一种利用过氧化氢降解快速估算生物过滤器生物膜中微生物活性的方法

《Aquaculture International》：A rapid method to estimate microbial activity in biofilter biofilm using hydrogen peroxide degradation

微生物在循环水养殖系统（RAS）中起关键作用，需监测浮游及表面微生物。本研究提出一种基于过氧化氢（H?O?）降解的快速、可重复的现场生物膜酶活性估算方法：从商业鲑鱼RAS的移动床生物滤器收集生物元素，在标准化装置中添加H?O?并测定20分钟内的降解率。三独立试验显示生物元素数量与H?O?降解率强相关，经严重消毒后生物元素活性降低92%，而高压灭菌对照组抑制率≥99.5%。该方法虽非绝对定量且依赖测试条件，但具有高重复性、信号清晰、噪声低的特点，可为RAS微生物过程管理提供新知识。

　　

摘要

微生物在循环水养殖系统（RAS）的成功管理中起着核心作用。因此，监测和量化浮游微生物及表面附着微生物的需求日益凸显。本研究提出了一种快速且可重复的原位方法，通过过氧化氢（H?O?）的降解来评估与生物膜相关的酶活性。从商业鳟鱼RAS中的移动床生物过滤器中收集被微生物定植的生物元件，并将其转移到标准化实验装置中，加入H?O?后进行20分钟的测量。在三次独立实验中，发现生物元件的数量与H?O?的降解速率之间存在显著相关性。随后将该方法应用于经过严格消毒处理的生物元件，结果显示H?O?的降解率降低了92%。而经过高压灭菌处理的生物元件（对照组）几乎不具备H?O?去除能力，其酶活性被抑制了99.5%以上。尽管该方法无法提供绝对数值且受实验条件影响，但其重复性极高，信号清晰且噪声极低。这种快速检测方法可以为RAS中微生物过程的研究提供新见解，并有助于更好地理解和管理这些过程。