極端環境下的微生物
在學期間,老師在課堂說,現在很多的疾病,是由微生物引起的,那么,如果找到與之相互拮抗的另一種微生物,這些疾病或許就能夠消除。實際上,所傳達的意思是,微生物資源豐富,就比如生活在極端環境下的微生物。
這些依賴極端環境才能正常生長繁殖的微生物,統稱為極端微生物或嗜極菌:
1.嗜熱微生物
生活在溫度較高的環境中,如火山地、溫泉或海底火山口附近的一類微生物,可以細分為5類:
耐熱菌:最高45~55℃,最低<30℃;
兼性嗜熱菌:最高50~65℃,最低<30℃;
專性嗜熱菌:最適65~70℃,最低42℃;
極端嗜熱菌:最高>70℃,最適>65℃,最低>40℃;
超嗜熱菌:最高113℃,最適80~110℃,最低~55℃。
嗜熱微生物在不同的溫度上限有如下規律:
原核生物高于真核生物;
在原核生物中,古生菌高于真細菌;
非光能營養細菌高于光能營養細菌;
單細胞生物高于多細胞生物;
構造簡單的低等生物高于構造復雜的高等生物。
在分子生物學中,PCR技術(聚合酶鏈反應)用的Taq酶就是從溫泉中分離的水生棲熱菌(Thermus aquaticus)所產生的。
2.嗜冷微生物
一類最適生長溫度低于15℃,最高生長溫度低于20℃和最低生長溫度在0℃以下的細菌、真菌和藻類等微生物。
嗜冷微生物的細胞膜含有大量不飽和脂肪酸,所以能夠保證在低溫下膜的流動性和通透性。在食品低溫保藏過程中,引起腐敗的主要原因就是嗜冷菌。這些菌的酶在低溫性具有較高的活性,適合開發低溫條件下的酶制劑。
3.嗜酸微生物
只能生活在低pH(pH<4)條件下,在中性條件下即死亡的微生物,簡稱為嗜酸菌,少數種類可以生活pH<2的環境中。在嗜酸微生物的細胞內,pH依舊接近中性,其細胞內各種酶的最適pH也接近中性,這是因為可能是細胞壁和細胞膜具有抵抗外來H+和將細胞內H+排出的能力,并且只有在較高H+濃度下才能夠維持細胞壁和細胞膜的正常結構。
4.嗜堿微生物
只能生活在pH8~11的堿性條件下,在中性條件下不能存活的微生物,簡為嗜堿菌。這些嗜堿微生物的生理生化機制目前尚未清楚,亟待研究。
5.嗜鹽微生物
需要在高鹽濃度條件下才能正常生長的微生物,古細菌為嗜鹽微生物的主要成員,在海洋中最為常見。
6.嗜壓微生物
必須生長在高靜水壓環境中的微生物,目前發現的均為原核生物。此類菌普遍生活在深海,故相關研究進展緩慢。
7.耐輻射微生物
與前面的6類嗜極菌不同,此類菌是因為能夠對輻射僅僅存在抗性或耐受性,不是只能在輻射條件下才能正常生長。(采用輻照滅菌的器具或物料比較擔心出現耐輻射微生物。


