在桑巴尔湖（Sambhar Lake）通过生物勘探方法寻找具有 haloalkaliphile 特性的微生物，以用于生产多羟基烷酸酯（polyhydroxyalkanoates）

《Archives of Microbiology》：Bioprospecting Sambhar lake haloalkaliphiles for polyhydroxyalkanoates production

本研究筛选出印度萨姆巴盐湖中嗜盐碱菌Halomonas songnenensis MJPH6，能在15% NaCl条件下高效合成聚羟基丁酸酯（PHB），产量达细胞干重63%。结构表征显示PHB结晶度高、热稳定性强（Td=300°C，Tm=170.53°C），证实其工业应用潜力。首次发现非优化培养基下该菌即可高产PHB，未来需优化发酵参数以提升可持续产能。

　　

摘要

聚羟基烷酸酯（PHA）因其可生物降解和生物相容性而被视为合成塑料的理想可持续替代品。能够在高盐度和高碱度环境中生存的极端微生物为PHA的生产带来了巨大潜力。本研究探讨了印度萨姆巴尔盐湖（Sambhar Salt Lake）中本土的嗜盐碱菌的潜力，旨在发现可用于工业规模PHA生产的优良菌株。通过BOX-PCR分析，筛选出了27株具有分子多样性的菌株以评估其PHA合成能力。基于尼罗蓝A（Nile Blue A）荧光强度的筛选方法，发现了9株高产PHA的细菌菌株，这些菌株主要属于Halomonas属，这一结果通过16S rDNA测序得到了验证。盐耐受性测试显示Halomonas物种具有显著的NaCl耐受性（最高可达15%），进一步证明了它们适合在工业规模的无菌发酵条件下生长。GC-MS/MS分析确认这9株菌株合成的都是同一种单体——聚羟基丁酸酯（PHB）。在不进行统计优化的情况下，Halomonas songnenensis MJPH6菌株的PHA产量最高（约占污泥干重的63%），其NaCl耐受性达到15%，因此被选为代表菌株，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）对其PHA的分子结构和热性能进行了详细研究。所合成PHA的高结晶度及良好的热稳定性（T_d = 300°C，T_m = 170.53°C）表明了其工业应用潜力。据我们所知，这是首次报道H. songnenensis MJPH6在非优化营养条件下实现如此高的PHA产量。未来研究若能重点优化发酵工艺参数，将有助于实现工业规模上的PHA高效可持续生产。

聚羟基烷酸酯（PHA）因其可生物降解和生物相容性而被视为合成塑料的理想可持续替代品。能够在高盐度和高碱度环境中生存的极端微生物为PHA的生产带来了巨大潜力。本研究探讨了印度萨姆巴尔盐湖中本土的嗜盐碱菌的潜力，旨在发现可用于工业规模PHA生产的优良菌株。通过BOX-PCR分析，筛选出了27株具有分子多样性的菌株以评估其PHA合成能力。基于尼罗蓝A荧光强度的筛选方法，发现了9株高产PHA的细菌菌株，这些菌株主要属于Halomonas属，这一结果通过16S rDNA测序得到了验证。盐耐受性测试显示Halomonas物种具有显著的NaCl耐受性（最高可达15%），进一步证明了它们适合在工业规模的无菌发酵条件下生长。GC-MS/MS分析确认这9株菌株合成的都是同一种单体——聚羟基丁酸酯（PHB）。在不进行统计优化的情况下，Halomonas songnenensis MJPH6菌株的PHA产量最高（约占污泥干重的63%），其NaCl耐受性达到15%，因此被选为代表菌株，通过傅里叶变换红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、X射线衍射（XRD）、热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）对其PHA的分子结构和热性能进行了详细研究。所合成PHA的高结晶度及良好的热稳定性（T_d = 300°C，T_m = 170.53°C）表明了其工业应用潜力。据我们所知，这是首次报道H. songnenensis MJPH6在非优化营养条件下实现如此高的PHA产量。未来研究若能重点优化发酵工艺参数，将有助于实现工业规模上的PHA高效可持续生产。