团结一致：从阿拉斯加永久冻土土壤中分离并鉴定能够产生耐寒细菌的外多糖

《Polar Biology》：Stick together: isolation and characterization of exopolysaccharides producing psychrotolerant bacteria from Alaskan permafrost soils

　　胞外多糖（EPS）对退化冻土结构稳定性的微生物驱动机制研究。分离64株细菌中26株产EPS，揭示Curtobacterium oceanosedimentum等菌属EPS含糖醛酸，Bacillus等菌属含氨基糖，且干湿冻土中EPS产生菌群落组成差异显著，EPS通过结合土壤颗粒和微环境保护促进冻土退化过程的结构稳定，同时影响养分循环与微生物群落动态。

　　

摘要

细菌外多糖（EPS）作为一种天然生物聚合物，能够将土壤颗粒结合在一起，从而增强土壤结构稳定性，并为微生物生存创造保护性微环境。本研究旨在从两种具有不同水文特征的退化永久冻土层以及未退化的永久冻土层中分离并鉴定具有EPS产生能力的细菌。共分离出64株细菌，它们属于三个门：厚壁菌门（Firmicutes）、放线菌门（Actinomycetota）和假单胞菌门（Pseudomonadota）。通过测定多糖含量（以葡萄糖当量表示）来评估EPS的产生情况，结果发现26株细菌具有潜在的EPS产生能力。在这些细菌中，Curtobacterium oceanosedimentum、Frigoribacterium faeni、Streptomyces菌株、Neobacillus bataviensis和Mesobacillus subterraneus表现出较高的多糖浓度。C. oceanosedimentum和N. bataviensis产生的EPS中含有尿苷酸，而Bacillus、Streptomyces、Luteimonas和Phyllobacterium菌株产生的EPS中则含有氨基糖。根据16S rRNA基因序列的相似性分析，在干燥地区的EPS产生细菌中，Bacillus、Peribacillus和Streptomyces等类群的相对比例较高；而在湿润且保存完好的地区，Neobacillus、Pseudarthrobacter和Microbacterium等类群更为丰富。研究表明，具有多样碳水化合物组成的EPS主要通过结合土壤颗粒并形成保护性微环境来提升退化永久冻土的结构稳定性。此外，在环境条件变化的情况下，EPS还有助于养分保持和微生物保护，从而进一步发挥其在土壤稳定性方面的关键作用。