生物物种多样性是目前生物学领域最为活跃的问题之一.随着人类对地球本身乃至整个宇宙的探索,人们对于某些被视为生命禁区内的新生命形式(即极端微生物)产生了浓厚的兴趣,由于极端微生物自身特有的生理特点,物化特性以及代谢产物,因此其在基础研究,环境保护,食品化工及医学等多个领域都有巨大的应用潜力.
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所谓极端微生物(extremophiles)是指在一般生物无法生存的极端环境中(高温、寒冷、强酸、强碱、高盐、高压、高辐射等），能够正常生存的微生物群体的统称。
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适碱微生物(alkoll adapted microorganism)
嗜碱型和耐碱型。嗜碱型在PH9 ∽10之间正常生长，PH最适为以上。
生长环境：土壤、碱湖、碱性泉甚至海洋中。
常见的类型：细菌、真菌和古细菌。
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热适应微生物(hot adapted microorganism)
超嗜热型、嗜热型和耐热型。超嗜热型的生长温度在90℃以上的高温，最适合生长温度高于80 ℃；嗜热型生长温度在70 ℃—80 ℃；耐热型微生物可耐受高温、最适合生长在40 ℃—60 ℃。
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冷适应微生物(cold adapted microorganism)
分为嗜冷型和耐冷型两种。前者可在0 ℃生长繁殖，最高生长温度小于20 ℃，T最适为15 ℃。后者生长温度可在0∽5 ℃生长繁殖‘最高生长温度为20 ℃，低于35 ℃，T最适为15 ℃ ∽20 ℃。
分布：常冷环境中，如南北极、高山、深海和低温的土壤中。
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酸适应微生物(acid adapted microorganism)
嗜酸菌和耐酸菌。嗜酸菌生长的PH上限为,pH最适 ∽；耐酸菌生长PH上限为，pH最适在 ∽之间。
生长环境为：硫矿和金属硫化矿酸性矿水，，煤矿排除水、含硫的酸性土壤以及其他人为的酸性环境中。
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嗜盐微生物(salt adapted microorganism)
嗜盐菌和耐盐菌。嗜盐菌在一定浓度盐溶液中可正常生长，且高浓度盐是生长的必须条件的微生物。耐盐菌能耐受一定浓度的盐溶液，但在无盐的条件下也可正常生长的微生物。
嗜压微生物(press adapted microorganism)
嗜压型和耐压型。嗜压型大多数生长在深海底，能耐受一定普通微生物不能忍受的压力。多数生长在——环境中，高的可达，低于—则不能生长。
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2、极端微生物的应用
环境保护方面
在寒冷的环境中污染物降解能力的提高可通过低温微生物特有的冷适应酶实现，这一方法不但可使大规模的牲畜粪便厌氧耐冷分批消化成为可行，同时也使低温下鱼类加工厂中大量油榨以及寒冷地区污染物的生物降解都成为可能。
食品及日化方面
B-半乳糖苷酶可用于降解奶制品中乳糖含量，使许多对乳糖敏感的人能饮用；在食品低温加工过程中的应用，如脂酶和蛋白酶，脂酶可应用于许多方面如作为食品的风味改良剂。
低温细菌、酵母真菌及微藻中都聚集有大量的UFA，其具有降血脂、降糖、防癌等生理功效，随着低温微生物脂质的产业化，为解决富含UFA的新油源提供了帮助。
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极端微生物由于其独特的生理特点和生化特性，因而在工业、化工、食品以及基础研究领域具有极大的应用价值，其中尤以极端微生物特有的酶类最为引人注目。
酶作为大分子的活性物质，但在应用中常常会出现不稳定性，尤其在高温、强酸、强碱和高渗透极端环境下更容易失活，近年来，以极端酶研究为核心，利用基因工程技术开发了新的菌种，其在极端环境中仍保持高活性和稳定性。
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嗜热酶的应用
在食品加工过程中,通常要经过脂肪的水解,蛋白质的消化及纤维素的水解等过程处理,由于常温条件下,这些反应容易造成食品的污染,所以,很难用普遍的中温酶来催化完成.
嗜热性蛋白酶、淀粉酶及糖化酶已经在食品加工中发挥了重要作用。例如：用淀粉生产高果糖时，普通的葡萄糖异构酶在中温条件下催化果糖产量很少，而提高温度将催化果糖的生产。目前，已从嗜热的Thermologa中分离出一种超高温嗜热的木糖异构酶，这种酶也能把葡萄糖转化为果糖，这样，就能在高温的条件下进行果糖的生产，从而提高果糖的产量。
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２.４ 碱性淀粉酶的应用
嗜热芽孢柑菌含有在碱性条件下,能分解淀粉的碱性淀粉酶。分离得到的碱性淀粉酶大致可分为四类（Ａ） Ⅰ 型作用ＰＨ为１０—１０.５；（Ｂ）Ⅱ型作用ＰＨ为４.５—５.０以及ＰＨ１０；（Ｃ）Ⅲ型作用ＰＨ在４.５—１０.０左右都具有分解淀粉的能力；（Ｄ）Ⅳ型作用最适合ＰＨ为４.５—１０.０。其中Ⅱ型、 Ⅲ型以及Ⅳ型碱性淀粉酶分解淀粉得到环状糊精，特别是芽孢杆菌Ｎ０３８２菌种产生的碱性淀粉酶活性很高，作用ＰＨ广（ＰＨ５—９）环状糊精收率高达８０％。
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低温酶类的应用
在低温酶类当中,脂酶和蛋白酶具有相当大的应用潜力,许多低温微生物都能产生这两种酶()在食品工业中,脂肪酶可用于乳制品和黄油的增香;生产可可脂,提高鱼油中n—3系多聚不饱和(n—3PUFA)含量等;而蛋白酶在食品工业中更是大量应用啤酒的处理,发酵食品生产奶烙时催熟作用都离不开它.Kala等人在应用于低温条件下()固定化酶反应器中制作豆奶凝乳的蛋白酶。采用植物性的酶（菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶）处理的凝乳比采用Streptomyces Griseus的微生物蛋白酶处理过的硬度更高，微生物蛋白酶只产生轻微的凝块活性。
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