一、菌名
Nitrosomonas europaea(见图一),为亚硝酸单胞菌属中唯一属种,因最早发现于欧洲而得名。
二、自然栖息地
可在土壤、世界上大部分的海域、湖泊、河流和城市中的污水处理系统。
三、大小型态
革兰氏阴性菌好养菌。生殖方式为binary fission,DNA的G + C 之莫耳百分率为45% ~ 54% (Bd , Tm),为杆状细胞,大小约0.8~0.9* 1.0~2.0 μm 多单独生长,很少以链状形式出现,有浑圆的尾端,当其为移动性时,细胞上有 1~2条的极鞭毛长度约为细胞体的 3~4倍长。以分散的方式生长于培养基上或包埋于黏滑的母体组织中。 Carboxysomes 并未在此种菌株中侦测到,但在别种却有出现。
细胞内有基质内的薄膜,被排列的如同一开始排列在细胞质外围区域的扁平小囊。而基质内的薄膜偶尔也会几近细胞质里面,而它的来源是由于细胞膜的折叠而成。陆栖的菌株有典型的革兰氏阴性细胞壁,然而海洋菌株的亚硝酸菌有外加的细胞膜层,由许多次单元排列而成的巨分子层,目前已发现两种巨分子层,在大多数的海洋菌株中,这种有雕塑性的外膜有15nm宽,并由直径5nm的次单体组成。
四、适合生长环境
Nitrosomonas 生长在富有ammonia或无机盐的清水或海水中。
五、培养特性
Nitrite- oxidizing 细菌的生长速率由受质浓度、温度、pH值、光线和氧浓度控制。而其最适生长条件为:
Nitrite 浓度:2~30 mM
适合之生长温度:25℃~30℃
适合生长之pH值:7.5 ~ 8.0
主要的能量来源:氧化ammonia成nitrate
Nitrosonmonas
NH4+ + O2- ------------------------------->NO2- + H2O
强光和高养皆会抑制其生长,有些菌株可以被培养于混和营养的矿物岩中培养基中,然而它们却不能以异营性的方式培养。
六、生化特性
可长在悬浮态的盐类溶液中以单独细胞存在或是小单位集合体包埋于软泥中。此种生物为绝对好氧性生物,但是也能够生长在低氧量的状态下氧化ammonia产生N2O或是NO。许多的菌株会制造尿素脢,因而使其能够使用尿素作为受质,无NaCl的需求,储存物质: Polyphosphates。
七、致病性或应用
硝化细菌譬如 Nitrosomonas 对于提供氮气对植物和限制二氧化碳扮演一个重要角色。他们广泛分布于土壤或水, 有很多氨的地方, 譬如湖泊、小河或未经治疗的污水。 Nitrosomonas 会尽可能生长在避光的地方,因此为了保护它们自己常聚集在成丛的软泥或黏土。它经常被发现在石大厦墙壁上或在纪念碑表面, 而从它自空气中产生的硝酸会侵蚀下面的石头 。然而 Nitrosomonas '对氨的作用是正面的, 对于农业上有所助益。氮的硝化作用,对于但循环的周期中Nitrosomonas 作为一氧化ammonia成nitrite的开头, 可把硝酸盐留在土壤易受浸出影响和因此对植物较不可利用。有减慢氮的硝化作用过程的一些氮的硝化作用抗化剂, 使成为可能较不使硝酸盐失去的归结于浸出。 (参考文献3)
下列为实际应用的例子:
农业之微生物肥料 可助土壤中难溶性无机磷盐溶化--->硝化菌(Nitrosomonas属、Nitrobacter属)等菌类可产生硫酸及硝酸以帮磷酸盐的溶解(参考文献4)。
高浓度含氮废水处理技术 SHARON水处理系统(Single Reactor System for High Activity Amminia Removal Over Nitrite)--->目的为了有效处理畜牧业、肥料工厂、掩埋场…等高浓度含氮废水,降低N含量以减轻后续处理系统的负荷(参考文献5)。
水族养殖 过滤系统--->水类动物(鱼虾、贝类)大多数是排氨动物,含但排泄物具有毒性,于高密度养殖及封闭的海水系统(如海洋博物馆的展示水族缸)中极易大量累积造成危害。硝化细菌为其中一种去氨方法。 (参考文献6)
八、参考文献
1. John G. Holt, Noel R. Krieg, editor, editor-in-chief (1984) Bergey's manual of systematic bacteriology volume2 page1809- 1825.
2. R. E. Buchanan & N. E. Gibbons, co-editors ; with contributions from 128 colleagues 1974 8th ed Bergey's manual of determinative bacteriology page453- 454.
3. Allison Whipple, Ariel Kahrl, Hannah Sacks, Michael Stulberg, Casey M. Smith, and Shana Sconig A Microbial Diversity Resuorce. (http://biology.kenyon.edu/Microbial_Biorealm/bacteria/nitrosomonas/nitrosomonas.html)
4. 微生物肥料与防治效果的应用(http://kaicha.myweb.hinet.net/kc02-4.htm)
5. R.V. Kempen & H.Droaijer”word water and Environ mental Engineering”, July, 1999, p.10.(陈益智)(http://ivy2.epa.gov.tw/out_web/training/45-2-2.htm)
6. http://home.pchome.com.tw/internet/581000/aqua01.htm#filter
7. DJW, Microbial of the Week 1999, Nirosomonas europaea.
(http://web.umr.edu/~microbio/BIO221_1999/N_europaea.html)
8. Patrick Chain et al. (May 2003). "Complete Genome Sequence of the Ammonia-Oxidizing Bacterium and Obligate Chemolithoautotroph Nitrosomonas europaea". Journal of Bacteriology 185: 2759-2773.
(http://en.wikipedia.org/wiki/Nitrosomonas_europea)
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