Nuôi trồng thủy sản là một lĩnh vực phức tạp, trong đó việc duy trì chất lượng nước là yếu tố quyết định sự thành công của hệ thống.
Hai nhóm vi khuẩn quan trọng trong chu trình nitrat hóa – Nitrosomonas spp. và Nitrobacter spp. – đóng vai trò trung tâm trong việc chuyển hóa các hợp chất nitơ độc hại thành dạng ít độc hơn, đảm bảo môi trường sống ổn định cho thủy sản. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn chi tiết về hai loại vi khuẩn này.
1. Vi khuẩn Nitrosomonas spp. là gì?
Nitrosomonas spp. là một chi vi khuẩn hiếu khí, thuộc nhóm vi khuẩn nitrat hóa. Chúng có khả năng oxy hóa ammonium (NH4+/NH3) thành nitrit (NO2⁻), bước đầu tiên trong chu trình nitrat hóa. Loại vi khuẩn này thường xuất hiện trong các hệ sinh thái nước và đất, đặc biệt trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản.
Vi khuẩn Nitrosomonas spp. là một chi của vi khuẩn Chemoautotrophic hình que Gram âm. Vi khuẩn Nitrosomonas spp. thuộc nhóm vi khuẩn nitrat hóa, đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi amoniac (NH4+/NH3) thành nitrite (NO2⁻) trong chu trình nitơ.
Cụ thể hơn, chúng thuộc loại vi khuẩn hóa tự dưỡng, có khả năng oxi hóa amoniac để thu năng lượng cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển. Đây là một bước quan trọng trong việc loại bỏ amoniac, một chất độc hại cho nhiều sinh vật sống trong môi trường nuôi trồng thủy sản và chăn nuôi.
Trong quá trình Nitrat hóa, vi khuẩn Nitrosomonas có nhiệm vụ biến đổi Amoniac NH3,NH4 (dạng chính của nitơ khi tồn tại trong nước) thành Nitrit (NO2). Sau đó, vi khuẩn thứ 2 là Nitrobacter sẽ tiến hành chuyển hóa NO2– thành Nitrat (NO3–), kết thúc quá trình Nitrat hóa.
Hiện vi khuẩn Nitrosomonas nói riêng và vi khuẩn Nitrat hóa nói chung được ứng dụng rộng rãi trong các sản phẩm men vi sinh dành cho hệ thống xử lý nước thải công nghiệp, sản xuất như cao su, thủy sản, bia, thực phẩm đến nước thải sinh hoạt ở đô thị, chung cư, cao ốc và nước thải trong nuôi trồng thủy sản…
2. Đặc điểm sinh học của Nitrosomonas spp.
Nitrosomonas spp. sở hữu một số đặc điểm cơ bản hay nói chính xác là những yếu tố tác động đến sự tồn tại, phát triển của chúng. Nếu muốn sử dụng các chế phẩm chứa Nitrosomonas đạt hiệu quả cao nhất thì người vận hành hệ thống xử lý nước thải cần nắm được những đặc điểm của vi khuẩn này.
Đặc điểm hình thái: Nitrosomonas spp. là vi khuẩn Gram âm, hình que hoặc hình cầu, kích thước nhỏ khoảng 0,8–2,0 μm. Chúng di chuyển bằng tiên mao và có khả năng tự dưỡng, tức là sử dụng carbon dioxide (CO2) làm nguồn carbon chính.
Chỉ hoạt động trong điều kiện hiếu khí: Nitrosomonas spp. yêu cầu môi trường giàu oxy để tồn tại và phát triển. Chúng sử dụng oxy hòa tan để oxy hóa ammonium thành nitrit, một quá trình cung cấp năng lượng cho sự sống của chúng.
Độ pH tối ưu: độ pH thích hợp cho Nitrosomonas hoạt động hiệu quả nằm trong khoảng 7,5–8,5. Nếu pH giảm dưới 6,5, tốc độ oxy hóa NH4+ của chúng sẽ giảm mạnh, làm tăng nguy cơ tích tụ NH4+ trong nước.
Nhiệt độ: Nitrosomonas spp. phát triển tốt nhất ở nhiệt độ 25 – 30°C. Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp đều làm giảm hiệu suất hoạt động và có thể dẫn đến sự suy thoái của quần thể vi khuẩn.
Nguồn năng lượng sử dụng: vi khuẩn này sử dụng ammonium (NH4+) làm nguồn năng lượng chính. Trong quá trình oxy hóa ammonium, Nitrosomonas spp. sản sinh nitrit (NO2–) và giải phóng năng lượng, cung cấp năng lượng cần thiết cho các hoạt động trao đổi chất của chúng.
Mẫn cảm với ánh sáng: Nitrosomonas spp. nhạy cảm với ánh sáng mạnh, đặc biệt là tia cực tím (UV). Ánh sáng mạnh có thể ức chế hoạt động enzym, làm giảm khả năng oxy hóa ammonium.
Kị Chlorine và Chloramines: Chlorine và chloramines – hai chất thường được sử dụng trong khử trùng nước – có khả năng tiêu diệt vi khuẩn Nitrosomonas. Vì vậy, trong các hệ thống nuôi trồng thủy sản, cần đảm bảo rằng các chất này không tồn tại ở mức độ gây hại.
Tính nhạy cảm: Nitrosomonas spp. rất nhạy cảm với thay đổi nhiệt độ, độ pH và các yếu tố hóa học khác (như Chlorine và Chloramines).
Thông tin chi tiết vui lòng liên hệ:
Hotline/Zalo: 08888 3 15 17 | Email: labvn.net@gmail.com
LabVN - Chuyên vật tư, dịch vụ và vi sinh thủy sản
