Brackishwater aquaculture practices

Brackishwater aquaculture practices involve growing shrimp in high densities using feeds rich in nitrogen. The biogeochemistry of nitrogen in shrimp culture ponds is dominated by biological transformations of organic and inorganic nitrogen (Hargreaves, 1998). Toxic forms of nitrogen viz. ammonia and nitrite are converted to nitrate and nitrogen gas through nitrification and denitrification processes. Denitrification and anammox are the key microbial processes responsible for the removal of fixed nitrogen from wastewater through the production of dinitrogen (Castine et al., 2012).

Denitrification is a respiratory process in which nitrate and nitrite are converted into gaseous nitrogen intermediates viz. nitric oxide (NO), nitrous oxide (N2O) and finally nitrogen (N2) through the action of series of enzymes viz. nitrate reductase (narG and napA genes), nitrite reductase (nirS and nirK genes), nitric oxide reductase (norB gene) and nitrous oxide reductase (nosZ gene) ( Philippot, 2002). Denitrification is said to be ubiquitous in most aquatic sediments (Canfield et al., 2005) and is considered an important process of ecological significance since it permanently removes nitrogen from a system that would otherwise be available for primary production. In aquaculture ponds, denitrification takes place in the sediments, due to the presence of anoxic conditions and through degradation of organic matter ( Hargreaves, 1998 and Gross et al., 2000). Although denitrification has been intensively studied at the process level, less is known on the microbial species composition, distribution, and functional dynamics.

Denitrifying bacteria (DNB) are one of the important groups of bacteria involved in the nitrogen (N) cycle. They are genetically and metabolically diverse with members from almost all phylogenetic groups (Zumft, 1992). Most denitrifiers are aerobic heterotrophic organisms that are more frequent within α and ß subclasses of Proteobacteria and Archaea with a large number from the genera Pseudomonas and Bacillus ( Zumft, 1992 and Zumft, 1997). Though denitrification is reported to be the dominant N2 production pathway through isotope tracer studies in tropical aquaculture settlement ponds (Castine et al., 2012), information on the group of bacteria involved in denitrification in aquaculture ecosystem remains scanty (Abraham et al., 2004). The fact that only a few studies ( Song et al., 2011 and Cao et al., 2012) on denitrifying bacteria in shrimp culture ponds have been carried out, emphasizes the need for more such studies for better understanding of the bacterial communities involved in denitrification. Hence the present study was conducted to gain a better understanding of the heterotrophic bacterial communities involved in denitrification in shrimp culture ponds. We identified denitrifying bacteria based on their activity in vitro, presence of denitrification genes, detection of nitrous oxide and 16S rRNA gene sequence analysis.

