嗜高温厌氧发酵的微生物-实验生物显微镜
嗜高温厌氧发酵的微生物
微生物能在高温下生长已经被认识多年。对于化学反应而言，
依据阿伦尼乌斯方程，温度每升高10℃，化学反应速率将增加一倍
。然而，对于微生物的反应却不同。因为特定的微生物对温度的反
应也是特定的。根据厌氧发酵的较适生长温度在30～40℃或者50～
60℃之间，将不同种类的微生物分成常温菌和嗜高温菌。
当把厌氧发酵当做一个整体的时候，厌氧生物反应器中发现的
微生物菌群在20～60℃之间均能快速增长，而且在常温菌和嗜高温
菌中没有发现理论上的温度界限。在20℃以下或者60℃以上进行厌
氧发酵的大部分结果显示，其产甲烷的能力低于温度在20～60℃之
间的情况。然而，有结果显示，即使是在70℃或者更高的极端嗜热
温度下，厌氧发酵也是有可能发生的。在高温下的粪肥发酵实验结
果显示，当温度从55℃上升到65℃时，厌氧反应的微生物数量发生
的变化较大。与细菌相比，古菌的数量有明显增加。除此之外，随
时间的变化，产甲烷生物的数量也会发生明显的变化，利用氢的产
甲烷微生物的种群数量也发生了变化。比如，当发酵的时间超过3
个月，优势种群就从产甲烷细菌属变成了产甲烷球菌属。这也说明
厌氧发酵在极端的环境中，需要花几个月的反应时间才能建立一个
稳定的微生物菌群。这样很难猜测，在几个月长的时间后实际甲烷
的产量是否会降低。研究发现，在正常的温度范围内嗜热反应器的
常规碳流与常温反应器的非常相似。一些稍微有些高含量的碳通过
醋酸盐途径代谢，而少量的碳则通过挥发性脂肪酸途径代谢。研究
发现，许多极端嗜热菌或古菌以产生醋酸盐和氢作为它们的终产物
因此，在高温下，有少量的丁酸盐和丙酸盐会产生。在处理粪肥
的嗜热厌氧反应器中，需要考察不同的微生物茵群所适应的不同的
极限温度。例如，在众多产甲烷菌中，利用醋酸盐的菌(62℃)比利
用氢的菌(75℃)极限温度要低得多。然而，反应的实际温度却影响
着反应器中特殊菌体的活动。
因此，与嗜热反应器相比，在极端嗜热反应器中需要找到一个
更高的适宜温度和极限温度。在微碱性条件下，80℃温泉中采集的
微生物样品中发现了产甲烷菌，这说明在这一高温下甲烷生产也是
可能的。
