发布日期：2024-04-28 02:05 点击次数：123
冬日悄可是至，温泉成为好多东谈主磨蹭身心的首选。泡在烈烈轰轰的温泉池中，享受寒意休止后的赋闲感受。可是，你是否有趣，在一个分享的温泉池中泡澡，确实实足安全吗？
温泉是由地下当然涌出的高温泉水形成的，诚然高温环境确乎能杀灭大部分微生物，但也有一些特殊的微生物具备适合高温的智力，以致大致在这样的环境中生计和孳生。
比年来，科学家们对温泉以及热泉中的微生物群落伸开了无为商量。举例，好意思国黄石国度公园和新西兰地热区的温泉已被深远探询，以揭示其微生物各样性。相似，在我国，科学家们也对云南、西藏、海南等地区的温泉进行了系统商量，为咱们更全面地了解温泉生态提供了难得数据。
不同地舆位置的温泉领有专有的微生物群落
温泉的微生物结构和各样性深受温度、pH值等物理化学特色的影响。
在海口地区的三大温泉——海甸岛荣域温泉、火山口沸腾农场温泉和西海岸海长流温泉，这些温泉均为碱性水环境。商量标明，温度、pH值、磷、硝酸盐氮和镁等理化因子对海口温泉中的真菌和细菌群落具有显赫影响。这些因子的不同组合与水平共同塑造了温泉微生物群落的结构与各样性，为咱们领略温泉生态系统提供了攻击踪迹。
很多我们所熟知的日本公司，其实都已经不再是原来的模样。
一些嗜热微生物展现出在不同地热区域中生计的惊东谈主适合智力。2021年，新西兰奥克兰大学的商量东谈主员对陶波火山区（Taupo Volcanic Zone）6个温泉池的水样进行了深远分析，发现一种名为硫杆菌（Acidithiobacillus）的微生物无为散播于各式地热环境中。这些温泉的pH领域从极酸性的1.00到中性的7.50不等，温度跨度更是惊东谈主，从17.5℃到92.9℃，泄涌现这种微生物对极点环境的高度适合性。
为什么它们不错在温泉中存活？
商量者通过对Acidithiobacillus的基因组序列进行分析，发现了一些嗜热微生物在高温环境下的基因组适合性。
1.高GC含量：咱们知谈整个生物的基因组皆是由种核苷酸组成的，包括腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T），嘌呤和嘧啶之间靠氢键联接。Acidithiobacillus的基因组具有较高的GC含量。GC碱基对由于有三个氢键，比AT碱基对的两个氢键更平静，这使得富含GC的DNA在高温下更平静。
2.高脯氨酸含量：生物体的卵白质皆是由20种氨基酸组成的，其中脯氨酸是一种大致增多卵白质热平静性的氨基酸，因为它大致减少卵白质主链的构象解放度。浅显来说，如若把卵白质比作一条不错解放逶迤的链条，那么普通氨基酸就像机动的链节，而脯氨酸就像链条中的一个僵硬要领，戒指了链条在某些方朝上的逶迤，这种戒指有助于卵白质形成特定的三维结构。因此，这种特色可能匡助Acidithiobacillus在高温环境中保管其卵白质的结构和功能。
3.基因组精简：商量发现台湾温泉菌株的平均基因组大小只消2.1±0.3Mbp昭着小于Acidithiobacillus参考基因组（3.3±0.4Mbp），存在基因组精简的知足。适合高温的原核生物存在基因组精简的知足，这有助于微生物在资源有限的环境中更高效地愚弄基因组复制所需要的资源，从而栽植其在高温环境中的适合性。
4.pH稳态机制：Acidithiobacillus具有多种与pH稳态关系的酶和卵白，如氨基酸脱羧酶、Na+/H+反向转运卵白（Na+/H+ antiporters）和质子泵ATP酶。氨基酸脱羧酶催化氨基酸脱羧反映，产生二氧化碳和相应的胺。这个经过会枉然细胞内的氢离子，从而匡助裁汰细胞内的酸度。Na+/H+反向转运卵白通过将细胞内的钠离子与细胞外的质子交换来诊治pH。而质子泵ATP酶通过水解ATP来提供能量，将质子从细胞内泵出到细胞外，从而平直裁汰细胞内的酸度。
冬日泡温泉安全吗？
从微生物角度来看，现在商量尚未发现嗜热菌对东谈主体有平直危害，因此单纯从嗜热菌的角度来说，泡温泉频频是安全的。嗜热菌是一类极点微生物，主要适合高温环境，而温泉的水温频频在30-40℃之间，这远低于嗜热菌的最好滋长温度（频频在50℃以上）。因此，嗜热菌在常见温泉条目下的活跃性受到一定戒指。
可是，迪士尼彩乐园几年了温泉水的卫生气象却是影响安全性的要道。如若温泉水源或池内水质受到浑浊，可能会滋生某些致病菌，举例常见的大肠杆菌或军团菌。温泉频频的水温（30-45℃）诚然对某些病原体有一定扼制作用，但不及以实足杀灭耐高温的微生物，这些致病菌能在相对较低温度下生计，并有可能对东谈主体健康组成挟制，特别是在怒放性伤口或免疫力较低的情况下。
因此，在采用温泉时，应优先议论水质不停严格、依期检测的形态。即便如斯，浸泡温泉时也应幸免将头部实足没入水中，并在泡温泉后实时清洗形体，以裁汰潜在感染的风险。温泉是一种健康的冬季失业方式，但了解其卫生不停气象并摄取合适的驻扎方法才能更安全地享受这份赋闲。
除了耐高温，还有哪些极点微生物