2. Materials and methods

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปฏิบัติการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ Brackishwater เกี่ยวข้องกับการเติบโตกุ้งในความหนาแน่นสูงใช้เนื้อหาสรุปอุดมไปด้วยไนโตรเจน ชีวธรณีเคมีของไนโตรเจนในบ่อกุ้งวัฒนธรรมที่ถูกครอบงำ โดยการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของอินทรีย์ และอนินทรีย์ไนโตรเจน (เวนฮาร์กรีฟส์ 1998) รูปแบบพิษของไนโตรเจนได้แก่แอมโมเนียและไนไตรท์จะถูกแปลงเป็นไนเตรทและไนโตรเจนก๊าซผ่านกระบวนการอนาม็อกซ์และ denitrification Denitrification anammox ด้วยกระบวนการจุลินทรีย์หลักรับผิดชอบสำหรับการลบถาวรไนโตรเจนจากน้ำเสียที่ผ่านการผลิตไดไนโตรเจน (Castine et al. 2012)Denitrification เป็นกระบวนการหายใจซึ่งไนเตรทและไนไตรท์จะถูกแปลงเป็นก๊าซไนโตรเจนตัวกลางได้แก่ไนตริกออกไซด์ (ไม่) ไนตรัสออกไซด์ (N2O) และในที่สุดไนโตรเจน (N2) ผ่านการดำเนินการชุดของเอนไซม์ viz.ไนเตรทไซด์ (ยีน narG และปา), ไนไตรท์ไซด์ (ยีนเช่นเดียวและ nirK), ไนตริกออกไซด์ไซด์ (norB ยีน) และไนตรัสออกไซด์ไซด์ (ยีน nosZ) (Philippot, 2002) Denitrification กล่าวจะแพร่หลายในตะกอนน้ำส่วนใหญ่ (Canfield et al. 2005) และเป็นกระบวนการสำคัญของระบบนิเวศความสำคัญเนื่องจากมันเอาไนโตรเจนจากระบบที่อื่นจะพร้อมใช้งานสำหรับการผลิตหลักอย่างถาวร ในบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ denitrification ที่เกิดขึ้นในตะกอน เนื่องจากสภาพบ่อ และ ผ่านการย่อยสลายสารอินทรีย์ (เวนฮาร์กรีฟส์ 1998 และรวม et al. 2000) แม้ว่า denitrification ได้รับการศึกษาอย่างระดับกระบวนการ น้อยเป็นองค์ประกอบสายพันธุ์จุลินทรีย์ การกระจาย และ dynamics ที่ทำงานแบคทีเรีย denitrifying (DNB) เป็นหนึ่งในกลุ่มที่สำคัญของแบคทีเรียในวัฏจักรไนโตรเจน (N) พวกเขามีพันธุกรรม และ metabolically หลากหลายสมาชิกจากกลุ่มทางเกือบทั้งหมด (Zumft, 1992) Denitrifiers ส่วนใหญ่มีชีวิต heterotrophic แอโรบิกที่บ่อยกว่าในระดับαและß Proteobacteria และอาร์เคีย มีจำนวนมากจากสกุล Pseudomonas และบาซิลลัส (Zumft, 1992 และ Zumft, 1997) แม้ว่ารายงานการ denitrification จะ ผลิตเดินโดดเด่นของ N2 ผ่านศึกษาติดตามไอโซโทปในบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเขตร้อน (Castine et al. 2012), ข้อมูลในกลุ่มของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องในการ denitrification ในระบบนิเวศสัตว์น้ำยังคง ไม่เพียงพอ (อับราฮัม et al. 2004) ความจริงที่ว่าเท่านั้นกี่ศึกษา (เพลง et al. 2011 และ Cao et al. 2012) ในแบคทีเรีย denitrifying ในบ่อกุ้งวัฒนธรรมการดำเนิน เน้นความต้องการศึกษาเพิ่มเติมดังกล่าวของชุมชนแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องในการ denitrification ดังนั้น การศึกษาดำเนินการเพื่อให้เข้าใจชุมชนแบคทีเรีย heterotrophic ใน denitrification ในกุ้งบ่อวัฒนธรรม เราระบุ denitrifying แบคทีเรียตามกิจกรรมของพวกเขาในหลอดทดลอง สถานะของยีน denitrification ตรวจวิเคราะห์ยีน 16S rRNA และไนตรัสออกไซด์2. วัสดุและวิธีการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำกร่อยการเจริญเติบโตของกุ้งในความหนาแน่นสูงโดยใช้ฟีดที่อุดมไปด้วยไนโตรเจน biogeochemistry ไนโตรเจนในบ่อเลี้ยงกุ้งที่ถูกครอบงำด้วยการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของไนโตรเจนอินทรีย์และอนินทรี (ฮาร์กรีฟ, 1998) รูปแบบของการเป็นพิษ ได้แก่ ไนโตรเจน แอมโมเนียและไนไตรท์จะถูกแปลงเป็นก๊าซไนเตรตและไนโตรเจนผ่านไนตริฟิเคและ denitrification กระบวนการ Denitrification และ anammox เป็นกระบวนการจุลินทรีย์สำคัญที่รับผิดชอบในการกำจัดไนโตรเจนจากน้ำเสียที่ผ่านการผลิตของ dinitrogen นี้ (Castine et al., 2012).

