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嗜熱菌實驗

前言

1.1研究目的和意義

本次創新實驗周本小組所研究課題是從焦化廠的熄焦池中高温篩選分離出嗜熱菌並探究其最高生長温度和對吲哚,喹啉,苯酚和吡啶的降解能力。

嗜熱菌是一類能生活在50℃以上高温,最適生長温度在45一80℃以上的一類極端微生物自從1879年米奎爾從法國塞納河中分離到能在70℃環境下生長的桿菌以來,嗜熱菌的研究熱潮始於上世紀的六七十年代,但是自Brock T.D(1969)從美國黃石國家公園的温泉中分離到最適生長温度高達70℃的水生棲熱菌以後[1],在近30年裏,世界各國科學家不斷從陸地温泉和深海海底温泉等高温生態環境分離到許多新的、生長温度更高的高温菌、超高温菌,大約70個屬140種。並採用最先進的研究手段對這些高温菌的分類、生理、生化、生態、遺傳、生物工程等進行了廣泛深入的研究。對這種“嗜極生物”有了一連串驚人的發現,對它的生存環境有了較多的瞭解。

從70年代Brock發現嗜熱菌以來,日本、意大利、冰島、美國等國家大力開發嗜熱菌資源。目前已發現20多個屬,生活在高温環境中如熱泉、堆肥、地下礦井、深海火山噴口附近區域。根據它們的耐熱程度,可分為 5 個類羣:耐熱菌、兼性嗜熱菌、專性嗜熱菌、極端嗜熱菌和超嗜熱菌,見表一:

表一嗜熱菌的分類

嗜熱菌實驗

對嗜熱菌的研究不僅具有重要的理論意義,由於嗜熱菌細胞和酶蛋白獨特的耐熱性和與之相適應的分子結構,使之成為人們開發利用的重要生物資源,在基因工程、發酵工程、環境保護及礦產資源的開發利用上均有很大的應用價值。

(1)在基因工程中,它可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温的酶類,也是生物工程不可缺少的重要工具,如Thermus aquaticus 中分離的DNA 聚合酶已被廣泛地應用於聚合酶鏈式反應中的DNA 擴增。

(2)在發酵工業中,可以利用其耐高温的特性,提高反應温度,增大反映速度,同時可以減少中温型雜菌污染的機會。

(3)利用嗜熱菌對廢水廢料進行厭氧處理,可提高生物降解速率,進而提高處理效率,同時可以消滅污水污物中的病原微生物。

(4)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,為礦產資源的開發提供了有希望的前景。

此外,在食品、化工、製藥、能源等它都得到了廣泛的應用。隨着對新型嗜熱菌的分離,