[科普中國(guó)]-嗜溫細(xì)菌

細(xì)胞生長(zhǎng)的溫度極限為-7℃～90℃。各類細(xì)菌對(duì)溫度的要求不同，可分為嗜冷菌（Psychrophiles），最適生長(zhǎng)溫度為10℃～20℃；嗜溫菌（Mesophiles），20℃～40℃；嗜熱菌（Thermophiles），在高至56℃～60℃生長(zhǎng)最好。病原菌均為嗜溫菌，最適溫度為人體的體溫，即37℃，故實(shí)驗(yàn)室一般采用37℃培養(yǎng)細(xì)菌。

基本概述人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌按生長(zhǎng)適宜溫度可以大致分為嗜熱菌、嗜溫菌、嗜冷菌三種。一般認(rèn)為，可在40℃—70℃中生長(zhǎng)的細(xì)菌為嗜熱菌﹔可在10℃—45℃環(huán)境中生長(zhǎng)的是嗜溫菌﹔可在0℃—20℃中生長(zhǎng)的就是嗜冷菌。

嗜溫菌，大多數(shù)細(xì)菌都屬于此類，它們?cè)?5～40℃溫度范圍內(nèi)生長(zhǎng)最好。人類病原菌就屬于此類，它們中大多數(shù)的最適溫度接近人體溫(37℃)。

發(fā)酵初期物質(zhì)的分解作用是靠嗜溫菌（30~40℃為最適宜生長(zhǎng)溫度）進(jìn)行的，隨著堆溫上升，最適宜溫度（45~65℃）的嗜熱菌取代了嗜溫菌，堆肥從中溫階段進(jìn)入高溫階段。此時(shí)應(yīng)采取溫控制手段，以免溫度過高，同時(shí)應(yīng)確保供氧充足。經(jīng)過一段時(shí)間后，大部分有機(jī)物被降解，各種病原菌均被殺滅，堆層溫度開始下降。

氧化二價(jià)鐵在一間歇式系統(tǒng)中使用嗜酸嗜熱的Acidianus brierleyi研究了二價(jià)鐵的嗜熱細(xì)菌氧化，以及二價(jià)鐵初始濃度對(duì)細(xì)菌繁殖和活性的影響。研究結(jié)果表明，初始ρ（Fe2+）低于7.5kg/m3時(shí)，A.brierleyi能在亞鐵上繁殖，繁殖速率為0.043倍/h，生產(chǎn)率為每公斤鐵22*1014個(gè)細(xì)菌；在初始ρ（Fe2+）為7.5kg/m3或更高時(shí)，細(xì)菌的繁殖就會(huì)被抑制，不過，不再繁殖的細(xì)菌依然能使亞鐵氧化；在初始ρ（Fe2+）為7.5kg/m3時(shí)，培養(yǎng)基中能獲得氧化二價(jià)鐵的最大氧化速率為0.105kg/（m3·h）。相比之下，嗜溫的鐵的氧化劑——氧化鐵硫桿菌在初始ρ（Fe2+）高達(dá)30kg/m3時(shí)仍能在亞鐵上繁殖。此外，嗜溫細(xì)菌氧化二價(jià)鐵的速率顯著高于A.brierleyi。1

生物降解在城市生活垃圾好氧生物降解過程中，細(xì)菌憑借強(qiáng)大的比表面積，可以快速將可溶性底物吸收到細(xì)胞中，進(jìn)行胞內(nèi)代謝?？偟膩碚f，其數(shù)量要比放線菌和真菌多得多。當(dāng)然，在不同的環(huán)境中分離的細(xì)菌在分類學(xué)上具有多樣性，主要有假單胞菌屬（pseudomonas）、克雷伯氏菌屬（klebsiella）以及芽孢桿菌屬（bacillus）的細(xì)菌。在堆肥過程中，細(xì)菌總數(shù)的變化趨勢(shì)是高-低-高。堆肥初期，有機(jī)廢物中攜帶有的大量細(xì)菌分解有機(jī)物質(zhì)釋放能量，使堆體溫度上升，此時(shí)，常溫細(xì)菌受到抑制，嗜溫細(xì)菌活躍；當(dāng)堆溫升至高溫階段，只有少量的嗜熱細(xì)菌可以活動(dòng)；高溫期過后，隨著有機(jī)成分的減少，堆體溫度降低，嗜溫及常溫細(xì)菌又開始活躍，使細(xì)菌總數(shù)上升。整個(gè)好氧降解過程中，嗜溫細(xì)菌是堆肥系統(tǒng)中最主要的微生物。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

郭亮 - 副教授 - 中國(guó)海洋大學(xué)