嗜热微生物及在高温生物冶金过程中的应用

嗜热微生物包括中度嗜热微生物和极端嗜热微生物,主要栖息于热泉、火山口、海底热液喷口、高温反应器以及工厂高温废水排放区等自然或人为产生的高温环境中。它们可以生活在40-80°C、甚至更高的温度中,其中有些具备嗜酸性及特殊的代谢类型,在高温生物冶金过程中具有应用潜力。高温生物冶金较传统中温生物冶金更具优势,其能浸出某些难处理矿、解决浸矿过程的钝化问题,以及提高浸出效率等,目前已引起了生物冶金工业的重视。本文概述了应用于生物冶金的主要嗜热微生物的生理特点、耐热机制以及对铁、铜和砷等离子的耐受机制,进一步介绍了嗜热微生物在高温生物冶金中的发展及应用。     

极端嗜热微生物及其高温适应机制的研究进展

极端嗜热微生物在高温条件下生长繁殖,其必然具有适应高温环境的特殊细胞结构、基因类型以及生理生化机制。极端嗜热微生物的研究对探索生命的起源以及极端嗜热微生物的开发和应用具有重要意义。对极端嗜热微生物中细胞膜、核酸分子、蛋白质分子、代谢产物和辅酶的高温适应机制的研究进展进行了概述,旨为极端嗜热微生物以及来源于极端嗜热微生物的各种生物分子的开发和应用提供理论依据。     

嗜酸嗜热浸矿微生物

随着人们对浸矿菌的研究不断加深,嗜热嗜酸菌的浸矿潜力及在微生物冶金中的作用和地位得到认识,利用嗜热菌对矿石进行高效浸出已成为微生物冶金领域的研究重点。嗜热微生物包括中度嗜热微生物和极端嗜热微生物,主要栖息于热泉、工厂高温废水排放区以及火山口等高温环境中。本综述总结了嗜热浸矿微生物种类,分析了嗜中温菌和极端嗜热菌等嗜酸菌种的生长习性、利用的能源物质、浸矿能力等,并进一步介绍了嗜热嗜酸微生物在高温生物冶金中的发展及应用。     

极端微生物及其适应机理的研究进展

极端微生物是生物对极端环境适应的特殊种类 ,研究极端微生物的特性对探索生命的起源、微生物的育种及开发利用等具有重要意义。从嗜热微生物、嗜冷菌和耐冷菌、极端嗜酸微生物、嗜碱微生物、嗜盐微生物、嗜压微生物等方面总结了极端微生物及其适应机理的多样性以及其研究进展 ,旨在为极端微生物的开发利用提供一定的参考依据。     

嗜热微生物及其降解剩余污泥的机理

活性污泥法已经被广泛应用于污水处理中.剩余污泥是此过程的副产物,其处理费用约占污水处理系统总成本的25%～60%,处理不当则会带来严重的二次污染,成为目前污泥处理研究的难点之一.利用嗜热微生物降解污泥操作方便、经济性较好且易于管理,具有良好的应用前景.本文对污泥降解中的嗜热微生物、嗜热微生物污泥降解机理以及污泥降解过程中起重要作用的嗜热蛋白酶和脂肪酶的最新研究进展进行综述,归纳总结了影响嗜热微生物降解污泥的主要影响因素,并对嗜热微生物在污泥消化方面的应用研究进行展望.     

嗜盐微生物的工业应用研究及进展

嗜盐微生物是一类生长于高盐环境的微生物,在新型生物化工产业及生物修复领域具有突出的应用潜力。本文简要介绍了嗜盐微生物的种类、生理特性,着重阐述了嗜盐微生物产生的活性物质在工业生产上的应用价值和开发前景,总结了近年来国内外在嗜盐微生物工业应用上的研究进展,对嗜盐微生物的应用研究做了概括。     

