巴氏生孢八疊球菌(Sporosarcina pasteurii)是一種革蘭氏陽(yáng)性的需氧芽孢桿菌,以其高效的脲酶產(chǎn)生能力而聞名。這種細(xì)菌能夠分解尿素,產(chǎn)生氨和碳酸根離子,從而提高環(huán)境的pH值并誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀。其細(xì)胞壁表面的帶電荷大分子能夠吸附鈣離子,為碳酸鈣晶體的形成提供附著位點(diǎn),進(jìn)一步促進(jìn)碳酸鈣的沉積。生物特性巴氏生孢八疊球菌的細(xì)胞通常呈球狀或卵圓形,排列以雙球或四聯(lián)為主,有時(shí)也具方形堆狀。這種細(xì)菌是化能異養(yǎng)菌,嚴(yán)格好氧,在營(yíng)養(yǎng)瓊脂上的細(xì)胞為乳酪色到橙色菌落。其更適生長(zhǎng)溫度為30℃,培養(yǎng)基通常為0907。應(yīng)用領(lǐng)域土壤修復(fù)巴氏生孢八疊球菌在土壤修復(fù)中具有重要應(yīng)用。通過(guò)微生物誘導(dǎo)碳酸鈣沉淀(MICP)技術(shù),這種細(xì)菌能夠?qū)⑼寥李w粒緊密膠結(jié),增強(qiáng)土壤的穩(wěn)定性和抗侵蝕能力。這一過(guò)程不僅能夠改善土壤結(jié)構(gòu),還能減少土壤流失,對(duì)生態(tài)恢復(fù)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。碳酸鈣沉淀巴氏生孢八疊球菌在碳酸鈣沉淀中的應(yīng)用也備受關(guān)注。其產(chǎn)生的脲酶能夠快速分解尿素,生成碳酸根離子和鈣離子,從而促進(jìn)碳酸鈣的沉淀。這一特性使其在生物礦化和材料科學(xué)中具有潛在應(yīng)用價(jià)值。其適生長(zhǎng)溫度55–65 ℃,芽孢可耐100 ℃沸水2小時(shí)、紫外線輻照8小時(shí)仍存活,被廣用于檢驗(yàn)高壓滅菌效果。金黃色葡萄球菌噬菌體
在微生物的“軍團(tuán)”里,蕈狀芽孢桿菌(Bacillus mycoides)可謂形貌更奇特的一位。它在固體培養(yǎng)基上排成絲狀、螺旋狀或放射狀菌落,遠(yuǎn)望如微縮蘑菇菌絲,因而得名“蕈狀”。別看外形“文藝”,其功能卻硬核:耐旱、耐鹽、產(chǎn)酶、抑菌、促生,堪稱土壤里的“多面手”。一、形態(tài)即名片蕈狀芽孢桿菌為革蘭氏陽(yáng)性大桿菌,周生鞭毛,可形成橢圓芽孢。更獨(dú)特的是它的“集體運(yùn)動(dòng)”能力——細(xì)胞通過(guò)側(cè)向滑動(dòng),在瓊脂表面形成美麗而規(guī)則的“蕨葉”或“螺旋”圖案,這一自組織現(xiàn)象已被用作生物物理研究模型。二、生態(tài)功能抑病:菌體分泌表面活性素、fengycin 等環(huán)脂肽,可破壞病原菌膜,對(duì)立枯絲核菌、鐮刀菌抑菌帶寬達(dá) 25 mm。促生:產(chǎn) IAA 25 mg·L?1,溶有機(jī)磷 3.1 mg·L?1,小麥根系增 30 %,吸磷量提 20 %。抗逆:胞外多糖吸附 Na?,在 8 % 鹽濃度下仍正常生長(zhǎng);芽孢耐干燥 6 個(gè)月,適合西北旱區(qū)應(yīng)用。三、田間表現(xiàn)山東大棚番茄試驗(yàn),每畝溝施 10? CFU·g?1 菌粉 200 g,灰霉病指下降 42 %,產(chǎn)量增 12 %,維生素 C 提高 8 %;寧夏鹽堿地滴灌,可使水稻根際 pH 降 0.4,全鹽下降 15 %,增產(chǎn) 9 %。金色輪生鏈霉菌功能層面,巴基斯坦賴氨酸芽孢桿菌表現(xiàn)出“促生-抗病-解決”三合一特性。

檸檬色明串珠菌(Leuconostoc citreum)是明串珠菌屬的一種革蘭氏陽(yáng)性、兼性厭氧的球形乳酸菌,廣存在于泡菜、奶酪、黑麥蜜露等天然發(fā)酵環(huán)境中。該菌在MRS培養(yǎng)基上形成白色、濕潤(rùn)、圓形小菌落,細(xì)胞呈卵圓形或球形,常以珠狀連接排列,不產(chǎn)芽孢,無(wú)運(yùn)動(dòng)性。檸檬色明串珠菌具有較強(qiáng)的糖類發(fā)酵能力,可利用葡萄糖、果糖、蔗糖和麥芽糖等產(chǎn)酸產(chǎn)氣,發(fā)酵過(guò)程中生成乳酸、乙酸及雙乙酰等風(fēng)味物質(zhì),是泡菜和奶酪發(fā)酵中的重要功能菌之一。其代謝產(chǎn)物不僅能降低環(huán)境pH值,抑制有害菌生長(zhǎng),還能賦予發(fā)酵食品特有的香氣和口感,常用于泡菜釀造和干酪輔發(fā)酵劑的開(kāi)發(fā)。此外,檸檬色明串珠菌對(duì)萬(wàn)古霉素天然耐藥,但在免疫正常人群中致病性較低,主要沾染低下者,偶可引起呼吸道沾染等機(jī)會(huì)性沾染,臨床報(bào)道較少,上需根據(jù)藥敏結(jié)果選用氨基糖苷類或四環(huán)素類藥物。綜上所述,檸檬色明串珠菌作為一種具有工業(yè)應(yīng)用潛力的乳酸菌,在食品發(fā)酵領(lǐng)域展現(xiàn)出良好前景,但在應(yīng)用過(guò)程中仍需關(guān)注其耐藥性和安全性評(píng)估。
