限制条件对复合菌系结构与功能的影响

摘要

一个多世纪以来，纯化分离成为人们获得微生物的重要手段，给微生物分类学、微生物生理生化过程的认识、以及微生物功能的改造和利用提供了巨大的贡献。但是，随着分子生态学技术的应用发现，纯化分离能够获得的微生物种类甚至不到自然界微生物的1％；另一方面发现，微生物一旦离开自然界孤立培养时会失去许多功能，尤其在复杂化合物的分解上一个纯化的微生物功能很有限。实际上，在自然界中各种特殊的条件凝聚出各种特殊的微生物功能群体。如堆肥发酵体系、产氢发酵体系、产甲烷发酵体系、酒精发酵体系、饲料青贮发酵体系等。鉴于此，笔者等提出微生物稳定群体的筛选方法“外淘汰法”:以特定功能为目标，组合相关菌源，在特殊的条件下以目标功能为指标长期限制性驯化培养，淘汰与功能无关的菌种类，保留最大限度发挥功能的协同群体，最终筛选出高效而稳定的功能微生物优化群体，即“复合菌系”。复合菌系并不是杂乱无序的群体，而是有特殊稳定结构和功能的微生物群体。因复合菌系没有包括原自然界的所有群体，而只保留与目标功能相关的菌群，淘汰与功能无关的杂菌，保证了群体的稳定性；另一方面驯化过程中始终没有孤立个别微生物，没有破坏包括“难培养”微生物种类在内的微生物之间的协同关系，保留了完整的协同功能。