嗜鹽放線菌

嗜鹽微生物通常生活在鹽湖、鹽鹼地、海水、曬鹽池和鹽漬食物等高鹽環境中，在其與周圍環境進行物質和能量交換過程中，環境的離子濃度是一個重要因素。嗜鹽微生物的最適生長依賴於一定的鹽濃度。嗜鹽微生物分布於鹽湖和海水、含鹽土壤、冷的含鹽環境、鹼性含鹽棲息地、鹽漬食品和沙漠動植物等環境。 屬於假諾卡氏菌科，涅斯捷連科氏菌屬屬於微球菌科，擬諾卡氏菌屬和鏈單孢菌屬屬於諾卡氏菌（Nocardiopsis halotolerans Al-Zarban et al., 2002）也是耐鹽菌28。

基本介紹

• 中文學名：嗜鹽放線菌
• 界：細菌界
• 門：放線菌門
• 綱：放線菌綱
• 亞綱：放線菌亞綱
• 目：放線菌目
• 種：嗜鹽放線菌

研究與命名

科學家對嗜鹽放線菌進行了大量研究，但在嗜鹽放線多孢菌（Actinopolyspora halophila）（Gochnaner et al., 1975）[26]發表後的相當長時期內卻沒有任何新的嗜鹽放線菌新種發表，直到1991年後才陸續發表了一些新的嗜鹽放線菌，尤其是最近幾年，研究嗜鹽放線菌的機構越來越多，2000年後發表的嗜鹽放線菌新種屬迅速增加。

嗜鹽放線菌

截至目前，有效描述的嗜鹽放線菌有6個屬的16個種，放線多孢菌屬和糖單孢菌屬

“Micrococcus varian subsp.halophilus”己用於生物技術、生理生化等研究，但沒有詳細的分類資料，為一無效描述的中度嗜鹽放線菌[29]。周培瑾等人在研究嗜鹽細菌時，也發現一株中度嗜鹽放線菌，最適生長NaCl濃度為5-8%，高於18%則完全不生長，定名為亞嗜鹽鏈黴菌（Streptomvces subhalophilus），也是一無效描述的種[30]。擬諾卡氏菌科。另外，多態放線菌屬（Actinopolymorpha Wang et al., 2001）的新加坡多態放線菌（Actinopolymorpha singaporensis）最高生長鹽度為15%，屬耐鹽菌[27]；耐鹽擬諾卡氏菌（Nocardiopsis halotolerans Al-Zarban et al., 2002）也是耐鹽菌[28]。

分類學研究與命名

根據微生物最適生長所需的鹽濃度不同，Lasem（1986），Vreeland（1987）和Ramos-Cormenzana（1989）等[13-15]分別提出了不同的劃分方法，但目前最廣泛接受的是Kushner（1978）[16]的劃分原則。他將微生物分為非嗜鹽微生物（nonhalophilies）、輕度嗜鹽微生物（slight halophilies）、中度嗜鹽微生物（moderate halophilies）、邊界極端嗜鹽微生物（bordline extreme halophiles）和極端嗜鹽微生物（extreme halophilies）5類。

劃分方法

類型

最適生長鹽濃度(NaCI)

非嗜鹽菌 小於O．2mol/L (1．17% )

弱嗜鹽菌

0．2—0．5mol/L (1．17—2．93% )

中等嗜鹽菌

0．5—2．5mol/L (2．93—14．63% )

極端嗜鹽菌

2．5—5．2mol/L (14．63—30．4% )

耐鹽菌

耐受範圍0．2—2．5mol/L(1．17—30．45)

套用研究

嗜鹽放線菌有關的套用研究主要集中在其產生的酶的相關研究。人們在嗜鹽菌來源的耐鹽胞外酶，尤其是其在生物技術的套用方面作了大量工作。人們已從嗜鹽放線菌喜鹽涅斯捷連科氏菌、“Micrococcus varian subsp halophilus”和其它微球菌屬菌株中分離到嗜鹽澱粉酶（halophilic amylase Khire, 1994; Kobayashi et al., 1986; Onishi,1972; Onishi et al., 1979）[31-34]。已經投入生產並帶來較大商業利潤的除了澱粉酶外、還有核酸酶、磷酸酶和蛋白酶等水解酶類。

嗜鹽放線菌為了適應強大的滲透壓和維持正的膨脹壓，常在細胞內富集一些低分子量的無機複合物，這使得它們可用於生物技術上生產滲透調節劑。從西班牙含鹽土樣中分離到的一株嗜鹽放線菌Nocardiopsis lucentensis A51可產生四氫嘧啶，Actinopolyspora halophila可以將甘氨酸轉化為甜菜鹼（Nyyssoia et al., 2000）[35]。而四氫嘧啶和甜菜鹼是重要的高效保護劑（抗高鹽、熱變性、乾燥和凍結），又是酶類、核酸、細胞膜和細胞的穩定劑（Galinski, 1993; Galinski, 1995; Louis et al., 1994）[36]，還可用於酶技術、醫藥工業和化妝品工業等大有可為的領域（Galinski et al., 1991; Galinski et al., 1998; Ventosa et al., 1995）[37]。

嗜鹽放線菌還能產生胞外多糖及其它聚合物，蛋白含量極高，也產生大量的抗生素、維生素等。如分離自海洋的嗜鹽放線菌放線多孢菌AHl具有抗金黃色葡萄球菌、抗多種真菌等多種抗菌活性，正在進行產物研究。未來，嗜鹽放線菌將是篩選新的生物活性物質，特別是新抗生素的重要資源菌。

嗜鹽放線菌不僅可以產生大量有重要意義的酶、聚合物等；而且因它們具有有用的生理特徵而使其更具商業開發價值，它可使某些新的生物技術手段成為可能。嗜鹽放線菌在生物工程套用上的優勢主要體現在：大多數嗜鹽放線菌可在高鹽環境中生長，這就減少了生產中污染的機會；其次，嗜鹽放線菌相對其它極端微生物多數易培養，大多可利用廣泛的複合物作為唯一的碳源和能源生長[38]；嗜鹽菌產生的酶類可以在低水活度下行駛功能；另外，嗜鹽放線菌有較完善的遺傳操作體系和良好的工業化基礎，許多非嗜鹽放線菌中建立起來的遺傳工具、方法可直接套用於嗜鹽放線菌. 因此，嗜鹽放線菌擁有廣闊的套用前景。