波兰与意大利盐渍土壤中嗜盐及耐盐真菌的多样性比较及其生物技术潜力研究

这篇研究对比分析了波兰和意大利不同气候条件下盐渍土壤中的嗜盐及耐盐真菌（halophilic/halotolerant fungi），通过分子鉴定和功能实验揭示了其耐盐特性（ECe）、胞外酶（如纤维素酶cellulase、淀粉酶amylase）和生物表面活性剂（biosurfactant）生产能力，并评估了霉菌毒素（mycotoxin）风险，为极端环境微生物资源开发提供了重要数据支撑。

　　

1 引言

土壤盐渍化（soil salinization）是全球性环境问题，约20%耕地和30%灌溉农田受其影响。本研究聚焦波兰（内陆盐丘）和意大利（海岸盐沼）两类盐渍化土壤，探究其嗜盐及耐盐真菌的生态适应机制与生物技术潜力。

2 材料与方法

采样点特征：波兰Pe?czyska土壤电导率（EC_e）3.46 dS/m，意大利Grosseto达8.82 dS/m。通过含盐培养基（3%-15% NaCl）分离真菌，结合ITS和TEF1-α基因测序鉴定菌株。

功能分析：

• 耐盐性：测试0%-20% NaCl梯度下的生长能力
• 酶活性：测定9种水解酶（如纤维素酶、木聚糖酶xylanase）的酶活性指数（EI≥2为高产）
• 生物表面活性剂：通过溶血试验筛选菌株，提取产物测定乳化活性（OD₅₀₀）
• 霉菌毒素：HPLC检测黄曲霉毒素B1（AFB1）、赭曲霉毒素A（OTA）等

3 结果

菌群组成：21株菌均属子囊菌门（Ascomycota），优势属为Aspergillus（意大利）和Penicillium（波兰），首次报道耐盐Ramularia mali（FF1）。

耐盐特性：67%波兰菌株为中度嗜盐菌（最适5% NaCl），意大利菌株中25%为耐盐菌（最适0% NaCl但耐受17.5%）。

酶生产：

• 纤维素酶：所有菌株均产酶，Ramularia mali FF1（EI=7.84）和Aspergillus niveus FF7（EI=7.25）活性最高
• 淀粉酶：Ramularia mali FF1（EI=5.69）和Penicillium restrictum FF4（EI=4.59）表现突出
• 木聚糖酶/果胶酶：与淀粉酶活性显著正相关（r=0.832）

生物表面活性剂：Acremonium sclerotigenum FF3在10% NaCl下溶血活性最强，提取物乳化活性OD₅₀₀=1.426。

安全性：仅Penicillium canescens S10产OTA（5.759 μg/mL）。

4 讨论

• 生态适应：海岸菌株（意大利）耐盐范围更广，可能与盐度波动相关
• 工业潜力：Ramularia mali FF1的多酶高产特性（5种酶EI>5）极具应用价值
• 安全性优势：99%测试菌株不产常见霉菌毒素，适合食品相关应用

5 结论

盐渍土壤真菌的酶活性在5% NaCl下不降反升，突破常规认知。Ramularia mali FF1和Acremonium sclerotigenum FF3等菌株的极端环境适应机制与代谢产物，为生物修复、食品加工等领域提供了新资源。后续需探究盐浓度对酶合成的调控机制。