肖亦卓 湖南師范大學附屬中學
深海生物圈酵母菌的特點
肖亦卓 湖南師范大學附屬中學
深海生物圈中的微生物有著良好的適應性能,具備獨特的酶系統與代謝機理,是現階段下國際生物技術的研發核心內容,也是國際海洋資源競爭的重要組成。本文分析了深海生物圈中,酵母菌的種類、來源等,并從多個角度闡述了深海生物圈酵母菌的特點。
深海生物圈酵母菌 特點 種類 來源
近幾年來,有關深海中微生物資源的研究日益增多,可見國內外對深海中原核微生物的資源利用益加重視。由于深海特有的生存環境,深海中的微生物有著卓越的適應性、獨特的代謝機理和酶系統,使得深海微生物資源成為當今國際生物領域開發的重要資源。然而,有關深海真核微生物的研究至今相對較少,本文以酵母菌為例,對深海生物圈中酵母菌的特點作系統的闡述,希望可以為深海生物圈的資源利用開發提供粗淺的支持。
海洋真菌目前還未有明確的界限,只是系統地將其分為專性海洋真菌和兼性海洋真菌兩大類。專性海洋真菌,顧名思義,即為只能在海洋或河口等具有海水鹽度的環境中產生孢子的真核微生物。兼性海洋真菌則是既能在淡水環境中生長,又能在海水環境中生長的真核微生物。嚴格來說,只有能在海水中生長繁殖,并且完成生命周期的真核微生物才能稱為海洋真菌。然而,海洋作為一個開放的環境,大量的淡水生物及其各種空氣、土壤中的真菌都會通過各種途徑流入海水中,由于自然界的適應法則,就會造成一些真菌既能在海水中生長,又能在淡水或陸地上生長。因此,想要明確海洋真菌的概念十分困難。
深海中的酵母菌是一種典型的海洋真菌,并且具有耐壓、耐鹽、耐低溫等顯著特征。由于海底探索工作需要大量的先進技術,目前我們國家對于深海酵母菌的研究主要還是停留在了了解認識的初步階段。相關知識的匱乏導致對深海生物圈酵母菌的來源還處于推測階段,而對于其確切的來源還需要我們國家的科學人員作進一步的研究。
海洋生物圈酵母菌屬于真菌類,我們根據酵母菌在生長過程中是否產生色素,將其分為產色素的酵母菌和不產色素的酵母菌。產色素的酵母菌通常情況下屬于擔子菌亞門,其菌落顏色一般呈現鮮紅色、紅色或淡紅色;不產色素的酵母菌通常情況下屬于子囊菌亞門,其菌落一般無顏色。而當菌落顏色呈現白色或奶油色時,則該酵母菌既屬于擔子菌亞門又屬于子囊菌亞門。
海洋酵母菌種類繁多,但其分布存在區域上的差別,其中以熱液噴口附近的酵母菌種類最為繁多,產生這種現象的原因可能是由于熱液噴口附近含有較多的養分及有機物質。在眾多科學家的實驗研究下發現,酵母菌的分布與海水的深度有著密切的聯系,在低于4000米的海水中,不產色素的酵母菌為優勢菌種;在深于4000米的海水中,產色素的酵母菌為優勢菌種。據外界分析,導致這種現象的原因可能是由于低于4000米的海水中營養豐富,能夠促進不產色素的酵母菌的生長,卻抑制產色素的酵母菌的生長,深于4000米的海水則情況相反。
目前研究深海生物圈酵母菌的方法主要有原位研究法、分子生態學研究法和分離培養研究法三種。深海微生物由于其特殊的生存環境具有一些獨特的理化性質,因此在進行研究的過程中要根據其不同的理化性質選擇適當的研究方法。
原位研究法是指將玻片、培養皿等設備置入海底中,對微生物進行原位培養,經過一段時間后取出來進行研究分析。原位研究法雖能客觀的反映出微生物的生長代謝情況,但卻并不能觀察微生物生長的動態過程。分子生態學研究法只能豐富我們對于深海微生物的了解,對于相關的開發利用起不到任何幫助。而分離培養研究法正好可以解決上述兩種方法的弊端,因此分離培養研究法是研究微生物最常用的技術手段之一,也是開發利用深海微生物不可缺少的一種實驗方法。
4.1 傳統的分離培養技術大多是針對陸地生物而言,并不能客觀的反映出深海生物圈酵母菌的生長情況。
4.2 深海生物圈的酵母菌有著獨特的耐受機制,因此在研究過程中需要加強對深海生物圈中酵母菌適應機制的研究。
4.3 有關深海生物圈酵母菌色素的應用工作甚少,需要大力加強其活性先導化合物的應用領域研究。
現如今,深海生物圈酵母菌在食品、醫藥等領域應用廣泛,且在當今海洋生物學研究中占據著重要的地位。深海生物資源現已成為國際海洋競爭的熱點,與之相關的深海領域技術研發也已成為海洋開發技術的核心。
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