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嗜盐放线菌

王朝百科·作者佚名  2010-04-24
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嗜盐放线菌

一.嗜盐放线菌的类群

根据微生物最适生长所需的盐浓度不同,Lasem(1986),Vreeland(1987)和Ramos-Cormenzana(1989)等[13-15]分别提出了不同的划分方法,但目前最广泛接受的是Kushner(1978)[16]的划分原则。他将微生物分为非嗜盐微生物(nonhalophilies)、轻度嗜盐微生物(slight halophilies)、中度嗜盐微生物(moderate halophilies)、边界极端嗜盐微生物(bordline extreme halophiles)和极端嗜盐微生物(extreme halophilies)5类。

嗜盐微生物通常生活在盐湖、盐碱地、海水、晒盐池和盐渍食物等高盐环境中,在其与周围环境进行物质和能量交换过程中,环境的离子浓度是一个重要因素。嗜盐微生物的最适生长依赖于一定的盐浓度。嗜盐微生物分布于盐湖和海水、含盐土壤、冷的含盐环境、碱性含盐栖息地、盐渍食品和沙漠动植物等环境。

Kushne 提出的划分方法

类型 最适生长盐浓度(NaCI)

非嗜盐菌小于O.2mol/L (1.17% )

弱嗜盐菌 0.2—0.5mol/L (1.17—2.93% )

中等嗜盐菌 0.5—2.5mol/L (2.93—14.63% )

极端嗜盐菌 2.5—5.2mol/L (14.63—30.4% )

耐盐菌 耐受范围0.2—2.5mol/L(1.17—30.45)

二.嗜盐放线菌分类学研究

尽管科学家对嗜盐放线菌进行了大量研究,但在嗜盐放线多孢菌(Actinopolyspora

halophila)(Gochnaner et al., 1975)[26]发表后的相当长时期内却没有任何新的嗜盐放线菌新种发表,直到1991年后才陆续发表了一些新的嗜盐放线菌,尤其是最近几年,研究嗜盐放线菌的机构越来越多,2000年后发表的嗜盐放线菌新种属迅速增加。

截至目前,有效描述的嗜盐放线菌有6个属的16个种,放线多孢菌属和糖单孢菌属

属于假诺卡氏菌科,涅斯捷连科氏菌属属于微球菌科,拟诺卡氏菌属和链单孢菌属属于诺卡氏菌(Nocardiopsis halotolerans Al-Zarban et al., 2002)也是耐盐菌[28]。“Micrococcus varian subsp.halophilus”己用于生物技术、生理生化等研究,但没有详细的分类资料,为一无效描述的中度嗜盐放线菌[29]。周培瑾等人在研究嗜盐细菌时,也发现一株中度嗜盐放线菌,最适生长NaCl浓度为5-8%,高于18%则完全不生长,定名为亚嗜盐链霉菌(Streptomvces subhalophilus),也是一无效描述的种[30]。拟诺卡氏菌科。另外,多态放线菌属(Actinopolymorpha Wang et al., 2001)的新加坡多态放线菌(Actinopolymorpha singaporensis)最高生长盐度为15%,属耐盐菌[27];耐盐拟诺卡氏菌(Nocardiopsis halotolerans Al-Zarban et al., 2002)也是耐盐菌[28]。“Micrococcus varian subsp.halophilus”己用于生物技术、生理生化等研究,但没有详细的分类资料,为一无效描述的中度嗜盐放线菌[29]。周培瑾等人在研究嗜盐细菌时,也发现一株中度嗜盐放线菌,最适生长NaCl浓度为5-8%,高于18%则完全不生长,定名为亚嗜盐链霉菌(Streptomvces subhalophilus),也是一无效描述的种[30]。

三.嗜盐放线菌的应用研究

嗜盐放线菌有关的应用研究主要集中在其产生的酶的相关研究。近年来,人们在嗜

盐菌来源的耐盐胞外酶,尤其是其在生物技术的应用方面作了大量工作。人们已从嗜盐放线菌喜盐涅斯捷连科氏菌、“Micrococcus varian subsp halophilus”和其它微球菌属菌株中分离到嗜盐淀粉酶(halophilic amylase Khire, 1994; Kobayashi et al., 1986; Onishi,1972; Onishi et al., 1979)[31-34]。已经投入生产并带来较大商业利润的除了淀粉酶外、还有核酸酶、磷酸酶和蛋白酶等水解酶类。

嗜盐放线菌为了适应强大的渗透压和维持正的膨胀压,常在细胞内富集一些低分子量的无机复合物,这使得它们可用于生物技术上生产渗透调节剂。从西班牙含盐土样中分离到的一株嗜盐放线菌Nocardiopsis lucentensis A51可产生四氢嘧啶,Actinopolyspora halophila可以将甘氨酸转化为甜菜碱(Nyyssoia et al., 2000)[35]。而四氢嘧啶和甜菜碱是重要的高效保护剂(抗高盐、热变性、干燥和冻结),又是酶类、核酸、细胞膜和细胞的稳定剂(Galinski, 1993; Galinski, 1995; Louis et al., 1994)[36],还可用于酶技术、医药工业和化妆品工业等大有可为的领域(Galinski et al., 1991; Galinski et al., 1998; Ventosa et al., 1995)[37]。

嗜盐放线菌还能产生胞外多糖及其它聚合物,蛋白含量极高,也产生大量的抗生素、维生素等。如分离自海洋的嗜盐放线菌放线多孢菌AHl具有抗金黄色葡萄球菌、抗多种真菌等多种抗菌活性,正在进行产物研究。未来,嗜盐放线菌将是筛选新的生物活性物质,特别是新抗生素的重要资源菌。

嗜盐放线菌不仅可以产生大量有重要意义的酶、聚合物等;而且因它们具有有用的生理特征而使其更具商业开发价值,它可使某些新的生物技术手段成为可能。嗜盐放线菌在生物工程应用上的优势主要体现在:大多数嗜盐放线菌可在高盐环境中生长,这就减少了生产中污染的机会;其次,嗜盐放线菌相对其它极端微生物多数易培养,大多可利用广泛的复合物作为唯一的碳源和能源生长[38];嗜盐菌产生的酶类可以在低水活度下行驶功能;另外,嗜盐放线菌有较完善的遗传操作体系和良好的工业化基础,许多非嗜盐放线菌中建立起来的遗传工具、方法可直接应用于嗜盐放线菌. 因此,嗜盐放线菌拥有广阔的应用前景。

 
 
 
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