【正文】 洋獨(dú)特的高鹽度、高壓力、低溫及光照條件，使海洋微生物具備特殊的生理活性，相應(yīng)也產(chǎn)生了一些不同于陸地來源的特殊產(chǎn)物。前蘇聯(lián)學(xué)者發(fā)現(xiàn)，20%～50%的海鞘、海參體內(nèi)的微生物可產(chǎn)生具有細(xì)菌毒性和殺菌活性的化合物。此外，美國馬里蘭大學(xué)也曾從海綿體內(nèi)的共生或共棲的細(xì)菌中分離到抗白血病、鼻咽癌的抗癌物質(zhì)。日本發(fā)現(xiàn)深海魚類腸道內(nèi)的嗜壓古細(xì)菌，80%以上的菌株可以生產(chǎn)EPA 和DHA，最高產(chǎn)量可達(dá)36%和24%。筆者從鱈魚腸道中分離到一株pj20細(xì)菌，在15℃%。日本也從海洋Thraustochvtrium aureum中篩選到一株產(chǎn)DHA達(dá)290mg/L的菌株。從海洋中采樣時，可參考其中不同種類微生物的分布規(guī)律：表層多為好氣異養(yǎng)菌，底層由于有機(jī)質(zhì)豐富，硫化氫含量高，厭氣性腐敗菌和硫酸鹽還原菌較多，兩層中則多為紫硫菌。 具有特殊性質(zhì)的微生物通常分布在一些特殊的環(huán)境中。如得克薩斯州中南部的一個巖洞中存在著大量嗜堿性的，能進(jìn)行氨氧化和產(chǎn)幾丁質(zhì)酶的微生物，其原因是這里生活這2000萬只蝙蝠，它們每晚吃釣5萬lb（磅）昆蟲，其排泄物造成了洞內(nèi)0m深的豐富營養(yǎng)層，這種特殊的環(huán)境對該種微生物起了選擇和富集的作用。還有人從侵蝕木船的一種蠕蟲腸道中分離到既能固氮又能降解纖維素的微生物。從考拉(Koala)熊腸中也曾分離到萜烯分解酶的產(chǎn)生菌，這可能因為考拉專吃含有高萜烯的桉樹類植物，給該種微生物創(chuàng)造了一個適宜的生長環(huán)境。美國從用硝酸處理過的花生殼中分離到一株節(jié)桿菌，該菌以木質(zhì)素為唯一碳源，它對處理過的花生殼的消化率可達(dá)到63%，%，可作為牛、豬、雞飼料的添加劑。2．極端環(huán)境條件的影響 微生物一般在中溫、中性pH條件下生長。但在絕大多數(shù)微生物所不能生長的高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽或高輻射強(qiáng)度的環(huán)境下，也有少數(shù)微生物存在，這類微生物被稱為極端微生物。生活所處的特殊環(huán)境，導(dǎo)致它們具有不同與一般微生物的遺傳特性、特殊結(jié)構(gòu)和生理機(jī)能，因而在冶金、采礦及生產(chǎn)特殊酶制劑方面有著巨大的應(yīng)用價值。 嗜冷菌（thermophiles）的最適生長溫度為15℃，在0℃也可生長繁殖，最高溫度不超過20℃。主要分布于寒冷的環(huán)境中，如南北兩極地區(qū)、冰窟、高山、深海和土壤等低溫環(huán)境中。這類微生物在低溫發(fā)酵時可生產(chǎn)許多風(fēng)味食品且可節(jié)約能源及減少中溫菌的污染。，通常在pH9～10之間的微生物，稱之為嗜堿菌（alkaliphiles）。大量不同類型的嗜堿菌已經(jīng)從土壤、堿湖、堿性泉甚至海洋中分離得到。由于大部分堿湖伴有高鹽，許多嗜堿菌同時也是嗜鹽菌。該類菌所產(chǎn)生的酶如耐堿蛋白酶和堿性纖維素酶可作為洗滌劑的舔加成分，也可將堿性淀粉酶用于紡織品工業(yè)。