細菌百態其三嗜熱嗜冷菌

2021-01-15 騰訊網

嗜熱微生物

嗜熱菌和超嗜熱菌在嗜熱微生物中最耐熱的。嗜熱菌的最適生長溫度為65℃~70℃，40℃以下不能生長，超嗜熱菌最適生長溫度在80℃~110C，最低生長溫度在65C左右。大部分超嗜熱菌是古細菌，但也有真細菌歸屬此類。

嗜熱菌

嗜熱微生物生長的環境有熱泉(溫度可達100℃)、草堆、廄肥、煤堆、地熱地區土壤及海底火山附近等處。在食品環境中，溼熱微生物可存在於排放冷卻水中，也可以殘存於經過高溫滅菌牛乳或其他食品中，食品加工中最重要的嗜熱菌歸屬芽孢桿菌和梭狀芽孢桿菌屬。釀造工業中啤酒的巴氏殺菌方式通常為60℃，8~15min。罐頭食品的殺菌效果為商業無菌，它表明在殺過菌的罐頭中，採用常規培養方法檢不出活菌或殘存菌數非常低，以至在罐頭食品生產和貯存條件下菌數不會有明顯的變化。也就是說在罐頭食品中可能殘存有嗜熱微生物，只不過在貯存過程中由於不適宜的pH、Eh或溫度使其不能在產品中生長。

嗜熱菌和超嗜熱菌有什麼作用呢?在基因工程中，它可以為基因工程菌的建立提供特異性基因。此外，從嗜熱菌提取出來的一些耐高溫酶類，如DNA聚合酶，也是生物工程不可缺少的重要工具。在發酵工業中，可以利用其耐高溫特性，提高反應溫度，增大反應速度，減少中溫雜菌汙染的機會，而且發酵過程不需冷卻，可省去深井水的消耗。嗜熱菌對某些礦物有特殊的浸溶能力，對某些金屬具有較強的耐受能力。利用這類微生物，為礦產資源開發提供了希望的前景。

美國黃石國家公園的溫泉水溫都接近沸點，而且其中的含酸度足夠溶解生物體。但是，在這樣極端的環境中，仍然有一些生命力極強的嗜熱微生物存在，這些微生物產生的色素使得溫泉成為黃石公園一道獨特的美景。黃石公園溫泉中最著名的微生物就是水生棲熱菌。這些生活在黃石國家公園溫泉的原住民已經在地球上生活了幾十億年。幾年前，美宇航局科學家表示，可以通過對這些微生物的化石以及演變的研究，描繪出一張地球生命的演受圍，並了解在這期間地球氣候的變化。如果將黃石公園中嗜熱生物的化石和火星上的巖石樣本進行比較，科學家就可以了解火星上是否存在過生命。

黃石國家公溫泉

耐冷、嗜冷菌

冷適應微生物可根據其生長溫度特性分為兩類:一類是必須生活在低溫條件下且最高生長溫度不超過20C，最適生長溫度在15C，在0C可生長繁殖的微生物稱為嗜冷菌。另一類其最高生長溫度高於20C，最適溫度高於15C,在0C~5C可生長繁殖的微生物稱之為耐冷菌。這兩類微生物的生態分布和適應低溫的分子機制存在一定差異。在豐富底物存在的條件下，嗜冷菌在0C的生長要超過耐冷菌。嗜冷菌只能在較窄的溫度範圍內生長，而耐冷菌則能在較寬的溫度範圍內生長。

嗜冷菌分布於極地、冰窖、高山、深海、冷凍土壤等區域。從這些環境中分離的主要嗜冷微生物有針絲藻和微單胞菌等。耐冷菌比嗜冷菌分布更加廣泛。可從儲存在冰箱中的肉、奶、蘋果汁、蔬菜和水果中分離它們，耐冷菌的存在往往是造成低溫保藏食品腐敗的主要根源。食品低溫保藏一般在7C以下，通常是0C~7C之間，在此溫度生長並汙染食品的主要是革蘭氏陰性菌，如單核李斯特菌、沙門氏菌、微單胞菌和弧菌等，在低於一18C的凍藏溫度下，酵母和黴菌比細菌更有可能生長。在食品中微生物生長的最低溫度記錄是一34C.它是一種紅色酵母。

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