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《嗜熱菌及嗜熱酶的研究應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、.184.微生物生態(tài)學(xué)研究進(jìn)展——第五屆微生物生態(tài)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集嗜熱菌及嗜熱酶的研究應(yīng)用梁利華闞振榮河北大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院。保定071002)擒要:嗜熱菌由于其特殊的生理機(jī)制、獨(dú)特的基因類型和特殊的代謝產(chǎn)物,為微生物世界拓展了一片新天地。嗜熱菌能夠存在的原理,其本身就具有理論價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。嗜熱菌所產(chǎn)生的熱穩(wěn)定性淀粉酶、木聚糖酶、纖維索酶、殼脂酶、蛋白酶、脂肪酶和DNA聚合酶在食品、造紙、洗滌、制藥、廢水處理及油礦開采等工業(yè)生產(chǎn)中受到越來(lái)越多的人們的重視。本文概要綜述了嗜熱菌的耐熱機(jī)理.嗜熱菌資源以及嗜熱酶的特性和應(yīng)用。關(guān)鍵調(diào):極端微生物嗜熱菌嗜熱酶耐熱機(jī)理TheDevelop
2、mentandApplicationofThermophilesLIANGLihuaKANZhenrong(CollegeofLifeScience,HebeiUniversity,Baoding071002)AlMtract:Thermophileshavespecialphysiologicalmechanismandgenome.Theprincipleofthermophilesexistencehasspecialmeaningintheoryandapplication.Thermostableenzymesarehighlyspecificandthushavec
3、onsiderablepotentialvaluesformanyindustrialareassuchasfoodandpaperindustry,detergents,drugs,wastesremovalanddrillingforoil.Inthispaper.thesourcemicroorganismsandpropertiesandapplicationofthermostableenzymesarediscussed.Keywords:Extremophiles,Thermophiles,Thermostableenzymes.Mechanism近年來(lái).在許多以
4、前被認(rèn)為是生命禁區(qū)的區(qū)域,發(fā)現(xiàn)了各式各樣新的生命形式。它們生存繁殖的理想場(chǎng)所恰恰是一些極端環(huán)境,如嗜熱菌,嗜冷菌,嗜酸菌,嗜堿菌等,這些統(tǒng)稱為極端微生物(Extremophiles)[1]。根據(jù)微生物的基本生長(zhǎng)即最低(了1。。)、最適(To。。)和最高(了1一)生長(zhǎng)溫度而確定的分類系統(tǒng),一般認(rèn)為生長(zhǎng)溫度跨度在一5~22。C者為嗜冷菌(Psychrophiles),跨度在10~47。C者為中溫菌(Meso—philes)或嗜溫菌,跨度在40~80。C者為嗜熱菌(Ther.mophiles)[2]。極端微生物中的嗜熱菌一般認(rèn)為是在55。c以上環(huán)境溫度中能生長(zhǎng)繁殖的微生物,其中有些屬
5、于中度嗜熱菌,如芽孢桿菌屬(Bacillus)中的某些種,其最高生長(zhǎng)溫度為75。c;有些則是高度嗜熱菌.如棲熱菌屬(Thermus),最高生長(zhǎng)溫度可達(dá)85。C;而有些則屬于超嗜熱菌,如有些古細(xì)菌,生長(zhǎng)最高溫度可達(dá)115。C口]。嗜熱菌所產(chǎn)生的嗜熱酶因其具有熱穩(wěn)定性已經(jīng)在生產(chǎn)中顯露出潛在的應(yīng)用價(jià)值。嗜熱菌存在的原理,又具有極大的應(yīng)用價(jià)值,其特殊機(jī)制及其特殊產(chǎn)物,將使某些新的生物技術(shù)手段成為可能,是奠定高效率、低成本生物技術(shù)新工藝的基礎(chǔ)。極端微生物的應(yīng)用將改變整個(gè)生物技術(shù)的面貌。下編研究綜述。185’1嗜熱菌的生理特點(diǎn)及分布嗜熱菌能在較高的溫度下生長(zhǎng)繁殖.首先需要忍受細(xì)胞內(nèi)的各種酶
6、及其它生物大分子的熱變性問題。德國(guó)的K.stetter等“3在意大利海底發(fā)現(xiàn)的一族古細(xì)菌,能生活在110。C以上的高溫,最適的生長(zhǎng)溫度為98。C.降至84℃即停止生長(zhǎng)。嗜熱菌的營(yíng)養(yǎng)范圍很廣,有光能營(yíng)養(yǎng)、自養(yǎng)和異養(yǎng)、好氧和厭氧等。能進(jìn)行自養(yǎng)性生長(zhǎng)的嗜熱菌包括許多產(chǎn)甲烷菌;異養(yǎng)性生長(zhǎng)的嗜熱菌都有利用多種類型底物的能力??梢岳玫牡孜锇ㄌ穷悺⑻谴碱?,如纖維索、果膠和淀粉等多糖類,氨基酸、肽、有機(jī)酸和醇類,類似酚、甲酚和苯甲酸的芳香族化合物,羥類、CO和類似于Tween80的表面活性劑等。嗜熱的芽孢桿菌種對(duì)甲硫氨酸的生長(zhǎng)需要是十分常見的。更有甚者,某些嗜熱菌需一些不可替代的有機(jī)組分。
7、比如Thermoanaerobacterethanolicus的生長(zhǎng)培養(yǎng)基中的酵母膏不能用胰蛋白胨、酪素水解物或牛肉膏代替。這種需要專一性因子的性質(zhì),至今尚不清楚。Thermoplasmaacidoph,:lus生長(zhǎng)需要具有3~】0種氨基酸的多肽。通過(guò)細(xì)胞抽提物和酶分析證明,某些真菌和細(xì)菌中的嗜熱菌是通過(guò)EMP途徑代謝糖的,同時(shí)還可通過(guò)糖循環(huán)和乙醛酸途徑代謝糖。屬于古生菌的超嗜熱菌如強(qiáng)烈熾熱球菌(Pyrococcus^riosus)將丙酮酸發(fā)酵為醋酸,COz和H:,涉及的酶有丙酮酸FD氧化還