Anaeroglomus insulsum（新属新种），一种厌氧浮游菌，从一处温泉流中分离得到

《Systematic and Applied Microbiology》：Anaeroglomus insulsum gen. nov., sp. nov., anaerobic planctomycete, isolated from a thermal water stream

从乌兹别克斯坦热水溪流沉积物中分离出一株新嗜热厌氧菌（属 Anaeroglomus insulsum），形态为非运动性革兰氏阴性球菌，能发酵单/双/多糖但非蛋白质，基因组含大量CAZyme基因，与近缘种 Anaerohalosphaera lusitana 的16S rRNA相似度90.6%，填补了嗜盐菌属非嗜盐代表的研究空白。

　　

M.A. 霍米亚科娃 | A.Y. 梅克尔 | A.A. 诺维科夫 | K.D. 达夫拉诺夫 | A.I. 斯洛博德金

俄罗斯科学院生物技术研究中心温格拉多夫斯基微生物学研究所，列宁大街33号2号楼，119071莫斯科，俄罗斯

摘要

从乌兹别克斯坦纳沃伊地区一处由自流地下水形成的温泉流沉积物中分离出一种新型专性厌氧细菌（U12dextr^T菌株）。该菌株的细胞为非运动性球形菌，直径为0.5至0.8微米，可形成链状或聚集体。细胞壁呈革兰氏阴性，通过二分裂方式进行繁殖。其生长温度范围为37–47°C（最适温度为42°C），生长pH值范围为5.5–7.5（最适pH值为6.0–6.5）。当NaCl浓度达到1%及以上时，会抑制U12dextr^T菌株的生长。该菌株能够发酵单糖、双糖和多糖（如右旋糖酐、黄原胶、N-乙酰葡糖胺），但不能利用蛋白质类化合物。其主要细胞脂肪酸为C_20:0、i-C_16:0、i-C_14:0和ai-C_15:0。U12dextr^T菌株的基因组大小为3.4 Mb，G+C含量为51.67%。基因组分析显示其含有大量CAZyme基因。与U12dextr^T菌株亲缘关系最接近的已培养微生物是Anaerohalosphaera lusitana（属于Planctomycetota门），其16S rRNA基因序列相似度为90.6%。我们建议将U12dextr^T菌株归类为一个新属新种，即Anaeroglomus insulsum gen. nov., sp. nov.；模式菌株为U12dextr^T (=VKM B-3770^T = CGMCC 1.18105^T = UQM 41804^T）。这是Anaerohalosphaeraceae科中的首个非嗜盐菌代表。

引言

Planctomycetota门是一类结构特性独特的原核生物，它们在全球碳循环和氮循环中发挥着重要作用，并具有重要的生物技术价值（Kallscheuer和Jogler，2021；Peeters和van Niftrik，2019；Wiegand等，2018）。目前所有经过分类描述并具有有效学名的Planctomycetes都属于两个公认的纲：Planctomycetia和Phycisphaerae（Fukunaga等，2009；Ward，2010），这两个纲分别包含好氧和厌氧化能Planctomycetes。Phycisphaerae的DNA序列存在于多种环境样本的基因组数据集中。尽管这类微生物分布广泛，但仅有少数物种能够被成功培养。目前Phycisphaerae纲被划分为Phycisphaerales（Fukunaga等，2009）、Tepidisphaerales（Kovaleva等，2015）和Sedimentisphaerales（Spring等，2018）三个目。Sedimentisphaerales目主要由严格依赖发酵的中温厌氧菌组成，包含Anaerobacaceae、Anaerohalosphaeraceae和Sedimentisphaeraceae三个科，其中已有五个物种被成功培养并完成分类描述（Khomyakova等，2024；Pradel等，2020；Spring等，2018）。

独立于培养的研究表明，Sedimentisphaerales主要存在于富含硫或甲烷的缺氧海洋沉积物、高盐湖泊或深海环境中（Hamdan等，2018；Spring等，2018）。Sedimentisphaerales属于中温发酵多糖降解菌，而Sedimentisphaeraceae和Anaerobacaceae科的微生物似乎比Anaerohalosphaeraceae科具有更强的多糖分解能力（Khomyakova等，2024；Klimek等，2024）。基因组数据显示，大多数Anaerohalosphaeraceae成员具有硝酸盐、硫酸盐和亚硫酸盐还原能力（Lenferink等，2024），但仅证实Anaerohalosphaera lusitana能够同化硫酸盐，而在实验条件下无法还原硝酸盐（Pradel等，2020）。Sedimentisphaerales目的另一个特征是对氯化钠离子的依赖性：几乎所有已描述的物种均为中度嗜盐菌，NaCl对其生长至关重要（Khomyakova等，2024；Pradel等，2020；Spring等，2018）。

乌兹别克斯坦的热生态系统目前研究尚不充分（Slobodkina等，2025）。这类生态系统因其独特的微生物群落而具有极高的科学价值，这些微生物能够在高温且氧气含量低的条件下繁衍生息。栖息于此类生态系统的嗜热微生物可能具有重要的进化意义和生物技术潜力。

本文描述了一种新型非嗜盐、耐热厌氧菌U12dextr^T，它属于Anaerohalosphaeraceae科，是从乌兹别克斯坦一处温泉流中分离得到的，丰富了Phycisphaerae纲的基因组和表型多样性。

部分内容摘录

菌株的来源

U12dextr^T菌株于2022年10月从乌兹别克斯坦纳沃伊地区（坐标40.16226 N, 66.01274 E）一处由自流地下水形成的温泉流中的绿色藻垫和沉积物混合物中分离获得。该温泉流宽1.5–2.0米，出水口温度为62.5°C，流经长度达50–55米范围内的温度始终高于40°C（Slobodkina等，2025）。采样点（U12）的温度和pH值分别为42°C和5.0。

分离与表型特征

基于之前在选择性条件下成功分离Sedimentisphaerales目成员的经验（Khomyakova等，2024），我们首先将样品以10%（w/v）的比例接种到含有右旋糖酐（1.0 g l^?1）和抗生素混合物（链霉素和卡那霉素，各0.05 g l^?1）的厌氧无菌培养基中。在30°C、黑暗条件下培养一个月后，观察到小型的非运动性球形菌生长。

结论

本研究从乌兹别克斯坦一处由自流地下水形成的温泉流中的绿色藻垫和沉积物混合物中分离出新型菌株U12dextr^T。基于120个细菌标记基因的系统发育分析表明，该菌株属于Anaerohalosphaeraceae科的一个新属，目前该科仅有一个已正式发表的物种Anaerohalosphaera lusitana。该菌株与A.

资金信息

本研究得到了俄罗斯联邦科学与高等教育部的大力支持。

CRediT作者贡献声明

M.A. 霍米亚科娃：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、资源协调、项目管理、方法学设计、数据整理、概念构建。A.Y. 梅克尔：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、软件应用、数据分析。A.A. 诺维科夫：数据分析。K.D. 达夫拉诺夫：数据分析。A.I. 斯洛博德金：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、项目监督。

未引用参考文献

Jain等，2018

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。