好塩性生物は再現することができ、そのような海水とhypersaline乾燥地としての塩濃度が高い環境下で生きた微生物のカテゴリ、原核生物および真核生物の両方です。好塩菌という用語は、ギリシャ語のhalos and filoに由来します。これは、「塩の恋人」を意味します。
このカテゴリに分類される生物は、極限塩類の生息地で増殖し、ほとんどの生きている細胞が生存できないため、好極限性生物の大きなグループにも属します。
サリーナ、極端な好塩性細胞が増殖する極端な塩分の環境。H. Zell、ウィキメディア・コモンズ出身。
実際、既存の細胞の大部分は、塩分が豊富な培地に曝されると急速に水分を失い、多くの場合、すぐに死に至ります。
これらの環境に住むことができる好塩性生物の能力は、それらが環境との関係でそれらの浸透圧をバランスさせ、それらの浸透圧細胞質を細胞外環境と維持できるという事実による。
それらは塩分濃度に基づいて分類されており、極端な、中程度の、弱い、耐塩性の好塩菌に住むことができます。
好塩性の代表的なものは、緑藻Dunaliella salina、アルテミア属の甲殻類または水ノミ、真菌Aspergillus penicillioidesおよびAspergillus terreuです。
分類
すべての好塩性生物が広範囲の塩濃度で増殖できるわけではありません。逆に、彼らは許容できる塩分の程度が異なります。
NaClの非常に特定の濃度間で変化するこの許容レベルは、それらを極端、中程度、弱い、および耐塩性好塩菌として分類するのに役立ちました。
極端な好塩菌のグループには、NaCl濃度が20％を超える環境に住むことができるすべての生物が含まれます。
これらの後に10〜20％のNaCl濃度で増殖する中程度の好塩菌が続きます。弱い好塩性物質は、0.5〜10％の範囲で変化する低濃度でそれを行います。
最後に、ハロトレントは、低濃度の塩しかサポートできない生物です。
浸透と塩分
高濃度のNaClに抵抗できる多種多様な原核好塩菌があります。
低から大部分の生きている細胞が許容できるものよりも高い塩分条件に抵抗するこの能力は、非常に極端なものまで、複数の戦略の開発のおかげで獲得されました。
主なまたは中心的な戦略は、浸透として知られている物理的プロセスの影響を回避することです。
この現象は、溶質の濃度が低い場所から濃度が高い場所への、半透膜を通る水の移動を指します。
その結果、細胞外環境（生物が発達する環境）でサイトゾルよりも塩の濃度が高い場合、外部に水分を失い、脱水して死にます。
一方、この水の損失を回避するために、浸透圧の影響を補うために、細胞質に高濃度の溶質（塩）を保存します。
塩分に対処するための適応戦略
好塩菌。コモンズ、ウィキメディアコモンズからの画像に基づいてMaulucioniによって。
これらの生物が使用する戦略の一部は、高濃度の塩で活性を維持できる酵素の合成、光合成による成長を可能にする紫色の膜、ロドプシンなどの走光性応答を調節するセンサー、およびそれらの成長を促進するガス小胞です。浮力。
さらに、これらの生物が生育する環境は非常に変化しやすく、生存にリスクをもたらすことに注意してください。したがって、彼らはこれらの条件に適応した他の戦略を開発します。
変化する要因の1つは溶質の濃度です。これは高塩濃度の媒体で重要であるだけでなく、雨や高温が乾燥を引き起こし、その結果として浸透圧の変動を引き起こす可能性があるあらゆる環境で重要です。
これらの変化に対処するために、好塩性微生物は高浸透性細胞質を維持できるようにする2つのメカニズムを開発しました。1つは「ソルトイン」、もう1つは「ソルトアウト」と呼ばれていました
ソルトインメカニズム
このメカニズムはArcheasとHaloanaerobiales（厳密な嫌気性中程度の好塩性細菌）によって実行され、それらの細胞質内のKClの内部濃度を上げることにあります。
しかし、細胞質内の高濃度の塩により、細胞内酵素の正常な機能のために分子が適応するようになっています。
これらの適応は基本的に、酸性アミノ酸に富み、疎水性アミノ酸に乏しいタンパク質と酵素の合成から成ります。
このタイプの戦略の制限は、それを実行するこれらの生物は浸透圧の急激な変化に適応する能力が低く、その成長を非常に高い塩濃度の環境に制限することです。
塩析メカニズム
このメカニズムは、中程度の好塩性メタン生成古細菌に加えて、好塩性細菌と非好塩性細菌の両方で使用されます。
これでは、好塩性微生物は、それによって合成されるか、または培地から取り出される小さな有機分子を使用して、浸透圧バランスを実行します。
これらの分子は、ポリオール（グリセロールおよびアラビニトールなど）、スクロース、トレハロースまたはグルコシルグリセロールなどの糖、またはアミノ酸、およびグリシンベタインなどの第四級アミンの誘導体であり得る。
それらのすべては水への溶解度が高く、生理学的pHで電荷を持たず、これらの微生物が自身の酵素の機能に影響を与えることなく外部環境との浸透圧バランスを維持できる濃度値に達することができます。
さらに、これらの分子は、熱、乾燥、または凍結に対してタンパク質を安定化させる能力を持っています。
用途
好塩性微生物は、バイオテクノロジーの目的で分子を得るために非常に有用です。
これらの細菌は、培地中の栄養要件が低いため、培養するのに大きな困難はありません。高塩濃度への耐性により、汚染のリスクが最小限に抑えられ、大腸菌よりも代替生物として有利になります。
さらに、その生産能力と極端な塩分条件への耐性を組み合わせることにより、微生物は、製薬、化粧品、およびバイオテクノロジー分野の両方で、工業製品の供給源として非常に注目されています。
いくつかの例：
酵素
極端な条件下で開発される多くの工業プロセスは、温度、pH、または塩分の極端な値で作用することができる極限微生物によって産生される酵素の応用分野を提供します。したがって、分子生物学で使用されるアミラーゼおよびプロテアーゼが記載されている。
ポリマー
同様に、好塩菌は、下層土からの原油の抽出に寄与するため、石油産業で非常に重要な界面活性剤と乳化特性を持つポリマーの生産者です。
適合溶質
これらの細菌がそれらの細胞質に蓄積する溶質は、酵素、核酸、膜、さらには細胞全体の安定化および保護能力が高く、凍結、乾燥、熱変性および高い塩分に対して耐性があります。
これらはすべて、酵素技術だけでなく、食品および化粧品業界でも製品の寿命を延ばすために使用されています。
廃棄物の生物分解
好塩菌は、農薬、医薬品、除草剤、重金属、石油およびガスの抽出プロセスなどの有毒廃棄物を分解することができます。
食品
食品分野では醤油の製造に参加しています。
参考文献
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