嗜堿菌中的基因還可以用來調(diào)節(jié)其他細(xì)菌中基因產(chǎn)物的表達(dá)和分泌。嗜熱微生物是嗜熱菌最好的來源。有人從溫泉和海底火山口分離出了極端嗜熱菌。從意大利境內(nèi)的噴硫磺氣的火山口中分離到一種原始的微生物，在pH2和90℃時生長最好，其代謝類型極不尋常，既能作為耗氧型自養(yǎng)菌將硫氧化成硫酸，使自己增殖，又能作為厭氧菌用氫還原硫，生成H2S。 第二節(jié) 含微生物樣品的富集培養(yǎng) 富集（enrichment）培養(yǎng)是在目的微生物含量較少時，根據(jù)微生物的生理特點(diǎn)，設(shè)計一種選擇性培養(yǎng)基，創(chuàng)造有利的生長條件，使目的微生物在最適的環(huán)境下迅速地生長繁殖，數(shù)量增加，由原來自然條件下的劣勢種變成人工環(huán)境下的優(yōu)勢種，以利分離到所需要的菌株。富集培養(yǎng)主要根據(jù)微生物的碳、氮源、pH、溫度、需氧等生理因素加以控制。一般可從以下幾個方面來進(jìn)行富集。一、控制培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分 微生物的代謝類型十分豐富，其分布狀態(tài)隨環(huán)境條件的不同而異。如果環(huán)境中含有較多某種物質(zhì)，則其中能分解利用該物質(zhì)的微生物也較多。因此，在分離該類菌株之前，可在增殖培養(yǎng)基中人為加入相應(yīng)的底物作惟一碳源或氮源。那些能分解利用的菌株因得到充足的營養(yǎng)而迅速繁殖，其他微生物則由于不能分解這些物質(zhì)，生長受到抑制。當(dāng)然，能在該種培養(yǎng)基上生長的微生物并非單一菌株，而是營養(yǎng)類型相同的微生物群。富集培養(yǎng)基的選擇性只是相對的，它只是微生物分離中的一個步驟。 現(xiàn)舉兩例，如要分離水解酶產(chǎn)生菌，可在富集培養(yǎng)基中以相應(yīng)底物為惟一碳源，加入含菌樣品，給目的微生物以最佳的培養(yǎng)條件（pH、溫度、營養(yǎng)、通氣等）進(jìn)行培養(yǎng)。能分解利用該底物的菌類得以繁殖，而其他微生物則因得不到碳源無法生長，菌數(shù)逐漸減少。此時分離將得到所需的微生物。又如要分離耐高滲酵母菌，由于該類菌在一般樣品中含量很少，富集培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件必須嚴(yán)密設(shè)計。首先要到含糖分高的花蜜、糖質(zhì)中去取樣。富集培養(yǎng)基為5%～6%的麥牙汁，30%～40%葡萄糖，pH3～4，在20～25℃溫度下進(jìn)行培養(yǎng)，可以達(dá)到富集的目的。 在富集培養(yǎng)時，還需根據(jù)微生物的不同種類選用相應(yīng)的富集培養(yǎng)基，如淀粉瓊脂培養(yǎng)基通常用于絲狀真菌的增殖，配方為（%）：可溶性淀粉4，瓊脂2，～。在配制時要特別注意酵母浸膏加量，過多會刺激菌絲生長，而不利于孢子的產(chǎn)生。 根據(jù)微生物對環(huán)境因子的耐受范圍具有可塑性的特點(diǎn)，可通過連續(xù)富集培養(yǎng)的方法分離降解高濃度污染物的環(huán)保菌。