Denitrification เป็นกระบวนการที่ระบบทางเดินหายใจที่ไนเตรตและไนไตรท์จะถูกแปลงเป็นตัวกลางไนโตรเจนก๊าซ ได้แก่ ไนตริกออกไซด์ (NO) ก๊าซไนตรัสออกไซด์ (N2O) และในที่สุดก็ไนโตรเจน (N2) ผ่านการกระทำของชุดของเอนไซม์ ได้แก่ reductase ไนเตรต (narG และ Napa ยีน) reductase ไนไตรท์ (nirS และยีน nirK) ไนตริกออกไซด์ reductase (Norb ยีน) และไนตรัสออกไซด์ reductase (nosZ ยีน) (Philippot, 2002) Denitrification กล่าวจะแพร่หลายในตะกอนน้ำมากที่สุด (Canfield et al., 2005) และถือว่าเป็นกระบวนการสำคัญที่มีความสำคัญในระบบนิเวศเพราะมันจะลบไนโตรเจนจากระบบที่อาจจะสามารถใช้ได้สำหรับการผลิตหลัก ในบ่อเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำเซลเซียสจะเกิดขึ้นในตะกอนเพราะการปรากฏตัวของเงื่อนไขซิกและผ่านการย่อยสลายของสารอินทรีย์ (ฮาร์กรีฟ, ปี 1998 และ Gross et al., 2000) แม้ว่า denitrification ได้รับการศึกษาอย่างจริงจังในระดับกระบวนการที่เป็นที่รู้จักกันน้อยอยู่กับองค์ประกอบของจุลินทรีย์สายพันธุ์, การกระจายและการเปลี่ยนแปลงการทำงาน.

Denitrifying แบคทีเรีย (DNB) เป็นหนึ่งในกลุ่มที่สำคัญของเชื้อแบคทีเรียที่มีส่วนร่วมในไนโตรเจน (N) วงจร พวกเขามีลักษณะทางพันธุกรรมและเมตาบอลิหลากหลายที่มีสมาชิกจากเกือบทุกกลุ่ม phylogenetic (Zumft, 1992) denitrifiers ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิต heterotrophic แอโรบิกที่มีบ่อยมากขึ้นภายในαและเอสเอสคลาสย่อย Proteobacteria และเคียที่มีจำนวนมากจากทั่ว Pseudomonas และ Bacillus (Zumft 1992 และ Zumft, 1997) แม้ว่า denitrification จะต้องไปรายงานตัวที่โดดเด่น N2 เดินการผลิตผ่านการศึกษาไอโซโทป Tracer เพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในเขตร้อนบ่อนิคม (Castine et al., 2012) ข้อมูลเกี่ยวกับกลุ่มของเชื้อแบคทีเรียที่มีส่วนร่วมใน denitrification ในระบบนิเวศเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่ยังคงไม่เพียงพอ (อับราฮัม, et al., 2004 ) ความจริงที่ว่าเพียงไม่กี่ศึกษา (เพลง et al., 2011 และเฉา et al., 2012) บน Denitrifying แบคทีเรียในบ่อเลี้ยงกุ้งได้รับการดำเนินการเน้นความจำเป็นในการศึกษาดังกล่าวมากขึ้นเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของชุมชนแบคทีเรียส่วนร่วมในการ denitrification ดังนั้นการศึกษาปัจจุบันได้ดำเนินการเพื่อให้ได้รับความเข้าใจที่ดีขึ้นของชุมชนแบคทีเรีย heterotrophic ส่วนร่วมในการ denitrification ในบ่อเลี้ยงกุ้ง เราระบุเชื้อแบคทีเรีย Denitrifying ขึ้นอยู่กับกิจกรรมของพวกเขาในหลอดทดลองปรากฏตัวของยีน denitrification, การตรวจหาก๊าซไนตรัสออกไซด์และ 16S rRNA วิเคราะห์ลำดับยีน.

