嗜盐菌的嗜盐机制

嗜盐菌是生活在高盐环境中的细菌。它们的细胞结构和生理机能特殊,要求有高盐浓度维持其生存;同时,它们的细胞膜结构和细胞内的溶质,都能适应高盐环境。     

新疆艾丁湖及邻近地区嗜盐菌和耐盐菌的数量分布

以盐（NaCI）为限制性生物因子,对艾丁湖地区原核生物的分布状态进行调查,从距艾丁湖中心1．5km处出发,定距离,分季节取土样及水样（共取样20个）。对样品菌群数量统计表明,在湖水中,春秋两嗜盐菌的数量高于耐盐菌。冬季湖水温度大大降低,盐结晶沉淀,湖水中的盐浓度降低,使得湖水中的耐盐菌的数量高于嗜盐菌的数量。土壤中的有要物比湖水中的丰富,温度也较稳定,因而耐盐菌的数量高于嗜盐菌的数量。距湖岩越远,土壤中对盐依赖性强的细菌越少,反之对盐依赖性弱的菌越多。由样品中分离得到细菌173株,放线菌12株,以不同浓度NaCI为唯一生长限制因子对所分离到的细菌进行生理生化实验,获得嗜盐菌61株,其中除3株可视为新种外（新种的鉴定将另外报告）,其它均为嗜盐菌的已知产生菌种,现仅报道艾丁湖及邻近地区以盐为限制因子的原核微生物分布。     

嗜盐菌对高盐有机废水处理的强化作用

为解决高盐有机工业废水处理这一难题, 从山东省威海市路道口盐场晒盐池盐水中分离一株嗜盐菌株YS-1, 通过对该菌株进行原子力显微镜观察、生理生化测定、全细胞脂肪酸分析和16S rDNA序列同源性分析发现YS-1菌株16S rDNA序列与Halomonas sp. (AB167061)的亲缘关系最为接近, 结合上述其它各项结果确定该菌株为盐单胞菌属(Halomonas sp.), 属中度嗜盐菌; 在SBR反应器中对该菌株进行强化高盐有机废水处理试验, 结果表明, 含盐12%、CODcr=1494 mg/L的高盐模拟有机废水, 经72 h CODcr去除率为90.0%, 120 h的CODCr去除率为98.1%, 该菌株具有强化高盐有机废水处理的功能, 通过分离筛选嗜盐菌强化高盐有机工业废水处理具有可行性。     

嗜盐古菌噬菌体研究进展

嗜盐古菌噬菌体是噬菌体的一个重要分支,在群体生态学以及生命的起源与进化历程中扮演重要的角色.综述了嗜盐古菌噬菌体的形态多样性、研究方法、起源与进化几方面的研究报道,指出目前研究中存在的问题,对未来研究进行了展望.     

中度嗜盐菌在生物技术中的应用

生存于盐环境下的中度嗜盐菌在生物技术方面具有很多潜在的应用价值。其中,中度嗜盐菌在盐发酵食品加工业和食品添加剂中已经被广泛应用;由中度嗜盐菌分泌的胞外酶如淀粉酶、脂肪酶等能够在高盐环境下继续保持较高的活力;中度嗜盐菌细胞内积累的多种类相容性溶质也可以作为生物大分子稳定剂以及抗冻剂等;其它如其产生的生物表面活性剂、多聚糖类物质能够在石油回收和生物修复中进行应用等。     

一株厌氧嗜盐菌的鉴定

从冬尖腌制品中分离到一株厌氧嗜盐菌（SEM）,该菌为革兰氏阴性杆菌,大小为0．5×6.0μm,专性厌氧,不运动,不形成芽孢,生长需要8％～25％NaC1,最适生长盐浓度为12．50～17．50,能利用多种糖和醇,发酵葡萄糖产生丙酸和已酸。它应归属于严格厌氧嗜盐菌Haloanaerobe,但与已报道的几个种有较大差异,是否为新种,还有待于进一步研究。     

中度嗜盐菌相容性溶质机制的研究进展

生活在高盐环境中的中度嗜盐菌不仅能抗衡外界的高渗透压胁迫,而且还能迅速适应短时间内的渗透冲击。为适应该环境,中度嗜盐菌依赖于一种被称为相容性溶质的物质,以执行渗透保护功能。这类物质属于极性的、易溶的和低分子量的有机化合物,其中包括糖类、氨基酸类、甜菜碱类和四氢嘧啶类等。中度嗜盐菌主要采用相容性溶质机制来适应盐环境。在此,就中度嗜盐菌的盐适应机理、相容性溶质的种类和特点,以及其作用的分子机制进行了阐述和讨论。     