嗜极微生物的多样性

嗜极微生物(extremophilicmicrobes)指的是极端条件下生存及繁衍的微生物,也称极端环境微生物。这个微生物世界的成员,有的能培养,从中获得培养物;有的则否,但它是客观存在的,通过间接的方法推断其存在。这些年来,人们较为熟悉的嗜极微生物有嗜碱微生物、嗜酸微生物、嗜高温微生物、嗜冷微生物、嗜盐微生物、嗜高压微生物;还有把抗辐射微生物、耐干旱微生物列为嗜极微生物。这充分表明,嗜极微生物生存于地球、宇宙间的多样性。就那些嗜盐微生物而言,也有它的多样性,丰富多彩。在美国,研究人员发现结晶盐中存在着微生物世界,也就是说,在大块…     

嗜热真菌的分类研究概况

1嗜热真菌的概念作为环境中基本的、限制性的物理因素之一,温度对生物在地球表面的生存及分布起着非常重要的、甚至是决定性的作用。真菌象其它微生物种群一样,在其数千万年的进化历程中,对不同的温度范围有 了各自的适应,大体可分为嗜冷真菌、嗜温真菌和嗜热真菌。嗜热真菌thermophilic fungi是一类最低生长温度为20℃或20℃以上,最高生长温度为50＂C或50℃以上的特殊真菌类群;     

分子生物学技术在热泉地质微生物学研究中的应用

陆地热泉是一类典型的极端生命-环境互作的地质系统,是我们认识生命与环境协同演化的天然实验室。然而,受限于有限的研究手段,热泉中仍存在大量未解密的微生物"暗物质"。这种困境随着技术的革新得到了改善,尤其是近几年来基于组学、探针和同位素标记的多元化检测手段在嗜热微生物多样性的挖掘、新物种和新代谢途径的发现以及嗜热微生物对元素地球化学循环的调控和响应等方面取得了一系列令人瞩目的研究成果,使得热泉极端微生物和地质环境内在联系的研究也成为地质微生物学研究的热点。立足于前人研究成果,本文将简述常用于热泉地质微生物学研究的分子生物学手段的发展,重点总结其在挖掘热泉微生物多样性和热泉微生物的环境功能研究中的应用及进展,最后对未来研究方向提出展望。     

嗜热细菌的分子遗传学研究

嗜热细菌是极端环境微生物中发现最早、分布最广、研究得最多的一类。它们怎样适应于高温生活?这一生命的奥秘吸引着许多科学家。同时嗜热细菌的应用也在不断地开发。复旦大学遗传所嗜热细菌分子遗传学课题组已经继美国Cetus公司之后自行分离菌种,取得电泳纯的耐热的DNA多聚酶,小规模地投入生产。在嗜热细菌的基础研究中多数人的注意力围绕着生物大分子的特性,发现嗜热细菌和嗜温生物相比,它的蛋白质、DNA、tRNA以至于细胞膜、核糖体等都更为耐热,并研究了耐热性     

生命的本质和特例--“极端微生物专刊”序言北大核心CSCD

所谓极端微生物（extremophile）是站在人类的角度,对栖居于地球上所有＂非宜居＂空间中的微生物的统称。这些微生物包括嗜热、嗜冷、嗜酸、嗜碱、嗜盐、嗜压,以及仍然有待发现的其他嗜＂极＂微生物。沧海桑田,大千世界,微生物一直在地球和生命的协同演化过程中扮演着重要角色。     

嗜热古菌异化型硫氧化途径的研究进展

微生物参与的还原性无机硫化合物的氧化过程是硫地球化学循环的重要组成部分,也可应用于生物冶金工业及酸性矿水治理等方面。嗜热古菌是高温环境中存在的一群特殊的微生物,其所参与的异化型硫氧化途径复杂多样,涉及众多氧化还原酶以及硫转运蛋白。本文将结合我们的研究工作,就参与异化型硫氧化代谢过程的嗜热古菌的种类,以及它们所参与的硫氧化过程进行系统的介绍。     

嗜热酶的特性及其应用

海洋微生物作为一类生长在特殊极端环境下的生物正日益引起人们的重视。其中嗜热微生物由于能在高温温泉及火山口附近的高热环境下生长而引起人们的极大关注[1] 。同时 ,人们也从许多人工高热环境 (如堆肥 )中分离得到这种嗜热菌。近年来 ,人们从这些嗜热菌中已分离得到多种嗜热酶 (5 5℃～80℃ )及超级嗜热酶 (80℃～ 1 1 3℃ ) [2 ] 。嗜热酶不仅具有化学催化剂无法比拟的优点 ,如催化效率高和底物专一性强 ,而且酶在高温条件下的稳定性极好[3 ] 。因而它可以克服中温酶 (2 0℃～ 5 5℃ )及低温酶 (-2℃～ 2 0℃ )在应用过程中常常出现的…     

