ハロフィル
好塩性生物は、塩を必要とする環境に生息する生物である。グレートソルトレイク、オーエンス湖、死海のような蒸発池や塩湖に生息する。好塩性生物という名前は、ギリシャ語で「塩を好む」という意味に由来している。
好塩性生物の多くは古細菌であるが、藻類のDunaliella salinaのように細菌や真核生物も好塩性である。
好塩性菌の一例である海塩中のDunaliella salina
ライフスタイル
好塩性動物や塩を食べる動物の多くは、細胞質から塩を除去するためにエネルギーを使っている。通常、塩分の多い場所で生活している生物は、浸透圧のために水分を失い、死んでしまう。生物の中の水は、細胞の中から外の環境へと移動する。これは、細胞膜の両側で塩の濃度が同じになるように、常に水の移動が行われているためである。
好塩菌の細胞質は、生存するために環境と等張である必要があります。
この状態になるために、好塩性細菌は2つの異なる方法を用いる。1つ目は(主にバクテリア、一部の古細菌、酵母、藻類、真菌が用いる)、有機化合物を細胞質内に貯蔵する方法である。これらの化合物は、生物が浸透圧のストレスに耐えるのを助ける。このプロセスで最もよく使われる溶質は中性で、アミノ酸や糖類が含まれる。この方法の利点は、生物がより広い範囲の塩分濃度で生きられることである。また、タンパク質が高い塩濃度にさらされなければ、高い塩濃度に適応する必要がない。その場合、生物は下の適応よりはるかに多くのエネルギーを使う必要がある。
2つ目の適応は、あまり一般的ではないが、カリウム(K+ )イオンを細胞質内に選択的に取り込むことである。その代わりに、生物はナトリウム-カリウムポンプの助けを借りて、ナトリウム(Na+ )イオンを外に送り出す。カリウムの代わりにナトリウムのイオンが使われることもあるが、カリウムが最も一般的である。この適応は、バクテリアの1つの目と古細菌の1つの科でのみ使用されている。この方法の利点は、上記の適応よりもはるかに少ないエネルギーしか使わないことである。この適応の主な欠点は、細胞内のすべての機械(酵素、構造タンパク質など)を、高レベルの非有機イオン、および高塩分レベルに適応させなければならないことである。これは、上記の適応よりもはるかに困難なことである。
ほとんどの好塩性生物はどちらか一方の方法しか使いませんが、少数の好塩性生物は両方の方法を使うことができます。
一部の好塩菌がカリウムイオンを取り込み、ナトリウムイオンを除去するために使用するナトリウム-カリウムポンプ
カテゴリ分類
好塩性生物は、最もよく生育する塩分濃度によって分類される。好塩性生物は、軽度好塩性生物、中等度好塩性生物、極度好塩性生物に分類される。好塩性菌は塩分濃度が2%〜5%で最もよく生育する。軽度の好塩菌の例としては、Erythrobacter flavusが挙げられる。微好塩菌は海底の泥の中や海水、庭の土の中に生息している。
好塩性菌は塩分濃度が5%から20%程度で最もよく生育する。中等度好塩菌の例としては、Desulfovibrio属、Desulfocella属、Desulfohalobium属、Desulfotomaculum属の生物などが挙げられる。海中の塩田や塩湖、海底の物質、石油の塩田などに生息している。
極限好塩菌は、塩分濃度が20%から30%で最もよく生育する。極限好塩菌の例としては、サリニバクター・ルーバーやハロバクテリア属の生物などが挙げられる。中東の死海や人工の塩田(海水塩を作るための湖)にも極限好塩菌は生息している。
重要性・用途
自然界では
好塩性生物は、生態系において重要な役割を果たしている。例えば、好塩性生物は野鳥の全個体数を支えていることが多い。
好塩菌は、汚染された環境を浄化するのに有効です。塩分濃度が2%以上の排水は、有機汚染物質を除去する好塩菌に最適である。例えば、好塩菌は環境中のフェノール(有毒な化学物質)を除去することが分かっている。このことは、将来、流出した石油の浄化につながるかもしれない。
発酵中
一部の食品の発酵には、好塩菌が重要な役割を担っています。例えば、醤油や魚醤は好塩菌が発酵させます。また、ハロファイアは塩漬け魚を発酵させる。
バイオテクノロジーにおいて
好塩性微生物は、バイオテクノロジーに有用である。ある種の好塩性微生物が作る化合物は貴重です。これらの化合物の中には、生物界のどこにも存在しないものがある。好塩性微生物が生産する耐塩性酵素は、さまざまな方法で利用することができる。例えば、これらの酵素は食品加工のような粗い工業プロセスに利用できるかもしれない。
中等度好塩菌の中には、細胞外に糖を生産するものがある。これらの糖は、石油や医薬品の増粘剤、乳化剤として利用することができる。
塩蒸発池の底を彩る好塩性単細胞生物。塩分濃度の違いにより、支配的な種が異なるため、色も異なる。
質問と回答
Q: 好塩性生物とは何ですか?
A: 好塩性生物とは、生存するために塩分を含む環境を必要とする生物のことです。
Q:好塩性生物はどこに生息していますか?
A: 好塩性生物は通常、グレート・ソルト・レイク、オーエンズ湖、死海などの塩湖や蒸発池に生息しています。
Q: "好塩性 "とはどういう意味ですか?
A: "好塩性 "という言葉は、ギリシャ語で "塩を好む "という意味から来ています。
Q: 一般的に好塩性生物はどのような種類の生物ですか?
A: ほとんどの好塩性生物は古細菌ですが、バクテリアや真核生物も好塩性生物です。
Q: 好塩菌が生息するためにはどのような環境が必要ですか?
A: 好塩菌が生きていくためには、塩分が豊富な環境が必要です。
Q:好塩菌が生息できる湖は他にもありますか?
A: はい、グレート・ソルト・レイク、オーエンズ湖、死海の他にも塩湖があります。
Q: 好塩性生物は他の生物と比べて何がユニークなのですか?
A: 好塩性生物は高濃度の塩を必要とする点でユニークです。