高温強酸性の温泉に生息する微生物

Sulfolobus sp.

古細菌の代表的な一つである Sulfolobus に関する最初の記載はBrierley J. A. (1966) の学位論文中の短い記述に始まります。それは45-70 ℃にて増殖可能であり、80 ℃の加熱に耐えることができる好熱菌のことでした。

この細菌は Yellow Stone National Park のpH 2.2 、 66 - 69 ℃の酸性泉から分離したもので、硫黄や鉄を酸化するエネルギーで増殖できることがわかりました。

一方、Brock T. D. (1972)らはYellow Stone National Park の温泉から新種の細菌を分離することに成功し、その細菌が増殖するときに硫黄を使うこと、ならびにその形態から“ Sulfolobus ”という属名をつけて、この分離株を Sulfolobus acidocaldarius としました。

S. acidocaldarius はその形が不定形でありほぼ球形に近い“lobe”状で、いわゆる木の葉状ともいわれています。

その後の“ Sulfolobus ”に関する報告はDe Rosa M.ら (1975) がイタリア・ナポリ近くの温泉 （Pisciarellisolfatata）より S.acidocaldarius とG + C 含量（ＤＮＡのグアニンとシトシン含量）が異なった好酸好熱菌を分離し、 Zillig W. (1980) によって S.solfataricus と命名されました。

その他、“ Sulfolobus ”に類似した菌株はエルサルバドル、アイスランド、ニュージーランドの温泉やドミニカの温泉、土壌、mudpot等からも分離されています。 その他の Sulfolobus は従来 S. acidocaldarius と考えられていたものの中から新種として登録された S.shibatae や箱根大涌谷の mud pool より分離された S. hakonensis があります。

これらの背景から、Sugimori K. ら(1988)(1989)は日本国内の高温酸性泉からこの“ Sulfolobus ”を分離純培養し、その生息分布について検討を行いました。 Sulfolobu の培養条件は培地のpHが3前後、温度は70-80 ℃にします。 培養には酸素を好む好気性菌です。

温泉や海底熱水などの地熱地帯などに広く分布し、そのような環境から分離培養されていますが、私の経験からpH6の環境にも本菌が生息していることがわかっています。

文献によると、近年別府温泉より分離された好熱性の S.tokodaii はその特殊な性状から全生物の共通な祖先（コモノート）に近い生命体ではないかと考えられているそうです。

生命進化の研究上非常に興味が持たれています。

分離された場所によって菌株細胞の大きさが異なった

本菌とその周辺の菌について

Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology ( Second Edition, 2001)によると Archaea （古細菌）は Crenarchaeota と Euryarchaeota に分類され、 Sulfolobus は前者に属しています（後者にはメタン菌などが含まれます）。

Crenarchaeota には Thermoprotei という 1 網があり、さらにそれは Thermoproteales , Desulfurococcales,Sulfolobales の３目からなります。

Sulfolobus は最後の Sulfolobales 目に入りますが、その目には1 族6属が含まれます。 それは下記の通りです。

族　 Sulfolobaceae

Sulfolobus 属には

の６種があります。

秋田県玉川温泉（81℃、pH1.7）

秋田県蒸の湯〈ふけのゆ〉（92℃、pH2.7）

藤七〈とうしち〉温泉（92℃、pH3.4）

日光湯元温泉（76℃、pH6.0）

那須湯本温泉鹿の湯（67℃、pH2.4）

草津温泉湯畑（59℃、pH2.1）

万座温泉湯畑（73℃、pH2.6）

万座温泉空噴（81℃、pH1.4）

箱根大涌谷温泉（92℃、pH1.5）

別府塚原温泉地獄（95℃、pH2.0）

九州筋湯温泉小松地獄（83℃、pH2.6）

九州筋湯念仏地獄（87℃、pH3.0）

九州霧島林田温泉（54℃、pH3.1）

参考文献