嗜盐放线菌的研究进展

嗜盐放线菌是极端微生物的重要组成部分 ,也是一类极具应用前景的微生物资源。就嗜盐菌的分类标准、嗜盐放线菌的分离、分布及系统学研究的历史、现状及其发展趋势、应用前景进行了概述。同时还讨论了嗜盐放线菌的分离及其生理学、分类学研究中存在的问题及困难     

外源微生物及辅料对秸秆降解效果的影响

研究加入外源微生物及添加辅料对秸秆降解率的影响。通过秸杆固体培养进行了降解试验,结果显示,加入外源微生物后纤维素降解率明显提高,嗜热侧孢霉可提高34.76%,放线菌可提高18.99%。通过在秸秆中加入辅料香菇菌糠,培养后秸秆的纤维素含量由原来的32.11%降至14.19%,降解率达55.81%。加入外源微生物的秸秆降解过程具有升温快、温度高及高温维持时间长等优点。加入微生物的秸秆降解高温维持8 d,对照为6 d。秸秆降解过程中的最高温度分别为63℃和58℃。为下一步外源微生物的进一步研究及菌糠的大量利用提供参考。     

嗜热微生物酶的嗜热机制及应用研究进展

从细胞膜组分、蛋白质结构、遗传物质、钨元素等方面阐述了嗜热微生物酶的嗜热机制 ,并简要介绍了其应用的研究进展。     

极端嗜酸微生物

一般认为,极端嗜酸微生物指那些生长ｐＨ上限为３．０最适生长ｐＨ在１．０～２．５之间的微生物。它们一般分布于金属硫矿床酸性矿水、生物滤沥堆、煤矿床酸性矿水以及合硫温泉和土壤中,包括原核和真核两大类。其中原核嗜酸微生物依生长的温度范围不同又可划分成常温型、中温型和高温型３个类群。由于嗜酸微生物在低品位矿生物滤沥及煤的脱硫等方面有重要应用前景,因此受到广泛重视。１极端嗜酸微生物的多样性及主要类群在极端酸性环境中的真核生命几乎完全限于微生物。在黄石公园的温泉水体中已分离到光合作用的藻类。从其它一些地方金…     

太空嗜极微生物研究进展

曾经报道在-198℃和 160℃环境下不怕阳光和冰冷而维持生存的硅酸盐细菌,它们算是一类兼性极端嗜冷、嗜热细菌。近有报道,俄罗斯研究人员发现某些微生物在太空中100℃~-100℃极端温度条件下长时间存活,不仅具耐热能力,而且在-100℃亦可生存。2005年做过一种实验,在空间站的外表     

厌氧产氢微生物研究进展

微生物是生物制氢的核心。本文论述了通过厌氧代谢途径产氢的微生物种类及高效产氢微生物选育和应用的研究趋势, 其中重点论述了中温和嗜热厌氧产氢微生物的产氢能力、底物利用范围及代谢特性, 简述了嗜热一氧化碳营养型产氢菌的种类及代谢特点。     

嗜盐微生物在生物医药领域的应用研究进展

近年来抗生素耐药性问题日趋严重,患癌人数也在逐年增加,亟需开发新型药物。嗜盐微生物作为一类特殊的极端环境微生物,具有代谢多样性丰富、营养需求较低和能适应恶劣条件等特点,是发现新型药物的希望。目前,国内外学者已从嗜盐微生物中分离出了多种代谢产物和酶,具有明显的抗菌和/或抗肿瘤等活性。文中综述了嗜盐微生物及其相关产物在抗菌、抗炎、抗肿瘤、抗氧化、生物医学材料以及药物载体等生物医学方面的作用,尤其对近年来在嗜盐微生物中发现的新型抗菌和抗肿瘤物质以及嗜盐微生物特有的代谢产物四氢嘧啶等进行了总结,并对其后续在生物医药领域的开发和产业化应用进行了展望。