极端盐环境微生物资源挖掘：Pseudoalteromonas sp. ASV78产抗菌化合物和表面活性代谢物的发现与表征

这篇研究从西班牙A?ana盐谷分离150株嗜盐/耐盐菌株，通过多维度筛选发现20株抗菌活性菌和14株表面活性物质产生菌。重点解析了Pseudoalteromonas sp. ASV78同时产五溴假吲哚（pentabromopseudilin，抗金黄色葡萄球菌MIC低至0.02-0.04 μg/mL）、溴酚（bromophene）及糖脂类生物表面活性剂（biosurfactant）和糖蛋白类生物乳化剂（bioemulsifier）的多重生物活性。基因组分析揭示其含有7个生物合成基因簇（BGCs），包括未知功能簇，为新型天然产物开发提供资源。

　　

极端盐环境微生物的宝藏挖掘

西班牙A?ana盐谷的独特盐碱环境孕育了丰富的微生物资源。研究者从该地区12个采样点获取水样，通过含23% NaCl的海洋培养基（MA）分离到150株菌株，其中70.7%属于变形菌门（Pseudomonadota），24%为Halomonas属，10%为Pseudoalteromonas属。值得注意的是，37株菌的16S rRNA相似性<98.7%，暗示可能存在新分类单元。

双重活性菌株的筛选

采用Parafilm-M测试（液滴直径≥3.4 mm）和油扩散测试（澄清区≥7 mm）从148株菌中鉴定出141株生物表面活性剂产生菌，其中26株同时具有显著活性。乳化指数（EI₂₄≥40%）实验则锁定19株生物乳化剂生产者。特别的是，菌株ASV78能同时降低表面张力（糖脂类物质）并稳定乳化烃类（糖蛋白类物质）。

抗菌化合物的精准狙击

通过延迟拮抗实验和琼脂扩散法，20株菌显示出抗菌活性，其中Pseudoalteromonas属菌株对铜绿假单胞菌（P. aeruginosa）抑制效果突出。ASV78的抗菌粗提物经TLC生物自显影鉴定出两个活性组分，LC-HRMS和NMR分析确认为五溴假吲哚（C₁₀H₄Br₅NO）和溴酚（C₁₂H₆Br₄O₂）。前者对金黄色葡萄球菌（S. aureus）的MIC值（0.02-0.04 μg/mL）显著优于万古霉素（0.5-1 μg/mL），且对耐万古霉素粪肠球菌（E. faecium vanA）有效（MIC 1.25-2.5 μg/mL）。

表面活性物质的化学密码

红外光谱（IR）揭示ASV78的活性物质特征：生物表面活性剂在3311 cm^-1（羟基）、2919/2847 cm^-1（烷基链）和1013 cm^-1（糖苷键）处的吸收峰提示其为糖脂结构；而生物乳化剂在1630 cm^-1（羧基）和1556 cm^-1（酰胺键）的特征峰则指向糖蛋白性质。这种双重活性机制可能与菌株的烃降解能力相关。

基因组里的未解之谜

ASV78的全基因组测序（5.2 Mb，GC含量41.5%）显示其与已知Pseudoalteromonas物种的ANI值<90%，暗示为新种。antiSMASH分析发现7个BGCs，除已知的五溴假吲哚合成簇外，还有与去铁胺E（desferrioxamine E）和芳香聚烯（aryl polyenes）部分相似的基因簇。值得注意的是，负责糖脂/糖蛋白合成的BGC尚未匹配到已知通路，这为新型生物活性物质的发现留下悬念。

从实验室到应用的挑战

该研究不仅证实极端环境微生物是活性物质的宝库，更揭示ASV78能同步产生结构迥异的抗菌剂和表面活性物质。五溴假吲哚对耐药菌的强效抑制、糖脂/糖蛋白在环境修复中的潜力，以及基因组中未注释的BGCs，均指向值得深入探索的方向。未来研究需优化发酵条件、解析化合物作用机制，并评估其在医药和环境领域的应用价值。