[科普中国]-硝酸盐还原

简述

硝酸盐广泛存在于海水、土壤中，厌氧性硝酸还原细菌能以硝酸盐作最终受体氧化有机化合物，并利用其能量而生长，称此为硝酸呼吸（nitrate respiration）。这种反应形式和生理作用与有氧呼吸极为相似，是一种效率远比发酵为佳的能量获得形式。在硫黄细菌中也同样有以硝酸盐氧化硫黄及其化合物，并利用其能量进行无机营养型的生长（在这种情况下，硝酸盐的变化并不停留在亚硝酸的阶段，可以看到分子态氮的出现脱氮作用）。硝酸还原能力在细菌分类上是重要的记载事项。但是，有硝酸还原能力的菌未必都能在无氧中生长1。

此外，硝酸盐还原在微生物和植物中，是以硝酸盐为氮源加以利用和同化时的第一阶段反应。然后再进行下几个阶段的还原而产生氨。

用途硝酸盐还原原理主要广泛用于细菌鉴定，即硝酸盐还原实验。

实验原理根据某些细菌能还原硝酸盐为亚硝酸盐，亚硝酸盐与醋酸作用，生成亚硝酸，亚硝酸与试剂中的对氨基苯磺酸作用生成重氮基苯磺酸，后者与α-萘胺结合生成N-α萘胺偶苯磺酸这个原理进行的试验方法2。

反应过程试剂
甲液：氨基苯磺酸 0.8g 5mol/L醋酸 100ml
乙液：α-萘胺 0.5g 5mol/L醋酸 100ml
方法：将被检查部分的取出的培养液中待检菌接种于硝酸盐培养基(内含小倒管)中，35℃孵育1-4d。将甲、乙等量混合液(用时混合)0.1ml加于试管内，立即或10min内观察结果。做此试验时，应以一支未接种细菌的培养基做对照试验，只有对照管阴性时，才能判定。
结果：出现红色为阳性反应。如欲观察有无氮气产生，可于培养基管内加1只小倒管，有气泡产生，则表示有氮气生成。如欲检查培养基中硝酸盐是否被分解，可取锌粉少许加入培养基内，如出现红色表明硝酸盐仍存在;若不出现红色，表示硝酸盐已被分解2。

临床意义本试验广泛用于细菌鉴定。肠杆菌科细菌均能还原硝酸盐为亚硝酸盐；假单胞菌属中有的细菌能产生氮气，如铜绿假单胞菌、嗜麦芽窄食单胞菌、斯氏假单胞菌，有的则能还原硝酸盐为亚硝酸盐，如鼻疽假单胞菌等;厌氧菌如韦荣菌也能还原硝酸盐为亚硝酸盐。
异常结果：肠杆菌科细菌引起肠道外感染以泌尿道感染为多见,机会性致病可引起化脓性炎症,如胆囊炎、腹膜炎、肺炎、脑膜炎和败血症等。绿脓假单胞菌属感染：坏疽深脓疱病、绿甲综合征、外耳道炎、毛囊炎。还有某些厌氧菌所致的一些疾病2。

注意事项硝酸盐还原过程可因细菌不同而异。有的细菌仅使硝酸盐还原为亚硝酸盐，如大肠埃希菌等；有的细菌可使其还原为亚硝酸盐和离子态的铵；有的细菌能使硝酸盐或亚硝酸盐还原为氮，如沙雷菌属；有的细菌还可以将其还原产物在合成性代谢中完全利用。试验要根据试验结果进行判断，还要排除干扰2。

相关疾病的检验复发性无菌性脑膜炎，脑膜炎奈瑟菌肺炎，小儿急性胆囊炎与胆管炎，慢性胆囊炎，新生儿败血症。