如以苯胺作惟一碳源對樣品進(jìn)行富集培養(yǎng)，待底物完全降解后，再以一定接種量轉(zhuǎn)接到新鮮的含苯胺的富集培養(yǎng)液中，如此連續(xù)移接培養(yǎng)數(shù)次。同時將苯胺濃度逐步提高，便可得到降解苯胺占優(yōu)勢的菌株培養(yǎng)液，采用稀釋涂布法或平板劃線法進(jìn)一步分離，即可得到能降解高濃度苯胺的微生物。移種的時間既可根據(jù)底物的降解情況，也可通過微生物的生長情況確定。如在分離環(huán)己烷降解菌時，樣品經(jīng)環(huán)己烷為惟一碳源的培養(yǎng)基富集后，培養(yǎng)液由原來的無色變?yōu)闇啙岬娜榘咨Ｍ瑫r錐行瓶壁上也可觀察到微生物的生長情況。此時可以2%的接種量移入新鮮的富集培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)。連續(xù)富集培養(yǎng)的方法雖耗時較長，有時甚至需要6～7個月，但效果較好。通過該方法分離DDT、甲基對硫磷（MP）及其他一些污染物的分解菌，也都取得了滿意的結(jié)果。二、控制培養(yǎng)條件 在篩選某些微生物時，除通過培養(yǎng)基營養(yǎng)成分的選擇外，還可通過它們對pH、溫度及通氣量等其他一些條件的特殊要求加以控制培養(yǎng)，達(dá)到有效的分離目的。如細(xì)菌、放線菌的生長繁殖一般要求偏堿（～），霉菌和酵母菌要求偏酸（～6）。因此，富集培養(yǎng)基的pH值調(diào)節(jié)到被分離微生物的要求范圍不僅有利于自身生長，也可排除一部分不需要的菌類。分離放線菌時，可將樣品液在40℃恒溫預(yù)處理20分鐘，有利于孢子的萌發(fā)，可以較大的增加放線菌數(shù)目，達(dá)到富集的目的。篩選極端微生物時，需針對其特殊的生理特性，設(shè)計適宜的培養(yǎng)條件，達(dá)到富集的目的。 一般所篩選的微生物通常是好氧菌，但有時也需分離厭氧菌。因嚴(yán)格厭氧菌不僅可省略通氣、攪拌裝置，還可節(jié)省能耗。這時除了配置特殊的培養(yǎng)基外，還需準(zhǔn)備特殊的培養(yǎng)裝置，創(chuàng)造一個有利于厭氧菌的生長環(huán)境，使其數(shù)量增加，易于分離。三、抑制不需要的菌類 在分離篩選的過程中，除了通過控制營養(yǎng)和培養(yǎng)條件，增加富集微生物的數(shù)量以有利于分離外，還可通過高溫、高壓、加入抗生素等方法減少非目的微生物的數(shù)量，使目的微生物的比例增加，同樣能夠達(dá)到富集的目的。 從土壤中分離芽孢桿菌時，由于芽孢具有耐高溫特性，100℃很難殺死，要在121℃才能徹底死亡?？上葘⑼翗蛹訜岬?0℃或在50%乙醇溶液中浸泡1h，殺死不產(chǎn)芽孢的菌種后再進(jìn)行分離。在富集培養(yǎng)基中加入適量的膽鹽和十二烷基磺酸鈉可抑制革蘭陽性菌的生長，對革蘭陰性無抑制作。分離厭氧菌時，可加入少量硫乙醇酸鈉作為還原劑，它能使培養(yǎng)基氧化還原電勢下降，造成缺氧環(huán)境，有利于厭氧菌的生長繁殖。 篩選霉菌時，可在培養(yǎng)基中加入四環(huán)素等抗生素抑制細(xì)菌，使霉菌在樣品的比例提高，從中便于分離到所需的菌株；分離放線菌時，在樣品懸浮液中加入10滴10%的酚或加青霉素（抑制G+菌）、鏈霉素（抑制G菌）各30～50U/ml，以及丙酸鈉10μg/ml（抑制霉菌類）抑制霉菌和細(xì)菌的生長。另外據(jù)報道，重鉻酸鉀對土壤真菌、細(xì)菌有明顯的抑制作用，