微生物高盐渗透适应策略及其耐盐强化研究进展

高盐废水因具有硬度高、可生化性差、水质成分复杂等特点,是较难处理的工业废水之一。现有物化处理技术存在运行成本高、处理效率低、二次污染重等诸多瓶颈。耐盐/嗜盐微生物可在高盐环境下进行正常生理代谢,因此,开发经济、高效、可靠的高盐废水生物处理技术有望成为高盐废水处理的主流方向之一。本文系统综述了耐盐/嗜盐微生物盐溶、胞内小分子相容溶质积累、蛋白质稳定和细胞表面稳定等高渗透压适应策略。由于嗜盐微生物存在生长条件苛刻、功能微生物种类稀缺等问题,因此,耐盐微生物在高盐废水处理的未来应用空间更大。最新研究发现强化调控技术(电、光、磁)可提升微生物的高渗透压适应能力,其中电调控技术或是未来高盐废水生物处理的重点研究方向。     

松嫩平原盐碱地中耐(嗜)盐菌的生物多样性

【目的】分离纯化松嫩平原盐碱地中可培养的耐盐菌和嗜盐菌,并分析其生物多样性。【方法】采用纯培养法和定向富集法从该地区盐碱土样中分离耐盐菌和嗜盐菌,然后通过16S rRNA基因同源性比对鉴定所分离细菌的系统发育学地位,从而获取松嫩平原盐碱地中耐盐菌和嗜盐菌的多样性信息。【结果】共分离到细菌40株,分属于细菌域中3个门(Actinobacteria,Firmicutes,γ-Proteobacteria)、8个科、16个属、34个种。其中多数菌株属于厚壁菌门(Firmicutes),最优势属为葡球菌属(Staphylococcus)(8株,占总菌株的20%),其次依次为盐单胞菌属(Halomonas)(5株,12.5%)、芽胞杆菌属(Bacillus)(4株,10%)、大洋芽胞杆菌属(Oceanbacillus)(4株,10%)、库克菌属(Kocuria)(4株,10%)和假单胞菌属(Pseudomonas)(3株,7.5%)等。其中9株细菌的16S rRNA基因序列与最近缘种的同源性在97.2%-99.0%之间,可能为新种。菌株耐盐能力主要在5%-10%之间,其中62.5%的菌株为耐盐菌,其余则为中度嗜盐菌。所有菌株的耐碱能力在pH 9-12之间,其中60%的菌株耐碱能力则高达pH 12,除两株为嗜碱菌,其余均为耐碱菌。【结论】研究结果表明,松嫩平原盐碱地中耐盐菌与嗜盐菌种群丰富,主要以葡萄球菌和盐单胞菌为主,菌株不仅耐盐能力高而且耐碱能力也高,并且该地区可能含有丰富的耐盐菌和嗜盐菌的新物种。     

安徽定远盐矿可培养嗜盐微生物多样性

【背景】嗜盐微生物多生活于高盐环境,具有独特的生理代谢特征,是一类重要的极端环境微生物资源。【目的】为更好地认识我国陆相盐矿的嗜盐微生物多样性组成,更好地开发利用嗜盐微生物资源积累丰富的微生物菌种。【方法】对安徽定远盐矿盐芯样品进行嗜盐微生物的纯培养分离,并对所分离菌株进行基于16SrRNA基因的测序和序列相似性分析,并对所分离菌株进行物种多样性分析。在此基础上,对代表菌株进行菌落形态和耐盐度及酶活测定。【结果】通过纯培养共分离获得了嗜盐微生物264株,其中嗜盐古菌150株,占56.8%;嗜盐细菌114株,占43.2%。嗜盐古菌物种分别来自于Halorubrum、 Halopenitus、 Haloterrigena、 Natrinema、 Natronoarchaeum和Natronomonas等6个属;嗜盐细菌物种分别来自于Pseudomonas、Aliifodinibius、Halobacillus、Halomonas和Halospina等5个属。通过代表菌株的酶活平板检测,发现产胞外蛋白酶菌株1株,酯酶1株,淀粉酶2株;能液化明胶菌株2株。在物种多样性组成方面,发现嗜盐古菌的物种多样性指数高于嗜盐细菌。【结论】本研究对我国安徽定远陆相盐矿的可培养嗜盐微生物多样性进行探究,积累了丰富的嗜盐微生物菌株资源。     

内蒙古锡林浩特地区嗜盐古菌多样性的研究

从内蒙古锡林浩特地区3个不同的盐湖中共分离到165株古菌,通过ARDRA分析后得到不同的类群,从各个类群中随机选取1~2个代表菌株进行16S rDNA序列测定和系统发育的分析。结果表明分离的菌株分布在Halorubrum,Natronococcus,Natronorubrum,Haloterrigena,Halorhabdus,Halobiforma,Haloarcula,Haloferax8个属和另外两个分支中,表现了锡林浩特地区嗜盐古菌的多样性。部分菌株的16S rDNA序列同源性低于97%,可能是潜在的新属或新种,代表了该地区嗜盐古菌的独特类型。     

