脱氮硫杆菌（Thiobacillus denitrificans）增强循环水养殖系统中鱼类的氮去除、生长性能、肠道组织形态学与免疫力

《Frontiers in Physiology》：Thiobacillus denitrificans enhances nitrogen removal, growth performance, gut histomorphometry, and immunity in fish raised in recirculatory aquaculture systems

　　

循环水养殖系统（recirculatory aquaculture systems, RAS）是尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）生产中最可持续的解决方案之一。含氮废物的积累一直是限制其应用的主要制约因素，尤其是在水质和鱼类健康方面。本研究考察了脱氮硫杆菌（Thiobacillus denitrificans）对RAS中养殖的尼罗罗非鱼的氮去除、水质、微生物丰度、生长性能及免疫力的影响。实验设置了三个处理组：对照组（CTR = 不接种，标准生物过滤，以硫颗粒作为电子供体）、传统硝化生物滤器组（CNB = 富集亚硝化单胞菌属（Nitrosomonas）和硝化杆菌属（Nitrobacter），浓度1.0 × 10⁶ CFU mL^-1）和T. denitrificans接种生物滤器组（TDB = 富集T. denitrificans，浓度1.0 × 10⁶ CFU mL^-1），实验持续56天。结果表明，与CTR相比，TDB组的总氨氮（total ammonia nitrogen, TAN）（P = 0.001）、亚硝酸盐（P = 0.001）和硝酸盐（P = 0.001）大幅降低，其中TDB组水平最低，CTR组最高。此外，TDB组的总悬浮固体（total suspended solids, TSS）（P = 0.001）和化学需氧量（chemical oxygen demand, COD）（P = 0.001）显著低于CTR组。研究发现，TDB组鱼类的最终体重较对照组显著增加（+44.4%），体重增长亦显著提高（+49.2%）。在用于养殖尼罗罗非鱼的RAS中添加TDB显著（P = 0.001）提高了总蛋白（total protein, TP）水平，同时伴随葡萄糖（glucose, GLU）（P = 0.001）、总胆固醇（cholesterol, CHO）（P = 0.024）和丙氨酸氨基转移酶（alanine aminotransferase, ALT）（P = 0.021）水平的显著降低。与对照组相比，接种相应微生物处理的RAS中养殖的鱼类的抗氧化指标、乙酸黏度和丁酸水平显著升高（P < 0.05），肠道组织形态学亦得到改善。此外，TDB组鱼类的免疫指标（呼吸爆发活性、溶菌酶、蛋白酶和酯酶活性）显著升高（P < 0.05），而对照组最低。本研究表明，T. denitrificans改善了RAS中的氮循环与去除效率及水质稳定性，从而间接促进尼罗罗非鱼的生长并增强其免疫力，因此为可持续水产养殖提供了一种有前景的生物技术途径。

**研究背景**

循环水养殖系统（recirculatory aquaculture systems, RAS）因节水、生物安全可控和单位面积产量高等优势，正逐步成为尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）可持续养殖的重要模式。然而，含氮废物积累一直是制约RAS应用的关键