中山氏芽孢乳桿菌乳酸亞種(Sporolactobacillus inulinus subsp. lactis)是一種革蘭氏陽性、兼性厭氧的芽孢乳桿菌,屬于芽孢桿菌屬。這種細(xì)菌因其在乳酸發(fā)酵中的獨(dú)特作用而備受關(guān)注,尤其在食品工業(yè)和微生物研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。生物學(xué)特性中山氏芽孢乳桿菌乳酸亞種是一種直桿菌,單個(gè)或成對(duì)存在,罕見短鏈。其革蘭氏染色呈陽性,具有周生鞭毛,運(yùn)動(dòng)性良好。芽孢產(chǎn)生稀少,呈橢圓形,中生且膨大。這種細(xì)菌兼性厭氧,但在大氣中生長較貧乏。其代謝過程中能夠產(chǎn)生乳酸,因此在乳酸發(fā)酵中具有重要作用。培養(yǎng)條件培養(yǎng)基:GYP瓊脂,成分包括葡萄糖40.0g、酵母提取物20.0g、蛋白胨20.0g、乙酸鈉20.0g、溶液B 10.0ml、瓊脂粉15.0g、蒸餾水1.0L,pH值為6.8。溶液B包括MgSO?·7H?O 4.0g、FeSO?·7H?O 0.2g、MnSO?·xH?O 0.2g、NaCl 0.2g、蒸餾水100.0ml。培養(yǎng)溫度:30℃。需氧類型:需氧。保存方法凍干粉:真空凍干法制備為凍干粉,保存于2-8℃冰箱,可保存2年以上。甘油凍存管:保存于-80℃超低溫冰箱,可保存半年以上?;罨铮罕4嬗?-8℃冰箱,可保存1-2周。青銅小單孢菌是一種屬于Micromonospora屬的生物,Micromonospora屬的生物是生物活性次級(jí)代謝物的豐富來源。中國蔥葡萄孢
鹽漬喜鹽芽孢桿菌(Halobacillus salinus)是一種革蘭氏陽性的中度嗜鹽菌,泛分布于高鹽環(huán)境,如鹽湖、鹽田和海岸沉積物中。這種細(xì)菌因其獨(dú)特的耐鹽機(jī)制和在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力而受到關(guān)注。耐鹽機(jī)制鹽漬喜鹽芽孢桿菌具有強(qiáng)大的耐鹽能力,能夠在高達(dá)25%的鹽濃度下生長。其耐鹽機(jī)制主要包括調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的離子平衡和合成特定的耐鹽蛋白。例如,達(dá)坂喜鹽芽孢桿菌D-8~T在25%鹽濃度環(huán)境下展現(xiàn)出700余種蛋白質(zhì)表達(dá)特征,這些蛋白質(zhì)有助于維持細(xì)胞在高鹽環(huán)境中的穩(wěn)態(tài)。生物技術(shù)應(yīng)用有機(jī)污染物降解鹽漬喜鹽芽孢桿菌能夠降解多種有機(jī)污染物,如石油烴和多環(huán)芳烴(PAHs),這使其在環(huán)境修復(fù)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。例如,F(xiàn)L-2423菌株通過優(yōu)化培養(yǎng)基組分可實(shí)現(xiàn)依克多因產(chǎn)量達(dá)16g/L,依克多因是一種重要的代謝產(chǎn)物,具有多種生物活性。生物防治鹽漬喜鹽芽孢桿菌在生物防治領(lǐng)域也展現(xiàn)出潛力。它可以抑制植物病原菌的生長,從而保護(hù)作物免受病害的侵害。例如,某些耐鹽芽孢桿菌菌株能夠產(chǎn)生鐵載體、吲哚-3-乙酸(IAA)和蛋白酶,這些物質(zhì)有助于植物在鹽脅迫下生長。纖細(xì)青霉竹刀魚希瓦氏菌具有還原三價(jià)鐵、液化明膠、Tween 40和Tween 80的能力,并且能夠產(chǎn)生H2S。

