آرکی باکتری هاکه به پارسی؛ باکتریهای باستانی ترجمه شده‌اند) دسته‌ای از پروکاریوتها می‌باشند که با باکتریهای عادی که به یوباکتریها معروف می‌باشند، اندکی تفاوت دارند. آرکی باکتری‌ها معمولاً در شرایط سختی مانند دمای بالا، یا غلظت زیاد نمک زندگی می‌کنند. این شاخه کمتر از ۱۰۰ گونه را تشکیل می‌دهد؛ شامل باکتری‌های هوازی و غیر هوازی اند که با محیط‌های افراطی سازگار شده اند؛ پروکاریوت اند؛ از نظر ساختار دیواره و غشای سلول با سلول‌های یوکاریوت متفاوتند.

متانوژن‌ها آرکه‌هایی هستند که در شرایط بیهوازی متان را بعنوان محصول حتمی متابولیسم تولید میکنند.آنها معمولاً در جاهای مرطوب مسئول تولید گاز متان هستند و در رودهٔ جانورانی مثل نشخوارکنندگان و انسانها مسئول تولید باد شکم هستندرشد و بقای آنها به طور مستقیم به فعالیت آنها با میکرو فلور بستگی دارد. رسوبات دریایی متانی کلا به جاهایی که از سولفات خالی شده‌اند، معمولاً زیر لایه‌های بالایی، محدود شده‌اند. بقیه اکسترمو فیل هستند و در محیطهای داغ مانند چشمه‌های آبگرم و نیز در کیلومترها زیر سطح زمین در سنگهای مذاب پوستهٔ زمین یافت شده‌اند. متانوژنها بیهوازی اند و همینطور نمیتوانند عملکردی در شرایط هوازی داشته باشند ولی میتوانند تنش اکسیژنی را برای مدت طولانی تحمل کنند. موردی استثنا وجود دارد بنام Methanosarcina barkeri که دارای آنزیم سوپراکسید دیس موتاز است و میتواند تنش اکسیژن را برای مدت بیشتری تحمل کند. برخی که هیدروژن تروفیک نامیده میشوند از CO۲ بعنوان منبع کربن و از H۲ بعنوان احیا کننده استفاده میکنند. مقداری از CO۲ با H۲ برای تولید متان وارد واکنش می‌شود که یک گرادیان الکتروشیمیایی در عرض غشا ایجاد می‌شود که ATP را در جهت شیمیو اسمزی مصرف میکند. برخلاف اینها، گیاهان و جلبکها از آب بعنوان احیا کننده استفاده میکنند. متانوژن و اطراف: اکثر متان بیوژنیک دریایی نتیجهٔ احیای CO۲ است و اندکی نیز از استات است.آرکه‌های کاتابولیز کننده از استات، استوتروفیک یا استیک لاستیک نامیده میشوند. آرکه‌های متیلوتروفیک از ترکیبات متیل دار مثل متیل آمین‌ها، متانول و نیز متان تیول استفاده میکنند. متانوژنها نقش اکولوژیکی حیاتی در محیطهای بیهوازی با زدودن هیدروژن اضافی و محصولات تخمیری که توسط فرمهای دیگر تنفس بیهوازی تولید شده‌اند ایفا میکند. متانوژنها بطور مشخص در محیطهایی که در آن بقیهٔ گیرنده‌های الکترون(مثل نیترات، اکسیژن، سولفات و آهن سه ظرفیتی)موجود نباشند، رونق میابند. در سنگهای عمیق هیدروژن مورد نیازشان را از آب تجزیه شدهٔ رادیواکتیو و گرم فراهم میکنند. متانوژنها در محیطهای افراطی بر روی زمین یافت میشوند از محیطهای گرم و خشک در صحرا تا در زیر کیلومترها یخ در گرینلند. اکثر متانوژنها تولید کننده‌های اتوتروف هستند اما آنهایی که از استات استفاده میکنند در جایگاه شیموهترتروف‌ها هستند. میکروبهای زنده‌ای که متان میساختند در هستهٔ نمونه‌های یخی از سه کیلومتری زیر گرینلند بوسیلهٔ تحقیقاتی از University of California, Berkeley یافت شد

طبقه بندی موجودات زنده بر اساس تقسیم بندی ویتاکر:

1-( باکتریها-اکتینومایست ها و سیانوباکتریها1-monera (

2-(پروتوزوئرها- کپکهای لزج- جلبکها) porotoctist 2-

3-(قارچها) 3-fungi

4-(گیاهان) 4-plantae

5-(حیوانات) 5-animalia

6-(آرکی باکتریها)6- arcaebacteria

استفاده از آرکی باکتری ها در جهت منافع انسانی

دانشمندان به سرعت در حال استفاده از ارکی باکتری ها در جهت منافع انسانی هستند . آنهی معتقدند که هالوفیل ها می توانند در تحقیقات مربوط به سرطان به کار گرفته شوند و کمک کنند . هالوفیل ها به راحتی کشت داده می شوند و دارای دیواره سلولی ساده ای هستند . این کیفیت ، از آنها کاندیداهای خوبی برای تحقیقات میکروبی ساخته است که به کمک انها سرعت جستجو برای یافتن داروهای ضد سرطان بالا می رود .

