极端微生物是最好生活在极端环境中的微生物的总称。科学家们相信，极端微生物是这个星球留给人类独特的生物资源和极其珍贵的科研素材。国内对极端环境微生物的研究已有二十余年的历史，中科院微生物研究所年轻人科学家向华研究员主持的国家863项目海洋极端嗜盐古菌遗传操作系统的构建，就是现在国内极端微生物研究的要紧课题之一。以下是学习啦我们今天为大伙精心筹备的：极端微生物的研究与应用有关论文。内容仅供参考，欢迎阅读!
极端微生物的研究与应用全文如下：
在自然界中,存在着一些绝大部分生物都没办法存活的极端环境,诸如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高毒、高渗、高压、干旱或高辐射强度等环境。凡依靠于这部分极端环境才能正常成长繁殖的微生物,称为嗜极菌或极端微生物。因为它们在细胞内造、生理、生化、遗传和种系进化上的突出特质,不只在基础理论研究上有着要紧的意义,而且在实质应用上有着巨大的潜力[1]。
1 嗜热微生物
1.1 嗜热微生物的概念及分布
嗜热微生物也被叫做嗜热菌或者高温菌。嗜热微生物主要分布于温泉、堆肥、煤堆、有机物堆、强烈太阳辐射加热的地面、地热区土壤与陆地和海底火山口等高温环境[2]。
1.2 嗜热微生物的分类
嗜热微生物分为耐热菌、兼性嗜热菌、专性嗜热菌、极端嗜热菌、超嗜热菌,依据嗜热微生物对高温环境的耐受程度不同,学者们作如下的区别。
1.3 嗜热微生物的应用
1.3.1 嗜热酶及超级嗜热酶 嗜热酶和超级嗜热酶具备与一般化学催化剂不一样的高催化效率、非常强的底物专一性、在高温条件下稳定性好等优点。这部分酶在食品工业、造纸工业、烟草业、石油开采、医药工业、环境保护、液体燃料的开采、能源借助等范围中具备广阔的应用前景。
1.3.2 抗生素 嗜热微生物生活在高温环境中,可以产生多种特殊的代谢产物,其中有一部分是抗生素类,为现在抗生素的开发和生产提供了新的思路,有较大的应用前景。
1.3.3 嗜热微生物菌体及其它活性物质 嗜热微生物菌体可直接用于工业生产,同时嗜热微生物在高温的条件下还会产生维生素等物质。
2 嗜冷微生物
2.1 嗜冷微生物的概念
嗜冷微生物是适应低温环境生活的一类极端微生物[3]。
2.2 嗜冷微生物的分类
嗜冷微生物分为专性嗜冷菌、兼性嗜冷菌、极端嗜冷菌、耐冷菌,依据嗜冷微生物对低温环境的耐受程度不同,学者们作如下的区别。
2.3 嗜冷微生物的应用
2.3.1 环境保护方面 通过嗜冷微生物产生的冷适应酶来达成低温下的污染物生物降解。
2.3.2 食品方面 嗜冷微生物常用于牛奶加工业、果汁提取工艺、肉类加工业、烘培面包工艺、乳酪制造业等食品制作方面。
2.3.3 生物技术方面 嗜冷微生物也用于生物降解或生物催化。混合培养的专一嗜冷微生物在污染环境中扩增和接种产生的酶可提升不耐火化学药品的降解能力。因为嗜冷微生物的特殊蛋白质结构,嗜冷微生物在生物催化方向上具备更大的优越性和更好的应用前景。
3 嗜酸微生物
3.1 嗜酸微生物的分布及概念
自然界存在很多强酸环境,如废煤堆及其排出水、酸性温泉、废铜矿、生物沥滤堆及酸性土壤等。其中,很多微生物的代谢活动也会产生酸性环境。成长在酸性环境中的微生物被叫做嗜酸微生物[4]。
3.2 嗜酸微生物的分类
嗜酸微生物分为嗜酸型、耐酸型、极端嗜酸微生物,依据嗜酸微生物对酸性环境的耐受程度不同,学者们作如下的区别。
3.3 嗜酸微生物的应用
3.3.1 在冶金方面的应用 冶金方面借助嗜酸微生物是将贫矿和尾矿中金属溶出并收购,即大家常说的生物湿法冶金。 [论文网]
3.3.2 环境保护应用 借助嗜酸微生物处置重金属,去除率可达到80%以上,而且处置本钱比传统办法要减少不少。
3.3.3 能源应用 借助嗜酸微生物为催化剂,可以构建成为微生物燃料电池。
4 嗜碱微生物
4.1 嗜碱微生物的概念
通常把最适成长pH值在9.0以上的微生物称嗜碱微生物[5],其所耐pH值可高达10~12。到现在为止,嗜碱微生物还没确切的概念。
4.2 嗜碱微生物的分类
嗜碱微生物分为嗜碱菌、耐碱菌、专性嗜碱菌、兼性嗜碱菌,依据嗜碱微生物对碱性环境的耐受程度不同,学者们作如下的区别。
4.3 嗜碱微生物的应用
4.3.1 发酵工业 嗜碱微生物可以作为很多酶制剂的生产菌。如洗涤剂酶和环糊精的生产都是借助嗜碱微生物的胞外酶获得的。
4.3.2 造纸工业 嗜碱微生物被应用于革脱脂、造纸木浆脱脂等。
4.3.3 其他方面 嗜碱微生物和碱性纤维素酶在碱性废水处置、化妆品、皮革和食品等方面也具备独特作用与功效。在环境保护方面嗜碱微生物可发挥巨大用途;碱性淀粉酶可用于纺织品退浆及淀粉作粘接剂时的粘度调节剂;用于皮革工业中的脱毛工艺以提升脱毛效率和水平,借助嗜碱微生物进行苎麻脱胶。
5 嗜盐微生物
5.1 嗜盐微生物的分布及概念
在自然界中,有很多含有高浓度盐分的环境,如美国犹他大盐湖、着名的死海、里海、海湾和沿海的礁石池塘等。在这部分高盐环境中仍然存在很多抗高渗透压微生物,即嗜盐微生物。
5.2 嗜盐微生物的分类
嗜盐微生物分为弱嗜盐微生物、中度嗜盐微生物、极端嗜盐微生物,各自最适成长盐浓度如表5。
5.3 嗜盐微生物的应用
借助菌体发酵,可生产高聚化合物。除去工业废水中的磷酸盐,用于开发盐碱、生产嗜盐酶。嗜盐古菌和紫膜蛋白能通过构型的改变储存信息,可作为生物计算机芯片的新材料,还可用于高盐污水的处置。
6 嗜压微生物
6.1 嗜压微生物的概念
需要高压才能好成长的微生物称嗜压微生物。最适成长重压为正常重压,但能耐受高压的微生物被叫做耐压微生物。
6.2 嗜压微生物的分类
嗜压微生物分为耐压菌、嗜压菌、极端嗜压菌,各自的最低成长压、最适成长压、最高成长压如表6。
6.3 嗜压微生物的应用
耐高温和厌氧成长的嗜压菌有望用于油井下产气增压和减少原油粘度,借以提升采油率。日本发现的深海鱼类肠道内的嗜压古细菌,80
