Vd.25No.4 贺州学院学报 JOI瓜NAL oF!删I UNr!RSITY 2009年12月Dec.20D9 嗜热菌的研究进展 欧平(贺州学院,广西 贺州 542800) [摘要]文章从嗜热菌的分类、耐热机理及其在工业方面的应用前景等方面予以综述,介绍国内外近 年来的研究进展。 [关键词]嗜热茵;分类;耐热;机理;意义 [中图分类号]Q939[文献标识码]A[文章编号]1673—8861(2009)04—0136—05 生物的一个基本特征是对环境的适应性,而微 生物对高温的适应能力尤为惊人,一般把在高温环 境中生长的微生物叫嗜热菌(thernlophileS),包括一 些细菌及古细菌。它们广泛分布在草堆、厩肥、温泉、 煤堆、火山地、地热区土壤及海底火山附近等处。普 通耐热菌的最高生长温度在45~55之间,低于30也能生长,而超嗜热菌最高生长温度可达 80~110,最低生长温度也在55左右。 自从1879年米奎尔从法国塞纳河中分离到能 在70环境下生长的杆菌以来,嗜热菌的研究热潮 始于上世纪的六七十年代,但是自Brock D(1969)从美国黄石国家公园的温泉中分离到最适生长温度高达70的水生栖热菌(Themus aquaticus)以后…,在近30年里,世界各国科学家不 断从陆地温泉和深海海底温泉等高温生态环境分离 到许多新的、生长温度更高的高温菌、超高温菌 (hyper—the瑚ophiIeS),大约70个属140种。并采用 最先进的研究手段对这些高温菌的分类、生理、生化、生态、遗传、生物工程等进行了广泛深入的研究。 对这种“嗜极生物”(extremophileS)有了一连串惊人 的发现,对它的生存环境有了较多的了解。1998年初,我国科研人员在云南腾冲地区考察时在沸泉中 发现了一种泉生热孢菌,最适75度左右生长,这是 第一个被发现的这种极端嗜热菌,是国际上从未报 道过的新菌种[2I。中国科学院遗传研究所、微生物 研究所和生物物理研究所的科学家联合起来,测定 了这种嗜热菌的全基因组DNA(脱氧核糖核酸)序列。准确率达到99.99%,从而获得了国内第一张微 生物基因组“完成图”,标志着我国基因组研究又向 前迈出重要一步。据悉,这是迄今为止中国人首次破 译微生物的遗传密码,嗜热菌也成为除病毒外国内 第一个遗传密码被破译的微生物。 l嗜热菌分类 嗜热菌的系统分类学,是在C.R.‰对产甲 烷菌的16S rRNA序列与其他细菌的分析与对比后 才取得突破的。C.R.‰根据16S rRNA序列分 析结果,在分子水平上将原核生物分为两个不同的 类群,分别称为真细菌(Eubact酣a)和古细菌 (Archaebacteria)。在此基础上,他又提出了趋向自然 的生命三域进化系统,即古菌域(domain archaea)、 细菌域(d蚴in bacteria)和真核生物域(domain eucarya),并构建了有根系统进化树[3,41。 嗜热菌(俗称高温菌,也称嗜热微生物),是~类 生活在高温环境中的微生物,广泛分布在温泉、堆肥、地热区土壤、火山地区以及海底火山地等。在美 国黄石国家公园的含硫热泉中,曾经分离到一株嗜 热的兼性自养细菌——酸热硫化叶菌(Sulfolobus), 它们可以在高于90的温度下生长。嗜热细菌并非 单一的菌属或菌群,而是广泛分布于各种不同的菌 群中,其中有些嗜热细菌,其同届菌中皆为嗜热菌, 如红色嗜热杆菌(Rhodothemus)、脱硫肠状菌 (DeSul.fotomaeulum)、玫瑰弯菌(Roseinexus)、嗜热 好氧杆菌(Themoaer。bium)、嗜热厌氧杆菌 (Therrnoanaerobaeterium)、 嗜热嗜油杆菌 (ThemoleOphilum)、绿弯菌(Ctdor01fexus)、嗜热丝 菌(Themotx)、嗜热管菌(The订noSipho)、球杆菌 [收稿日期]2009一10—29 [作者简介]欧平(1970~),男,汉族,广西昭平人,贺州学院讲师。主要研究方向:微生物学。 一136— VoL25 Nn4 贺州学院学报 JOURNAL OF HEZHOU UNlVERSnl 2009年12月D.2009 (Sphaembaeter)等,也有高温菌及中温菌并存的菌 属。如芽孢杆菌、奇异球菌(Deincooccus)、假黄色 单胞菌(Pseudoxanthomon)等。