7581047900

Termofile jako przykład ekstremofili

najmniejszy genom, jaki dotąd znaleziono wśród niepasożytniczych drobnoustrojów (Schlegel, 2000).

Interesującym przykładem ekstremofili są bakterie psychrofilne, rozwijające się w regionach polarnych Antarktyki i Arktyki takie jak Bacillus TA41 (4 °C), Methanococcus jannaschii (250 atm, 85 °C, wysokie ciśnienie na dnie mórz), Cyanidum caldarium i Ferroplasma sp. (pH 0, bardzo niskie pH), Bacillus firmus OF4 (pH 10,5) i Spirulina spp. (pH 10,5; wysokie pH), Halobacteriaceae i Dunaliella salina (2-5 M NaCl, wysokie zasolenie środowiska) (Adams i Kelly, 1994). Innym przykładem ekstremofili są archeony zachowujące zdolność rozwoju w zakresie temperatur od 102 do 113 °C (Pyrolobus, Pyrodictium, Hyperthermus, Pyrobaculum, Pyrococcus) (Niehaus i in., 1999).

Znaczenie badań ekstremofili wynika z możliwości ich wykorzystania jako potencjalnego źródła enzymów (ekstremozymów) o unikalnych możliwościach zastosowania i dlatego w Unii Europejskiej założono Handlową Platformę Ekstremofilową, która zrzesza branże handlowe zainteresowane tymi mikroorganizmami (Herbert, 1992). Ekstremozymy mogą być użyteczne w przetwórstwie polisacharydów, białek, amplifikacji DNA i w wielu innych dziedzinach. Prowadzenie procesów biotechnologicznych z udziałem enzymów termostabilnych jest np. korzystne ze względu na dużą wydajność i szybkość reakcji, zwiększenie rozpuszczalności niektórych substratów oraz małą możliwość zanieczyszczenia środowiska reakcji drobnoustrojami rozwijającymi się niekiedy w dużych fermentorach i reaktorach przepływowych z unieruchomionym enzymem. Zaletą podwyższenia temperatury procesu jest także możliwość zwiększenia stężenia i obniżenia lepkości roztworów substratu. Przy użyciu takich enzymów należy się jednak liczyć z pewnym zwiększeniem kosztu energii zużytej na prowadzenie procesu w podwyższonej temperaturze (Synowiecki, 1998).

Źródłem większości produkowanych obecnie preparatów enzymatycznych są mezofile. Prowadzone są jednak intensywne badania nad możliwością zastosowania ekstremozymów do katalizowania procesów wymienionych w tabeli 2. Najbardziej zaawansowane są badania dotyczące przydatności termostabilnych enzymów w przemyśle spożywczym, papierniczym, farmaceutycznym, produkcji detergentów, usuwaniu odpadów toksycznych i w wykonywaniu odwiertów ropy naftowej (Haki i Rakshit, 2003). Jako składnik środków piorących użyteczne są enzymy pochodzące z alkalofili zachowujące aktywność w środowisku alkalicznym (van den Burg, 2003). Wiele uwagi poświęcono badaniom p-galaktozydaz pochodzących z termofili lub psychrofili. Termostabilne P-galaktozydazy są w przeciwieństwie do analogicznych enzymów z mezofili mniej podatne

10