از هالوفیل ها همچنین برای تهیه پلاستیک های زیستی (بیو پلاستیک) استفاده می کنند .

دانشمندان همچنین بر این عقیده اند که تجزیه و تحلیل ژنوم آرکی باکتری ها به روشن شدن لین موضوع که سلول ها در جهان اولیه چگونه زنده مانده اند و نمو کرده اند ، کمک شایانی خواهد نمود .

همچنین از برخی ازآرکی باکتری ها به عنوان کاتالیزورهای متناوب در تولیدات برخی از صنایع شیمیایی استفاده می شود .

متانوژنها بیش از این استفاده های زیادی داشته اند . از انها برای تصفیه فاضلاب ها استفاده کرده اند و همچنین از گاز متانی که تولید می کنند جهت تولید نیروی برق استفاده می شود . و بدین ترتیب به عنوان منبع سوخت نیز مورد استفاده قرار می گیرند .

یکی از مهمترین کاربردی که برای آرکی باکتری ها می توان برشمرد استفاده از آنها جهت تمیز کردن محیط اطراف است . برای مثال در از بین بردن روغن های صنعتی سوخته.

در جدول زیر به برخی از گونه های آرکی باکتری ها و موارد استفاده آنها اشاره شده است.

آرکی باکتری ها از جدید ترین ارگانیسم های شناخته شده توسط بشر هستند که به تازگی مطالعات بسیار زیادی پیرامون ، نحوه زندگی ، چگونگی شکل گیری و بقا آنها صورت گرفته است و از کاربردی ترین میکروارگانیسم هایی است که در جهت تامین منافع انسانی به کار گرفته شده اند . دانشمندان بسیاری به سرعت در حال استفاده از آرکی باکتری ها در صنعت ، تحقیقات پزشکی ، کشاورزی ، غنی سازی خوراک دام و طیور ، تصفیه فاضلاب ها ، تولید نیروی برق اند . از آنجا که امکان استفاده گسترده از میکروارگانیزم های هالوفیل در صنعت و بیوتکنولوژی وجود دارد ، متاسفانه با توجه به نو بودن تحقیقات صورت گرفته و دشواری های خاص در مطالعه اینگونه از باکتری ها، محققان کشور ما تا کنون به موفقیت های چشمگیری در استفاده کاربردی از این باکتری ها دست نیافته اند . چه آنکه این باکتری ها از ناشناخته ترین ها در ایران هستند . بدین لحاظ است که ناکنون منابع سرشار و طیعی و بسیار غنی و این منابع و معادن بیولوژیک در بسیاری از نقاط کشور ما دست نخورده باقی مانده اند و چشم انتظار کسانی اند که این نعمت ها را با مطالعات و تحقیقات خود شناسایی و در علوم مختلف به شکل کاربردی مورد استفاده قرار دهند. از این رو مقاله پیش رو به بررسی امکان استخراج ویتامین A از دشت های نمکی کشورمان ایران اشاره می نماید که در بطن وجود گونه ای از آرکی باکتری های نمک دوست (هالوفیل) ، قرار گرفته است .

تاریخچه و مقدمه ای بر آرکی باکتری ها :

آرکی باکتری ها بیش از سه هزار میلیون سال قبل تحت شرایط شناخته شده پیشین آن زمان به صورت مستقل و آزاد تا کنون زندگی کرده اند .

آرکی باکتری ها در سال 1970 کشف شدند و از هر دو گروه یوباکترها و یوکاریوت ها قابل تفکیک اند . این باکتری ها تنها به واسطه کارهای آقای کارل وویس ( CARL WOESE ) شناسایی شدند .

آرکی ها فراوانی زیادی دارند و محدود به نقاط خاصی نیستند ، بلکه در محیط های زیادی دیده می شوند . از خصوصصیات بسیار مهم آنها این است که 56 % آرکی ها ژن هایی دارند که تا پیش از این در ارگانیسم های دیگر شناخته نشده بودند.

به دلیل مشکل بودن مطالعات تظاهرات آرکوباکترها در آزمایشگاه توجه کمتری به این گروه نسبت به سایر گروهها میذول شده است . برای مثال بعضی از آرکی باکتری ها در تماس با اکسیژن از بین می روند و بعضی در دمای بالاتر از دمای جوش آب رشد می کنند . با این حال باکتریهای ترموفیلیک راتحت دمای 350 درجه سیلسیوس و فشار بالا در آزمایشگاه کشت می دهند.

این باکتری ها دارای تنوع بسیاری در اشکال هستند و می توانند به شکل کروی ، مارپیچی ، مسطح و یا باسیلی باشند.. همچنین اشکال تک یا چند سلولی به صورت رشته ای و یا کلونی دیده می شوند. تکثیر این باکتری ها از طریق تقسیم دوتایی ، جوانه زدن ، قطعه قطعه شدن و مکانیسم های ناشناخته دیگر انجام می شود.