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这周我在休假，所以这是一篇旧文章，它于2010年7月1日发表在我的旧博客“实验鼠的生活”上。
原核生物在生物化学多样性和所征服的环境多样性方面，无疑是最成功的超界。 细菌可以在各种不利条件下生存； 从高碱性湖泊到冰点以下的温度，再到热火山喷口，在某些情况下，火山喷口的温度可能接近水的沸点。
热袍菌属是一个小的细菌属，包含一些已知的最嗜超高温的物种，有些能够在 90°C 下生存，尽管大多数更喜欢 70-80°C 的较低温度。 它被称为“thermotoga”（热袍菌属），因为它生活在高温（thermo）下，并含有一种被称为“toga”（袍）的特征性外细胞膜。
关于在极高温度下生存的细菌，最有趣的事情之一是它们的酶。 大多数普通酶会在极高温度下分解和变性，因此像热袍菌属这样的细菌通常会有自己特殊的酶组。 这些酶通常引起进行工业过程的人们的极大兴趣，因为所有工业过程都在较高温度下进行。 PCR 方案中最重要的酶（Taq 聚合酶，它在高达 80°C 的温度下合成 DNA）是从一种海洋嗜热古菌中分离出来的。
关于热袍菌属的另一个令人兴奋的事情是它具有产生氢气的能力。 在实验室中，它利用来自酵母提取物或蛋白胨的碳水化合物形成糖类，这些糖类被氧化成二氧化碳或乙酸。 如果质子被用作电子受体，它们会在二氧化碳形成时被还原成氢气。 从葡萄糖中获得氢气的产量非常高，在许多情况下可以接近理论最大产量（一摩尔葡萄糖产生四摩尔氢气）。 这几乎是其他细菌产氢菌所能获得的量的两倍。 由于这个过程是在高温下进行的，因此参与该过程的酶有可能在高温反应器内部使用。
新热袍菌有可能产生所有细菌中最高的氢气产量之一，因为它能够进行微需氧呼吸。 这意味着理论上细胞可以有氧氧化少量葡萄糖，产生足够的能量来确保所有剩余的葡萄糖通过产生氢气的途径被完全氧化。 迄今为止，尚未确定这些生物体内利用氧气的代谢途径，但氢气的产生似乎几乎完全依赖于厌氧过程。
由于对热袍菌属产氢的研究主要集中在生产率的产量问题上，因此稳定性和所需底物都需要解决，以便充分理解该过程并有可能在工业环境中实施。 生物质浓度也存在问题，这受到限制，可能是由于自由流动的生物膜（也可能是由于周围细胞壁荚膜的袍状性质）。 然而，即使大规模氢气生产被证明在这些微生物中不可行，对用于在高温下产生氢气的酶促过程的研究也可能具有超出使用整个细菌进行氢气生产的应用。
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Van Ooteghem, S.，Beer, S.，& Yue, P. (2002). 嗜热细菌新热袍菌产氢。《应用生物化学与生物技术》，98-100 (1-9), 177-190 DOI: 10.1385/ABAB:98-100:1-9:177