽還原原理主要廣泛用於細菌鑑定，即硝酸鹽還原實驗。

實驗原理

根據某些細菌能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽與醋酸作用，生成亞硝酸，亞硝酸與試劑中的對氨基苯磺酸作用生成重氮基苯磺酸，後者與α-萘胺結合生成N-α萘胺偶苯磺酸這個原理進行的試驗方法。

反應過程

試劑
甲液：氨基苯磺酸 0.8g 5mol/L醋酸 100ml
乙液：α-萘胺 0.5g 5mol/L醋酸 100ml
方法：將被檢查部分的取出的培養液中待檢菌接種於硝酸鹽培養基(內含小倒管)中，35℃孵育1-4d。將甲、乙等量混合液(用時混合)0.1ml加於試管內，立即或10min內觀察結果。做此試驗時，應以一支未接種細菌的培養基做對照試驗，只有對照管陰性時，才能判定。
結果：出現紅色為陽性反應。如欲觀察有無氮氣產生，可於培養基管內加1隻小倒管，有氣泡產生，則表示有氮氣生成。如欲檢查培養基中硝酸鹽是否被分解，可取鋅粉少許加入培養基內，如出現紅色表明硝酸鹽仍存在;若不出現紅色，表示硝酸鹽已被分解。

臨床意義

本試驗廣泛用於細菌鑑定。腸桿菌科細菌均能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽；假單胞菌屬中有的細菌能產生氮氣，如銅綠假單胞菌、嗜麥芽窄食單胞菌、斯氏假單胞菌，有的則能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽，如鼻疽假單胞菌等;厭氧菌如韋榮菌也能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。
異常結果：腸桿菌科細菌引起腸道外感染以泌尿道感染為多見,機會性致病可引起化膿性炎症,如膽囊炎、腹膜炎、肺炎、腦膜炎和敗血症等。綠膿假單胞菌屬感染：壞疽深膿皰病、綠甲綜合徵、外耳道炎、毛囊炎。還有某些厭氧菌所致的一些疾病。

注意事項

硝酸鹽還原過程可因細菌不同而異。有的細菌僅使硝酸鹽還原為亞硝酸鹽，如大腸埃希菌等；有的細菌可使其還原為亞硝酸鹽和離子態的銨；有的細菌能使硝酸鹽或亞硝酸鹽還原為氮，如沙雷菌屬；有的細菌還可以將其還原產物在合成性代謝中完全利用。試驗要根據試驗結果進行判斷，還要排除干擾。

相關疾病的檢驗

復發性無菌性腦膜炎，腦膜炎奈瑟菌肺炎，小兒急性膽囊炎與膽管炎，慢性膽囊炎，新生兒敗血症。