极点微生物是指不错在其他陆地生物无法哑忍以致致命的环境中成长的微生物，它们不错在各式极点生态位中生计，包括极热、寒冬、高盐、强酸和强碱、高压和辐照等环境。有些微生物以致能在有毒废料、有机溶剂、重金属等往时被觉得不适应生命存在的环境中滋长。
1.温度
地球名义的温度领域极为无为，从南极洲的极寒地区（-98.6℃）到深海热液喷口（495℃），零散了极点的冷热环境。
现在已知的最耐微贱生物是可在-25℃环境生计的地热双歧古菌（Deinococcus geothermalis DSM 11300），最耐热微生物是可在130℃环境下生计的巴罗斯地热古菌（Geogemma barossii strain 121）。另外，一些频频在80℃ 以上的高温下滋长的超嗜热菌，如甲烷嗜热古菌（Methanopyrus kandleri strain 116），还必须在高压条目下才能滋长，因为高压不错使水在更高温度下保握液态。
2.酸度与碱度
极点pH值的环境也对微生物生计组成了繁密挑战，现在已知的最低pH记载来自好意思国加利福尼亚州沙斯塔县的铁山（pH 3.6），而最高pH记载则是波兰Chrzanow地区的戈尔卡湖（pH 13.3）。不外，于今还尚未发现不错在这些环境中滋长的微生物。
现在已知的最耐酸微生物是大岛嗜酸古菌（Picrophilus oshimae），其可在pH 0的酸性环境下生计，pH 0的环境有多酸呢？这样说吧，工业中常见的98%的浓硫酸pH就接近于0。
而最耐碱微生物蛇纹石单胞菌（Serpentinomonas sp. B1）大致在pH 12.5的碱性环境中平静滋长，泄露了微生物对极点环境的惊东谈主适合智力。
3.盐分
地球上的盐环境类型多种各样，从海洋（盐度约为3-4%）到温泉（盐度最高可达10.5%）再到苏打湖（盐度最高可达37.1%），袒护了从低盐到高盐的无为领域。微生物的生万古时适合于盐度在0%到35%之间的环境。
其中，现在已知能耐受最高盐度的微生物是来自好意思国加利福尼亚州Searles湖的银氏氯砷细菌（Halarsenatibacter silvermanii strain SLAS-1T），其最好滋长盐度为35%氯化钠（NaCl）。在常温下，食盐（NaCl）在水中的足够熔解度约为36%-37%。35% NaCl接近足够状态，也即是说，你要思知谈这种超耐盐的细菌生活在多咸的水里，那你不错去尝一尝足够食盐水。
4. 压力
在深海环境中，科学家发现了多种大致在极高压力下生计的嗜压微生物。其中，现在已知的记载保握者是嗜热球菌（Thermococcus piezophilus），这是一种嗜热古菌，它能在高达125 MPa的压力下生计。125MPa的压力特地于将逐日常厘米面积承受约1250公斤的分量，肖似于一辆袖珍汽车压在一个拇指盖大小的面积上。
5. 辐照
微生物受到的辐照包括紫外线、X射线、伽马射线等。辐照通过平直或曲折作用（如生成活性氧）对微生物细胞产生毁伤，毁伤DNA、卵白质、脂质和RNA。抗辐照微生物，如耐辐照嗜热古菌Thermococcus gammatolerans EJ3大致抵御高达30 kGy的伽马射线。
追溯
极点微生物展现了生命在极点环境下的适合智力，从高温热泉到深海高压，它们通过专有的基因组特征和代谢机制，大致在常东谈主难以哑忍的环境中生计。
尽管温泉中存在一些嗜热微生物，但它们在常见温泉水温下频频不会对东谈主体形成挟制。温泉的安全性主要依赖于水质不停，因此采用卫生气象精良的温泉形态至关攻击。摄取合适的驻扎方法，不错大大裁汰潜在的健康风险。
参考文件：
舒为,田晓玉 & 赵洪伟.(2020).海南海口温泉真菌、细菌各样性极端环境影响成分分析.微生物学报(09),262+2000-2011.doi:10.13343/j.cnki.wsxb.20200145.Sriaporn, C., Campbell, K. A., Van Kranendonk, M. J., & Handley, K. M. (2021). Genomic adaptations enabling Acidithiobacillus distribution across wide-ranging hot spring temperatures and pHs.Microbiome,9(1), 135.Merino, N., Aronson, H. S., Bojanova, D. P., Feyhl-Buska, J., Wong, M. L., Zhang, S., & Giovannelli, D. (2019). Living at the Extremes: Extremophiles and the Limits of Life in a Planetary Context.Frontiers in microbiology,10, 780.
出品：科普中国
作家：Denovo团队
监制：中国科普博览
