中度嗜盐菌的研究进展

43卷3期2003年6月微生物学报ActaMicrobiologica,~nicaVo1．43No．3June2003中度嗜盐茵的研究进展任培根周培瑾(中国科学院微生物研究所北京100080)ReseachProgressofModeratelyHalophilicEubacteriaRenPeigenZhouPeijin(1nst／tuteofMicrobiology，ChineseAcademyofSclertce$，Beijing100080，China)关键词：中度嗜盐菌，真细菌，微生物资源中图分类号：Q938文献标识码：A文章编号：0001．6209(2003)03-0427．05地球上存在着多种多样的盐域环境，这类环境中有自然形成的，如死海，美国的大盐湖等水环境，还有盐土环境；人工形成的如盐场、盐池等；另外，还有很多盐腌制的食品。自然界的高盐环境由于形成过程和所处地质情况的不同其离子组成和盐浓度有很大差异。生活在这些高盐环境中的动、植物物种较为有限，而以处于不同类群的微生物，如绿藻、嗜盐古菌及嗜盐和耐盐的细菌等为主要生命形式。根据微生物对盐浓度的反应可分为不同的种(如表1⋯)。表1不同盐浓度下的徽生物中度嗜盐菌(Moderatelyhalophiliebacteria)j~年来正受到越来越多的重视，与此相关的研究也日益广泛和细致。Kushner给中度嗜盐菌下的定义为：在0．5mol／L(约3％)和2．5tool／L(约l5％)NaC1浓度之间有最佳生长的细菌。但是，对于一个中度嗜盐菌菌株，它的盐浓度范围会随着环境条件(如温度、营养状基金项目：中国科学院创新工程项目(KSCS2．3．O1)作者简介：任培根(1973．)，男，中国科学院微生物研究所博士研究生，从事极端环境微生物方面工作。E．mail：ten-pg@rip．sina．tom收穑日期：2002-09．16。修回日期：2002．12．08维普资讯http://www.cqvip.com428微生物学报43卷况等)的改变而不同，因此在把生长所需盐浓度范围作为中度嗜盐菌的特征时应该注意这一点。另外，也有人倾向于将中度嗜盐菌定义为在5％～20％盐浓度有最佳生长的细菌]。在我国的新疆、内蒙、西藏等地区广泛存在着高盐环境。研究表明内陆地区高盐环境中存在的微生物区系有其独特性，不同于海洋(或沿海)高盐环境。对这类环境进行微生物资源调查，了解此类环境中的微生物分布情况，是合理利用资源的重要前提。我国微生物学研究人员对这些环境中的嗜盐古菌进行了较为详尽的研究，但对其中包括中度嗜盐菌在内的真细菌的研究尚少，亟待加强这些方面的研究。1中度嗜盐菌的研究历史最早有关中度嗜盐菌的研究是LeFevre和Round4在1919年在对黄瓜发酵盐水进行微生物学研究时，在0％～15％NaC1浓度范围内分离了一个类群的无色素的细菌。1935年，H0f，T．做过更具微生物学意义的研究，她分离命名的一株中度嗜盐菌Pseudomonasbeijerinckii，该菌株在3％～18％NaC1浓度生长但不能在0．5％以下时生长，体现出典型的中度嗜盐菌的特点。1940年，Elazari—Volcani曾对死海中分离的中度嗜盐菌做过一些描述。1956年，Baxter和Gibbons最早使用中度嗜盐菌这一名词来描述这一类细菌。在很长一个时期内对中度嗜盐菌的研究都很少，到1980年之前，细菌名称核准名录(ApprovedLi—stsofBacterialNames)中符合中度嗜盐菌定义的只有6个种。在对高盐环境的早期研究中，中度嗜盐菌被忽略了。相对于极端嗜盐古菌，中度嗜盐菌的分布更为广泛，盐生长浓度更宽(但通常要低一些)，对营养的要求低，更易于适应环境。同时，对它们进行研究时可以方便的利用以细菌为基础发展起来的分子生物学技术，通过它们来解答有关嗜盐机理等方面的问题也许会更为容易。Kushner曾说：尽管中度嗜盐菌似乎不如极端嗜盐古菌更令人感兴趣，但它们拥有很多尚未解答的问题，特别是它们能在很宽的盐浓度范围生长的能力。如果过去的l0年属于极端嗜盐古菌，可以预测下一个l0年中度嗜盐菌将得到它在科学上正确的位置。2中度嗜盐菌栖息的环境中度嗜盐菌不仅在高盐环境中有分布，在海水、沙漠等环境中也有发现，这点与极端嗜盐古菌不同。在同一环境中，中度嗜盐菌和极端嗜盐古菌占据着不同的生境，它们只在很小的盐浓度范围有重叠。中度嗜盐菌在环境中是动态分布的，环境温度和营养条件对它们的盐生长浓度有很大的影响。通常，盐浓度较低的环境中嗜盐细菌占优势，较高(30％以上)时则以嗜盐古菌为主；中等浓度(20％～30％)时温度和营养条件成为决定因素，低温时嗜盐细菌的生长速度比嗜盐古菌更高，高温时则相反；低营养时细菌占绝对优势，营养丰富时细菌也多于古菌