雨后的泥土香味,原来是它产生的

作者 | 王淑玲

单位 | 重庆市人民医院医学检验科

久旱逢甘霖,空气中弥漫一股泥土的芬芳，这个味道清新自然，让人总是忍不住多呼吸两口。在微生物室看平板时，偶尔会碰到某些细菌散发出泥土味，带着口罩都能闻到。那么这种味道是哪里来的呢？

在细菌界有位出色的化学家，他是抗生素生产者，链霉素、四环素、红霉素、新霉素、卡那霉素等都是出自他，他就是链霉菌（Streptomycetes）。

链霉菌是放线菌门中最为庞大且极具代表性的分支，具备强大的生态适应能力，广泛分布于陆地和水体生态系统等。链霉菌为需氧菌、革兰染色阳性，抗酸阴性,易形成广泛分枝的基内菌丝且菌丝一般不碎裂。

在链霉菌成熟时，气生菌丝形成由多个分生孢子组成的链状结构，这也是链霉菌名称的由来。链霉菌最佳生长条件温度22-37℃，通常为28℃。链霉菌的分布非常广泛，主要在土壤中，而且与土壤中的有机大分子，如几丁质、淀粉和纤维素等的降解有着十分密切的关系。

链霉菌进入繁殖期时，会产生大量的孢子，在孢子生成的过程中释放名为“土臭素”的挥发性化学物质。《自然-微生物学》上的文章表明土臭素气味吸引孢子传播者，链霉菌形成的散发着泥土气味的挥发物吸引了节肢动物，它们以链霉菌为食，细菌孢子会黏附在身体上。吃掉了细菌并传播了“搭便车”的孢子，链霉菌虽然被吃掉，但它们的孢子仍能在节肢动物的肠道中存活，并进行再次传播，将细菌孢子扩散到周围环境中[1]。

链霉菌广泛分布土壤里，平时我们闻不到，为什么在下雨过后闻得特别明显呢？长期干旱后，土壤中链霉菌的活动减慢，为了自救，它们会产生孢子来逃离这块土地，同时也会产生大量的土臭素。

麻省理工学院科学家们用摄像机捕捉了雨滴落地后的瞬间，发现一个雨滴在数毫秒之内，就能向空气中发射成百上千的微小水滴，犹如炮弹齐发，在适当的气流条件下，可以飘扬到数百米之外。

滴落在土地上的小水滴包裹着孢子，土臭素和其他化合物进入空气，然后就进入我们的鼻子，土臭素是一种醇，醇类分子往往在挥发的过程中释放强烈的气味。潮湿的天气有助于提升链霉菌的活性并形成更多的土臭味素，所以，雨过后，我们更能感受到泥土的芬芳。

这么迷人的气味，也是专业调香师所痴迷的。调香师越来越普遍地把土臭素用作香料成分，20世纪60年代，土臭素在印度就被当作香水出售。

链霉素也存在于浓香型白酒中，产生一些酯类、醇类等重要的浓香型白酒的呈香成分。但链霉素产生的土臭素是影响中国清香型白酒风味品质的主要原因，给白酒界带来了很大的困扰[2]。

目前研究表明，链霉菌对人和动物都有致病性，临床上下呼吸道感染、创伤伤口、血液和中枢神经系统中均有分离报道。

链霉菌生长较缓慢，菌落有咬琼脂现象，在血平板有溶血;革兰染色阳性丝状有分枝，弱抗酸染色阴性;链霉菌有明显泥土味 (见图1,2)。生化反应触媒阳性，利用葡萄糖，有强的水解蛋白质和淀粉能力，对溶菌酶敏感，实验室生化反应管应用少，结果不易判读。

这些存在环境的革兰阳杆菌多数菌种不在常见自动仪器鉴定的数据库范围，从而导致其鉴定的困难。有条件实验室目前更多采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术鉴定，或者临床标本直接进行NGS测序[3-5]。

图1 链霉菌血平板上菌落，4d

图2 革兰染色, ×1000

空山新雨后，雨水冲洗了天空，链霉菌这位生产小能手带来了芬香。链霉菌还可以生产多种有价值的天然产物，在医学、环境、食品工业和农学领域具有重要的生物活性，值得人们去开发。

参考文献

[3] Hleba L, Charousova I, Cisarova M, Kovacik A, Kormanec J, Medo J, Bozik M, Javorekova S. Rapid identification of Streptomyces tetracycline producers by MALDI-TOF mass spectrometry. J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng. 2018;53(12):1083-1093. doi: 10.1080/10934529.2018.1474581. Epub 2018 May 29. PMID: 29842823.

[4] Loucif, Lotfi., Bendjama, Esma., Gacemi-Kirane, Djamila., Rolain, Jean-Marc..  Rapid identification of Streptomyces isolates by MALDI-TOF MS. Microbiological research, 2014, 169(12).