一个新的Br蛋白基因部分序列测定及分析

从新疆北部艾比湖分离纯化到极端嗜盐古生菌AB1,采用PCR方法扩增了其165 rRNA基因(16S rDNA)和编码螺旋C至螺旋G的细菌视紫红质(bacteriorhodopsin,Br)蛋白基因片段,并测定了基因的核苷酸序列。基于16S rDNA序列的同源性比较及系统发育学研究表明,AB1是Natronococcus属中新成员。通过对菌株AB1的Br蛋白亲水性分析表明,AB1的Br蛋白与已报道Br蛋白有类似的超二级结构,进一步的蛋白质序列聚合比对结果表明,AB1中Br蛋白螺旋C至螺旋G的氨基酸序列与其他菌株差异明显。研究结果表明菌株AB1的Br蛋白是一种新的Br蛋白。     

Characterization of extracellular esterase and lipase activities from five halophilic archaeal strains

A total of 118 halophilic archaeal collection of strains were screened for lipolytic activity and 18 of them were found positive on Rhodamine agar plates. The selected five isolates were further characterized to determine their optimum esterase and lipase activities at various ranges of salt, temperature and pH. The esterase and lipase activities were determined by the hydrolysis of pNPB and pNPP, respectively. The maximum hydrolytic activities were found in the supernatants of the isolates grown at complex medium with 25% NaCl and 1% gum Arabic. The highest esterase activity was obtained at pH 8-8.5, temperature 60-65 degrees C and NaCl 3-4.5 M. The same parameters for the highest lipase activities were found to be pH 8, temperature 45-65 degrees C and NaCl 3.5-4 M. These results indicate the presence of salt-dependent and temperature-tolerant lipolytic enzymes from halophilic archaeal strains. Kinetic parameters were determined according to Lineweaver-Burk plot. The KM and V (max) values were lower for pNPP hydrolysis than those for pNPB hydrolysis. The results point that the isolates have higher esterase activity comparing to lipase activity.     

双层平板法检测嗜盐古菌铁载体

采用双层平板法应用于嗜盐古菌铁载体的原位检测.双层平板的上层为不添加铁离子的嗜盐古菌培养基,嗜盐古菌可在其上生长,在缺铁胁迫下可向外界分泌铁载体;下层为含有CAS检测液用于铁载体检测的琼脂.当上层平板生长的嗜盐古菌分泌的铁载体透过培养基渗透到下层检测琼脂后,即可在下层检测平板上产生明显的特征性的铁载体螯合晕圈,表明双层平板法在嗜盐古菌的铁载体检测中确实可行,且较原有的嗜盐古菌铁载体检测方法简便、直接.     

双层平板法检测嗜盐古菌铁载体

采用双层平板法应用于嗜盐古菌铁载体的原位检测。双层平板的上层为不添加铁离子的嗜盐古菌培养基, 嗜盐古菌可在其上生长, 在缺铁胁迫下可向外界分泌铁载体; 下层为含有CAS检测液用于铁载体检测的琼脂。当上层平板生长的嗜盐古菌分泌的铁载体透过培养基渗透到下层检测琼脂后, 即可在下层检测平板上产生明显的特征性的铁载体螯合晕圈, 表明双层平板法在嗜盐古菌的铁载体检测中确实可行, 且较原有的嗜盐古菌铁载体检测方法简便、直接。     

嗜盐古菌启动子DNA片段的功能检测

将来源于嗜盐古菌染色体DNA的启动子片段RM07或RM13插入到启动子探针载体pYLZ_2的报告基因lacZ之前,通过β_半乳糖苷酶酶活性的检测,进一步确证RM07和RM13片段在大肠杆菌(Escherichia coli)中的启动功能。同时用微量热技术检测了大肠杆菌DH5α及其重组菌株在LB培养基中37℃生长过程的热输出功率。T2(pYLZ_2)、TE07(pYL726)、TE07_2(pYL702)、TE131(pYL131)和TE132(pYL132)菌株的生长速率分别比大肠杆菌DH5α降低了6.5%、11%4、1.1%4、7.5%和42.7%。当启动子启动了基因表达时,菌株的生长速率显著降低,热力学参数与酶活性检测结果有较好的一致性。微量热结果表明基因的表达比质粒DNA的复制过程需要消耗更多的能量,对细菌的生理代谢有较大改变。微量热技术为检测基因的表达和转录调控提供了新的方法和思路。