舒尔甘河流域与舒尔甘-塔什洞穴水生产色素细菌Janthinobacterium spp.几丁质降解特性及其在喀斯特地下水生态系统碳循环中的作用

来自俄罗斯南部乌拉尔地区的研究人员针对喀斯特地下水生态系统中碳循环的关键过程，从舒尔甘-塔什洞穴的泉水中分离出6株产色素几丁质降解菌（Janthinobacterium spp.）。研究发现这些耐冷菌株（最适生长温度22-26°C）能分泌胞外几丁质酶（0.14-0.18 U/mL），其中产紫色素菌株IB-ST-GO表现出最强的几丁质降解能力。该研究揭示了产色素细菌通过降解甲壳类几丁质参与地下水碳循环的生态机制。

　　

在俄罗斯南部乌拉尔山脉神秘的舒尔甘-塔什洞穴中，藏着距今约2万年的旧石器时代壁画。这个洞穴不仅是珍贵的考古遗址，更是舒尔甘河流域喀斯特水系的终极节点。科学家们从这个独特的水生环境中分离出6株神奇的产色素细菌——紫色素生产者Janthinobacterium lividum和红色素类似物（prodigiosin）生产者IB-RH。

这些微生物界的"艺术家"展现出令人惊叹的生存策略：在22-26°C的低温环境下（psychrotolerant），它们能高效分泌胞外几丁质酶（extracellular chitinase），最高产量可达0.18 U/mL。特别值得注意的是菌株IB-ST-GO，这位"紫色战士"不仅生长迅猛，还能在6-8天内将甲壳类几丁质（chitinous substrates）分解殆尽。

通过16S rRNA基因测序构建的系统发育树（phylogenetic trees）揭示，这些细菌很可能是地下水生态系统的"清道夫"。它们能够以几丁质为唯一碳源（sole carbon source），在喀斯特（karstic）和非喀斯特（non-karstic）地下水环境中持续参与碳循环（carbon cycle）。这项发现为理解极端环境下微生物驱动的生物地球化学过程提供了新视角。