2 วัสดุและวิธีการ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

brackishwater เพาะกุ้งความหนาแน่นสูงในการปฏิบัติที่เกี่ยวข้องกับการใช้อาหารที่อุดมไปด้วยไนโตรเจน ทางชีวธรณีเคมีของไนโตรเจนในบ่อเลี้ยงกุ้งเป็น dominated โดยการแปลงทางชีวภาพของสารอินทรีย์และสารอนินทรีย์ไนโตรเจน ฮาร์กรีฟส์ , 1998 ) พิษของรูปแบบ ได้แก่ ไนโตรเจน แอมโมเนียและไนไตรท์จะถูกแปลงเป็นไนเตรท และแก๊สไนโตรเจนด้วยกระบวนการไนตริฟิเคชันและดีไนตริฟิเคชัน . และเป็นกุญแจสำคัญในจุลินทรีย์น้ำ anammox กระบวนการรับผิดชอบในการกำจัดไนโตรเจนจากน้ำเสียคงที่ผ่านการผลิตไดไนโตรเจน ( castine et al . , 2012 )น้ำเป็นทางเดินหายใจซึ่งไนเตรตและไนไตรท์ในกระบวนการจะถูกแปลงเป็นแก๊สไนโตรเจน ตัวกลาง คือ ไนตริกออกไซด์ ( NO ) ไนตรัสออกไซด์ ( N2O ) ไนโตรเจน ( N2 ) และในที่สุดก็ผ่านการกระทำของชุดของเอนไซม์ คือ ไนเตรตรีดักเตส ( narg นภาและยีน ) , ไนไตรท์ รีดักเทส ( nirs และเนิร์กยีน ) และไนตริกออกไซด์ ( ยีน norb ) และรีดักเตสไนตรัสออกไซด์ ( nosz ยีน ) ( philippot , 2002 ) ดีไนตริฟิเคชันกล่าวจะแพร่หลายในตะกอนทางน้ำมากที่สุด ( Canfield et al . , 2005 ) และถือเป็นกระบวนการที่สำคัญของความสำคัญทางนิเวศวิทยา เนื่องจากมันถาวรเอาไนโตรเจนจากระบบที่มิฉะนั้นจะพร้อมใช้งานสำหรับการผลิตหลัก ในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำน้ำจะเกิดขึ้นในตะกอน เนื่องจากการแสดงผลของเงื่อนไข และผ่านการย่อยสลายสารอินทรีย์ ( ฮาร์กรีฟส์ , 1998 และรวม et al . , 2000 ) แม้ว่าน้ำที่ได้รับและใช้ในกระบวนการระดับน้อยเป็นที่รู้จักกันเกี่ยวกับจุลินทรีย์ชนิด การแพร่กระจายและการเปลี่ยนแปลงหน้าที่แบคทีเรียดีไนตริฟายอิง ( ดีเอ็นบี ) เป็นหนึ่งในกลุ่มที่สำคัญของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องในไนโตรเจน ( N ) รอบ มันเป็นพันธุกรรมและความหลากหลาย metabolically มีสมาชิกจากกลุ่ม ซึ่งเกือบทั้งหมด ( zumft , 1992 ) denitrifiers ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตแบบแอโรบิกที่บ่อยกว่า และภายในαß subclasses ของโพรทีโอแบคทีเรียอาร์เคียและมีจำนวนมากจากสกุล Pseudomonas และ Bacillus ( zumft 1992 และ zumft , 1997 ) แม้ว่าน้ำจะรายงานเป็นเด่น 2 ทางเดินผ่านการผลิตไอโซโทปติดตามศึกษาในเขตร้อนการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่บ่อ ( castine et al . , 2554 ) , ข้อมูลเกี่ยวกับกลุ่มของแบคทีเรียที่เกี่ยวข้องในการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำในระบบนิเวศยังคงขาดแคลน ( อับราฮัม et al . , 2004 ) ความจริงที่ว่าเพียงไม่กี่การศึกษา ( เพลง et al . , 2011 และเคา et al . , 2012 ) ในแบคทีเรียดีไนตริฟายอิง ในบ่อเลี้ยงกุ้ง ได้ดําเนินการ เน้นต้องศึกษาเพิ่มเติมเพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นของชุมชนที่เกี่ยวข้องกับแบคทีเรียในน้ำ . ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้มีวัตถุประสงค์ เพื่อให้ได้รับความเข้าใจที่ดีของแบคทีเรียดีไนตริฟิเคชันแบบชุมชนมีส่วนร่วมในการเลี้ยงกุ้งในบ่อ เราพบแบคทีเรียดีไนตริฟายอิงตามกิจกรรมของพวกเขาในหลอดแก้วที่มีน้ำยีน การตรวจหายีน 16S rRNA และไนตรัสออกไซด์ลำดับการวิเคราะห์2 . วัสดุและวิธีการ