本研究通过分离得到一株具有反硝化功能的菌株SC02,经16s RNA鉴定为枯草芽孢杆菌。通过测定菌株SC02在不同氮源、初始氨氮浓度、初始亚硝酸盐氮浓度、pH值、温度和溶氧条件下对氨氮和亚硝酸盐氮的去除效果,获得该菌株的最佳脱氮条件：氮源为亚硝酸钠或硝酸钠；初始氨氮浓度为10mg/L；初始亚硝酸盐氮浓度为10-30mg/L；摇床转速为0-50rpm；温度为25-37℃；pH为7-9。同时将菌株SC02(1×108cfu/L)及其与施氏假单胞菌F1M的复合菌(按1：1比例复合混合,2×108cfu/L)直接添加到草鱼养殖水体中,评价益生菌对草鱼养殖水体水质的影响,结果表明,水体中添加枯草芽孢杆菌及其与假单胞菌的复合菌在一定时间内(15d)可有效降低养殖水体中氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总无机氮和总氮等含氮化合物含量,改善养殖水体水质。随后,采用454焦磷酸测序技术研究益生菌对草鱼养殖环境菌群结构的影响,结果发现：(1)添加枯草芽孢杆菌SC02可增加养殖水体中菌群的多样性；与对照组相比,SC02组中变形菌门和厚壁菌门减少,放线菌门和拟杆菌门增加；对变形菌门深入分析发现,与对照组相比,SC02组中的α-和β-变形菌纲增加,而△-和γ-变形菌纲减少；利用Megan4软件进一步分析发现,从门到属的水平对照组和SC02组样品中各菌相对丰度不同,尤其在属的水平上差异最为明显。(2)添加施氏假单胞菌F1M在第6天时拟杆菌门和厚壁菌门增加,变形菌门和疣微菌门减少；第12天时,拟杆菌门、厚壁菌门和疣微菌门减少,放线菌门和变形菌门增加。利用megan4软件比较分析发现,对照和处理组样品在第6天和第12天从门到属的相对丰度都存在差异。在每个时间点,对照和处理样品中既有其共享的菌,也存在其特有菌。(3)与对照组相比,复合菌组在第6天时,养殖水体中变形菌门、拟杆菌门、放线菌门和厚壁菌门含量增加,蓝细菌门和疣微菌门减少；第15天时,蓝细菌门、拟杆菌门和厚壁菌门含量增加,变形菌门、放线菌门和疣微菌门减少；基于代谢、需氧情况和生态关系的分析发现,第6天时,复合菌组中好氧菌、厌氧菌、氨氧化细菌、反硝化细菌、亚硝酸盐还原细菌、游离菌和共生菌显著增加(P<0.05),第15天时无显著性差异(P>0.05)。(4)养殖水体中添加复合菌可降低沉积物中变形菌门和梭状杆菌门,增加厚壁菌门、拟杆菌门和蓝细菌门；基于代谢、需氧情况和生态关系分析发现,复合菌组中氨氧化细菌和游离菌显著增加(P<0.05),亚硝酸盐还原菌显著减少(P<0.05),对好氧菌,厌氧菌和共生菌无显著性影响(P>0.05)。复合菌对草鱼肝脏和肠粘膜免疫、抗氧化以及肠道内容物菌群结构影响的研究发现,养殖水体中添加复合菌可显著提高草鱼肠粘膜中MHCI和TLR3及肝脏中IgM、TLR3和TLR7表达量,显著降低肠粘膜中MyDd88和TLR7及肝脏中TNF-a、IL-8和TGF-β表达量；可显著增加肠粘膜中总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)含量,但对丙二醛(MDA)和肝脏抗氧化功能无显著性影响。454测序结果表明,草鱼肠道主要菌为变形菌门、蓝细菌门、浮霉菌门(Planctomycetes)、疣微菌门、厚壁菌门和放线菌门(Actinobacteria)。与对照组相比,复合菌组中蓝细菌门、疣微菌门、浮霉菌、放线菌门和厚壁菌门增加,变形菌门减少。此外,从门到属的水平对照和复合菌组中各菌相对丰度不同。在属的水平上,有些是两组样品共有的菌(如Lactococcus, Anoaerostipes, Faecalibacterium等),每个样品也有各自特有的菌(如对照组中的Sphingobacterium, Enterococcus和Desulfobacca等,处理组中的Acfipia, Thermomonas和Nannocystis等)。以上结果表明,复合菌作为水质改良剂可提高草鱼的免疫和抗氧化功能、改善肠道健康、降低应激和炎症反应。综上所述,在特定条件下水体中添加益生菌改善养殖水体水质的机理为：益生菌本身具有脱氮功能；益生菌可改变水体和底泥的微生物组成和结构；益生菌可改善肠道菌群结构,提高草鱼免疫功能,降低应激反应,改善鱼体健康。