112.247.67.26：以“嗜热菌，又称高温细菌、嗜热微生物。嗜热微生物是一类生活在高温环境中的微生物，如火山口及其周围区域、温泉...”为内容创建页面

2014-02-05T12:07:10Z

以“嗜热菌，又称高温细菌、嗜热微生物。嗜热微生物是一类生活在高温环境中的微生物，如火山口及其周围区域、温泉...”为内容创建页面

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[[嗜热菌]]，又称高温[[细菌]]、嗜热微生物。

嗜热微生物是一类生活在高温环境中的微生物，如火山口及其周围区域、[[温泉]]、工厂高温废水排放区等。近30年来，这一类微生物越来越广泛地引起了科学家们的重视和兴趣。特别是在水的沸点和沸点以上温度条件下能生活的细菌被发现后，更促进了对嗜热微生物的研究。

根据对温度的不同要求，嗜热菌可划分为3类：

（1）兼性嗜热菌：最高生长温度在40～50 ℃之间，但最适生长温度仍在中温范围内，故又称为耐热菌。

（2）专性嗜热菌：最适生长温度在40 ℃以上，40 ℃以下则生长很差，甚至不能生长。

（3）极端嗜热菌：最适生长温度在65 ℃以上，最低生长温度在40 ℃以上。

随着对嗜热菌研究的广泛开展和进行，新的菌种不断被发现。在这些新发现的菌种中，从意大利一处[[海底火山]]口附近的[[硫磺]]矿区分离到的一种极端嗜热菌Pyrodictium，最使科学家们感兴趣，它是迄今所知嗜热性最强的细菌。该处的海床由热矿沉积物和被硫覆盖的洞隙组成，海床上不断喷射出热海水和火山气。海床的温度为103℃。Pyrodictium生长的温度范围85～110℃，最适生长温度为105℃；pH值范围5～7；对盐分的适应范围很广，为1.2％～12％，最适[[盐度]]为1.5％；严格化能[[无机营养]]型，利用H2和元素硫形成大量的H2S；严格厌氧，暴露在氧气下，数分钟后即[[失活]]。该菌在保持H2／CO2气相条件、并供给硫的人工合成海水中能够生存，在培养过程中，加入[[酵母]]浸出液和[[蛋白胨]]可刺激其生长。

嗜热菌种类很多，营养范围亦非常广泛，但多数种类营[[异养]]生活，营自养生活的嗜热菌主要包括产甲烷细菌和硫化细菌，不过其中有一部分是混合营养型。

嗜热菌对pH值的要求，有两个绝然不同的范围，嗜酸嗜热的最适pH范围为1.5～4，而另一类群pH范围都是5.8～8.5。极端[[嗜碱]]的嗜热菌至今尚未发现。

嗜热菌为什么在高温下仍然能够不失活性并进行正常生长呢？

目前的研究工作认为有如下几方面的原因：

（1）类脂的敏感作用

嗜热菌[[细胞质膜]]的[[化学]]成分，随环境温度的升高不仅类脂总含量增加，而且[[细胞]]中的高熔点[[饱和脂肪酸]]也增加，即长链饱和脂肪酸增加，[[不饱和脂肪酸]]减少。脂肪酸熔点的高低和热稳定性呈如下顺序：[[直链]]饱和脂肪酸＞带支链饱和脂肪酸＞不饱和脂肪酸。

另外，饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸能形成更多的疏水键，从而进一步增加膜的稳定性。

众所周知，[[细胞膜]]由双层类脂构成，但[[古细菌]]中嗜热菌其双层类脂进行了共价交联，成为两面都是水基的单层脂（如图①所示），并且保持了完整的疏水层，这种结沟，极大地增强了其[[耐热性]]。

（2）重要[[代谢]]产物的迅速再合成

嗜热菌中tRNA的周转率大于中温菌的周转率；并且，其DNA中的G－C含量高于中温菌的G－C含量。一般中温菌的G－C含量为44.9mol％，而嗜热芽饱[[杆菌]]DNA中的G－C含量为53.2mol％。G－C含量越高，DNA[[分子]]的[[解链温度]]也越高。嗜热菌在高温下不但热稳定性高，而且代谢快，其速率等于或大于热不稳定[[代谢物]]的转化，因此，重要代谢产物能够迅速再合成。

（3）[[蛋白质]]的热稳定性

目前科学家已从嗜热菌中分离出多种蛋白质，其中包括许多重要的酶类，它们的热稳定性高于中温型细菌的类似蛋白，而且，在细胞内生活状况下二这种差别更加明显。也就是说嗜热菌蛋白质的热稳定性取决于两个方面：一方面，其蛋白质的天然结构更加稳定；另一方面，嗜热菌细胞内存在着促进热稳定性的因素。买验证明，蛋白质[[一级结构]]中个别[[氨基酸]]的改变，就可导致其热稳定性的改变。嗜热菌蛋白质天然结构的稳定性，可能就是由于其中个别氨基酸的细微改变而引起的，至于究竟有哪些改变，还有待科学家的进一步研究。　　
==嗜热菌-开发应用==
嗜热菌在开发应用方面也有着广阔的前景：

嗜热菌可用于细菌浸矿、[[石油]]及煤炭的脱硫。在一些污泥、温泉和深海地热海水中，生活着能产甲烷的[[嗜热细菌]]，生活的环境温度高，盐浓度大，压力也非常高，在实验室很难分离和培养。嗜热[[真菌]]通常存在于堆肥、干草堆和碎木堆等高温环境中，有助于一些有机物的降解。利用嗜热菌对废水废料进行厌氧处理，可提高反应速度，消灭污水污物中的病原微生物。

在发酵工业中，可以利用其耐高温的特性，提高反应温度，增大反应速度，减少中温型杂菌污染的机会。嗜热菌可用于生产多种酶制剂，例如[[纤维素酶]]、[[蛋白酶]]、[[淀粉酶]]、[[脂肪酶]]、[[菊糖]]酶等，由这些微生物中产生的酶制剂具有热稳定性好、[[催化]]反应速率高，易于在室温下保存。

此外，嗜热菌研究中最引人注目的成果之一就是将水生栖热菌中耐热的Taq DNA[[聚合酶]]用于[[基因]]的研究和[[遗传工程]]的研究以及基因技术的广泛应用中。

[[分类:微生物]]

嗜热菌 - 版本历史

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