嗜鹽鹽漬微菌(Halomonas sp.)是一類生活在海水、鹽湖、鹽堿土壤等高鹽環(huán)境中的革蘭氏陰性桿菌,更適 NaCl 濃度 3 %,但可在 1 %–25 % 鹽度范圍內(nèi)存活,堪稱“輕-中嗜鹽標(biāo)兵”。菌落乳白色、邊緣整齊,短桿狀細(xì)胞具單極鞭毛,能形成胞外多糖,既吸附 Na? 緩解滲透脅迫,又便于自身在固體表面形成生物膜。其耐鹽策略采用“相容溶質(zhì)”模式:細(xì)胞內(nèi)大量積累四氫嘧啶(ectoine)和脯氨酸,不干擾酶活;膜脂含磺化糖蛋白 S 層,負(fù)電荷屏蔽高陽離子,維持膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此,在鹽度突變、重金屬并存時(shí)仍能快速繁殖。環(huán)境工程上,Halomonas sp. 是“高鹽脫氮王”。新疆鹽湖菌株 5505 在 8 % NaCl 下對(duì)氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮去除率分別達(dá) 100 %、94 % 和 74 %,氮素主要通過同化作用進(jìn)入菌體,污泥產(chǎn)量低,為高鹽廢水生物凈化提供了高效菌種資源。另有菌株 PH4-5 可在 3 %–12 % 鹽度下降解苯酚,68 h 去除率 > 90 %,為含鹽含酚工業(yè)廢水處理帶來新思路。農(nóng)業(yè)方面,Halomonas 能溶解鉀長石、釋放鉀,并分泌 IAA 促進(jìn)作物根系在鹽堿地生長;與藻共生時(shí),還可利用微藻釋放的甘油作碳源,實(shí)現(xiàn)“菌-藻”聯(lián)合修復(fù)高鹽鹽堿土。
巴基斯坦賴氨酸芽孢桿菌(Lysinibacillus pakistanensis)是2009年從巴基斯坦干旱區(qū)大豆根際分離的新種,因肽聚糖含meso-二氨基庚二酸而非賴氨酸,在屬內(nèi)獨(dú)樹一幟。菌體革蘭氏陽性、具周生鞭毛,可形成橢圓芽孢,能在10–28℃、pH6.5–9.0及0–6%NaCl范圍內(nèi)生長,并耐受150mM硼酸,被視為“中度耐硼”的旱地先鋒。在抗逆機(jī)制上,該菌細(xì)胞膜以二磷脂酰甘油、磷酸乙醇胺為主,脂肪酸iso-C18:0占30%,賦予其高膜穩(wěn)定性;基因組G+C含量37%,攜帶多重外排泵與滲透調(diào)節(jié)基因,可在干旱、鹽堿環(huán)境中維持胞內(nèi)水平衡。功能層面,巴基斯坦賴氨酸芽孢桿菌表現(xiàn)出“促生-抗病-解”三合一特性。實(shí)驗(yàn)室條件下,其IAA產(chǎn)量達(dá)118mg/L,明顯高于同屬菌株,可刺激小麥根長增加35%,干重提高28%;菌液處理后,花生根結(jié)線蟲侵染率下降42%,對(duì)南方根結(jié)線蟲卵孵化抑制率超60%,為線蟲綠色防控提供新選擇。此外,該菌對(duì)革蘭氏陰性植物病原菌具有明顯抑菌圈,代謝產(chǎn)物中的酶抑制劑可干擾細(xì)菌雙功能酶系統(tǒng),相關(guān)菌機(jī)制仍在持續(xù)解析。科學(xué)家們正在探索其在廢水處理、污染物降解和能源生產(chǎn)中的潛在應(yīng)用。

