嗜溫微生物(mesophiles)和嗜熱菌(thermophiles)的區別

細菌是一組在幾乎所有環境中都能茁壯成長的微生物。它們是具有非常小的單細胞結構的原核生物。細菌可以根據結構、代謝和細胞成分等不同因素進行分類。根據最適生長溫度，細菌可分為五類：嗜冷菌、嗜冷菌、嗜熱菌和嗜熱菌。嗜熱菌和嗜熱菌的主要區別在於，中溫菌生活在中等溫度，而嗜熱菌生活在相對較高的溫度下。每種微生物都有三個基本溫度，即最低溫度、最佳溫度和最高溫度。中溫層的最適溫度為37℃，嗜熱菌的最適溫度為50℃。

什麼是嗜溫微生物(mesophiles)？

中溫微生物是在中等溫度下生長最好的微生物。它們不能生活在極端溫度條件下（過冷或過熱）。它們的溫度範圍在20～45℃之間，中溫層的最適溫度為37℃。

中溫細菌被認為是土壤中最好的分解者。它們還與食品汙染和降解有關。在人體腸道中發現的大多數微生物都是中細胞。人體正常體溫37℃，是中溫體生長的最佳溫度。因此，中溫微生物是造成大多數人類細菌感染的原因。

圖01：中溫大腸桿菌。

什麼是嗜熱菌(thermophiles)？

嗜熱菌是在高溫下生長最好的生物。因此，它們也被稱為愛熱的有機體。它們是極端微生物的一種。嗜熱菌存在於惡劣環境中，如暴露於陽光直射的土壤、青貯飼料、堆肥堆、火山環境、溫泉、深海熱液噴口等。嗜熱菌包括古生菌和細菌。嗜熱細菌被認為是地球上最早的細菌。這些生物具有穩定的結構，能夠承受高溫。它們還具有熱穩定酶。一般來說，酶在高溫下不能發揮作用，因為它們是耐熱蛋白質。然而，嗜熱菌所擁有的熱穩定酶可以在高溫下發揮作用。其中一些酶用於分子生物學（例如：用於PCR的Taq聚合酶）和洗滌試劑。嗜熱菌的細胞膜富含飽和脂肪酸。因此，與中溫層相比，膜的穩定性更高。嗜熱菌的DNA穩定性也提高了。嗜熱菌的G-C含量較高。

嗜熱菌的溫度範圍在45℃到80℃之間，最適溫度為50℃。

圖02：嗜熱菌居住的溫泉

嗜溫微生物(mesophiles)和嗜熱菌(thermophiles)的區別

嗜熱菌與嗜熱菌
中溫微生物是生活在中等溫度下的微生物。	嗜熱菌是在相對較高的溫度下生存和繁衍的微生物。
溫度範圍
中溫層的溫度範圍是20攝氏度到45攝氏度。	嗜熱菌的溫度範圍是45攝氏度到80攝氏度。
生活環境
中間人生活在奶酪、酸奶、啤酒、葡萄酒、人體腸道等。	嗜熱菌生活在陽光直射、火山環境、深海熱噴口、溫泉等的土壤中。
最佳溫度
中溫層的最適溫度為37℃。	嗜熱菌的最適溫度為50℃
酶
中溫層具有對熱敏感的酶。	嗜熱菌具有熱穩定的酶。
單元組件
中溫層的細胞成分不如嗜熱菌穩定。	嗜熱菌的細胞成分比中溫菌更穩定。
膜穩定性
與嗜熱菌相比，膜穩定性較差。	膜富含飽和脂肪酸。因此嗜熱菌的膜穩定性很高。
示例
嗜中性粒細胞增多李斯特菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、嗜酸乳桿菌等。	嗜熱菌的例子有水熱菌、斜紋熱球菌、鈣絲菌、粘球菌等。