【摘要】 生理和系统发育变化对群落脂质组成的综合影响可能会混淆数据的解释，而且关于各种脂质技术的有效性仍存在许多问题。

本文回顾了已发表的基于脂质的生化技术在表征蓄水层和其他深层地下栖息地微生物群落方面的应用。这些技术，例如磷脂脂肪酸 (PLFA) 分析，可以提供各种微生物特征的信息，例如生物量、生理学、分类学和功能特性以及整体群落组成。此外，脂质数据的多元统计分析可以将微生物群落的空间或时间变化与环境因素联系起来。在地下水微生物学研究中使用基于脂质的技术是有利的，因为它们不需要培养并且可以提供整个群落的定量数据。

 

然而，生理和系统发育变化对群落脂质组成的综合影响可能会混淆数据的解释，而且关于各种脂质技术的有效性仍存在许多问题。尽管存在这些警告，基于脂质的研究已经开始显示受污染和原始蓄水层中群落组成的趋势，这有助于我们了解地下水微生物生态学，并有可能用于优化地下水污染物的生物修复。

图 1 含水层微生物生态学中使用的各种脂质技术的简要概述。[1]

 

此外，含水层微生物学的理论问题将受益于基于脂质的技术的应用。一个例子是附着微生物与游离微生物的问题，这对于含水层微生物学的许多应用（例如污染物修复和病原体运输）至关重要。仔细研究附着和分离含水层微生物的脂质可以阐明这两个群落之间的生理和分类学差异。

 

此外，研究还提出了一些有趣的问题，即在含水层材料储存期间可培养计数增加而生物量不增加。需要进行额外的研究来确定可培养性的增加是否源于可培养微生物的生长、碎片化、代谢滞后或其他一些生理变化。最后，对已发表的脂质指纹研究的比较表明，单烯类化合物通常是群落组成的最重要决定因素。应该进行额外的研究来确定这是地下水微生物生态学的真正特征还是该技术的产物。脂质分析的新方法将有助于此类研究。

 

微生物生态学的最新进展允许使用脂质分析将特定过程与群落组成联系起来。该方法确定微生物群落中的哪些脂质从添加的标记底物中吸收碳-13。使用这种方法，可能能够识别或至少缩小负责特定污染物生物降解或参与痕量气体通量的生物群。确定放线菌的一个狭窄亚群是地表土壤中测量到的所有甲苯降解的原因。

 

对于指纹技术，人工神经网络方法的新发展将有助于数据分析。在一项关于地表土壤的研究中，应用神经网络技术分析了 PLFA 数据集，并验证了作物类型（水稻、番茄、棉花、杏仁、番茄/小麦轮作、休耕）与微生物群落组成差异相关的假设。该技术最近已用于评估土壤中的生物修复，并可提供关于地下水群落的类似信息。

 

总之，基于脂质的技术已开始为含水层微生物学做出贡献。最成功的工作解释了基于脂质的技术在含水层环境中的固有优势和劣势。例如，核酸方法或传统方法等互补技术可以大大加强基于脂质的实验。通过进一步验证和谨慎应用，脂质方法可能会继续阐明含水层的微生物生态学并有助于优化生物修复。

 

[1]Green C T, Scow K M. Analysis of phospholipid fatty acids (PLFA) to characterize microbial communities in aquifers[J]. Hydrogeology Journal, 2000, 8: 126-141.

 

环境检测是科学指南针旗下综合性的检测技术服务平台，实验室分布南京、北京、上海、青岛等全国30余个城市，测试项目齐全包括但不限于常规理化项目、LCMS、GCMS、同位素、单糖组成、DOM（FT- ICR- MS）、水土抗生素等。其中环境实验室总部坐落于南京市，已取得检验检测机构资质认定CMA证书，国家标准、行业标准，一应俱全。此外，我们还拥有一批技术过硬、科研水平深厚的专业团队，为您提供全面、专业、高质量的环境检测服务。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。