Bushnell-Haas瓊脂(Bushnell-Haas Agar,簡稱BH瓊脂)是一種專為檢測環(huán)境微生物降解烴類能力而設(shè)計(jì)的合成培養(yǎng)基。其配方精簡而精細(xì):以磷酸鉀緩沖對(duì)維持pH 7.0±0.2,硫酸銨提供氮源,氯化鈉、硫酸鎂與微量金屬鹽構(gòu)成基本離子環(huán)境,卻不含任何有機(jī)碳源。正這份“刻意為之的貧瘠”,使BH瓊脂成為篩選“吃油微生物”的黃金標(biāo)準(zhǔn)——只有當(dāng)培養(yǎng)皿中額外滴加柴油、石蠟或多環(huán)芳烴時(shí),能利用這些烴類作為碳與能源的細(xì)菌、酵母乃至菌才會(huì)長出可見菌落,降解能力越強(qiáng),菌落周圍出現(xiàn)透明暈圈的速度越快、直徑越大。自1940年代問世以來,BH瓊脂被廣用于石油污染土壤、海洋表面膜及工業(yè)廢水的微生物資源普查。研究人員只需將樣品勻漿涂布于表面覆有薄層原油的BH平板,28℃培養(yǎng)3–7天,即可依據(jù)菌落形態(tài)與暈圈初步分離高效降解株;再結(jié)合GC-MS測定殘余烴量,可在兩周內(nèi)完成從篩選到定量評(píng)價(jià)的完整流程。近年來,隨著極端環(huán)境研究升溫,BH配方被靈活調(diào)整:添加3% NaCl可分離耐海鹽烴降解菌;降低pH至4.5、補(bǔ)充Cu2?則用于勘查酸性礦山廢水中的耐重金屬菌。由于其耐輻射特性,它被泛用于研究微生物在極端環(huán)境下的生存機(jī)制。東方伊薩酵母
因其安全無殘留,我國年產(chǎn)量已達(dá)3.5萬噸,覆蓋333萬公頃農(nóng)田,成為用量大的微生物殺蟲劑 。中國蔥葡萄孢
甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌是土壤里的“碳鏈煉金師”。它以甲醇、甲胺等一碳化合物為主食,卻能把這些常被忽視的小分子變成高值產(chǎn)物。菌體在含甲醇的培養(yǎng)基中迅速萌發(fā),分泌甲醇脫氫酶,將有毒的甲醇先氧化為甲醛,再經(jīng)RuMP循環(huán)固定為果糖-6-磷酸,既獲得能量,又合成自身所需碳骨架。整套反應(yīng)在pH 7、30℃下效率比較高,甲醇轉(zhuǎn)化率可達(dá)理論值的92%,遠(yuǎn)高于化學(xué)催化。更難得的是,它同時(shí)是一株“生物兵工廠”。在利用甲醇的同時(shí),甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌能合成表面活性素、泛革素等脂肽,對(duì)黃瓜枯萎、辣椒疫霉、番茄青枯的抑菌帶寬達(dá)25-30毫米;其揮發(fā)性的3-甲基-1-丁醇、2-甲基吡嗪可誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性,使棉花黃萎病指下降40%。田間試驗(yàn)表明,每畝用200克菌粉滴灌,玉米根際甲醇天然濃度降低60%,植株葉綠素提高1.5個(gè)SPAD單位,產(chǎn)量增加8%,且農(nóng)藥使用量減少三成。工業(yè)端,科研團(tuán)隊(duì)把聚-γ-谷氨酸合成酶基因?qū)爰谆鶢I養(yǎng)型芽孢桿菌,使其在消耗甲醇的同時(shí)產(chǎn)出高黏度γ-PGA,可作為保水劑、絮凝劑或醫(yī)用敷料;5噸罐分批發(fā)酵,γ-PGA產(chǎn)量達(dá)25 g/L,成本比傳統(tǒng)谷氨酸發(fā)酵低20%。此外,其芽孢可耐沸水煮15分鐘、紫外照射兩小時(shí),噴霧干燥存活率超過90%,為大規(guī)模制劑化提供了便利。中國蔥葡萄孢