赫氏埃希氏菌是深海熱液口的“化學(xué)魔術(shù)師”,能在攝氏百度、千倍大氣壓的暗夜里,把硫化氫當(dāng)早餐,把二氧化碳當(dāng)點(diǎn)心來(lái)款待。它用氫硫還氧酶把劇毒硫化氫拆成電子與質(zhì)子,驅(qū)動(dòng)ATP合酶高速旋轉(zhuǎn),合成能量,再借逆三羧酸循環(huán)把無(wú)機(jī)碳織成有機(jī)糖,無(wú)需陽(yáng)光,也能養(yǎng)活整片“黑煙囪”叢林??茖W(xué)家搭乘深潛器采集菌體,發(fā)現(xiàn)其細(xì)胞膜含特殊醚鍵脂質(zhì),像給自身裹上耐高溫的陶瓷瓦,蛋白質(zhì)內(nèi)部也布滿離子鍵,仿佛微型鋼鐵骨架,才讓它在沸水中依舊柔韌。實(shí)驗(yàn)室里,研究團(tuán)隊(duì)把它的固碳基因簇移植到工業(yè)大腸桿菌,使后者能在廢氣流里自養(yǎng)生長(zhǎng),產(chǎn)出的聚羥基脂肪酸酯可制可降解塑料,為碳中和提供新思路。小小赫氏埃希氏菌,用肉眼看不見(jiàn)的臂膀,托住地球深部與未來(lái)的綠色循環(huán)。因其安全無(wú)殘留,我國(guó)年產(chǎn)量已達(dá)3.5萬(wàn)噸,覆蓋333萬(wàn)公頃農(nóng)田,成為用量大的微生物殺蟲劑 。

嗜碳芽孢桿菌(Bacillus carboniphilus)是芽孢桿菌屬里少見(jiàn)的“高碳”。菌體桿狀、革蘭氏陽(yáng)性,可形成橢圓芽孢,更適溫度 45–50 ℃,pH 7.0–8.5,可在高濃度可溶性淀粉、糖蜜或木質(zhì)纖維素水解液中快速生長(zhǎng),因而得名“碳愛(ài)好者”。一、高效利用碳源菌株 ATCC 700101 攜帶多拷貝 α-淀粉酶、普魯蘭酶和木聚糖酶基因,48 h 內(nèi)可將 15 % 淀粉液化糖化至還原糖 180 g L?1,轉(zhuǎn)化率 > 90 %,為濃醪發(fā)酵提供廉價(jià)糖源;與酵母共培養(yǎng),乙醇產(chǎn)量提 12 %,蒸餾能耗降 8 %。二、高滲耐受胞內(nèi)積累相容溶質(zhì)四氫嘧啶,使菌體在糖濃度 300 g L?1、滲透壓 1.8 MPa 下仍保持 80 % 活性;芽孢耐 80 ℃ 30 min,便于濃糖液滅菌后直投,縮短發(fā)酵周期 12 h。三、農(nóng)業(yè)應(yīng)用菌株 BC-20 產(chǎn) IAA 20 mg L?1 并溶磷 2.9 mg L?1,玉米盆栽根長(zhǎng)增 28 %,吸磷量提 22 %;與秸稈復(fù)配堆肥,堆溫 24 h 升至 65 ℃,纖維素降解率提高 30 %,堆肥周期縮短 7 d,殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。四、工業(yè)酶潛力其耐熱耐堿普魯蘭酶更適 pH 9、65 ℃,已用于淀粉糖化“一步法”,節(jié)省中和酸 20 %;木聚糖酶在 pH 10、60 ℃仍保持 85 % 活性,用于紙漿漂白,氯用量減少 30 %,降低可吸附有機(jī)鹵化物(AOX)排放。青銅小單胞菌無(wú)氣絲,菌落隆起,皺,蠟樣?;z長(zhǎng),有分枝,直徑0.5微米。孢子眾多。單生并成簇。皮落青霉
從茶園到玉米地,再到防蚊孑孓的水塘,Bt用顯微鏡下的臂膀,為人類守住綠色豐收與清潔水源 。金黃色葡萄球菌噬菌體
阿氏芽孢桿菌(Bacillus aryabhattai)是2009年印度科學(xué)家從平流層空氣塵埃中分離的新種,以古印度天文學(xué)家阿耶波多命名,象征“高空來(lái)客”。菌體桿狀、周生鞭毛,能形成橢圓芽孢,耐紫外、耐干燥,在pH 5–9、15–45 ℃范圍內(nèi)生長(zhǎng)良好,是兼具促生與抗逆的“空中特種兵”。一、促生機(jī)制菌株AB15可分泌IAA 28 mg·L?1,溶磷3.5 mg·L?1,并產(chǎn)1-氨基環(huán)丙烷-1-羧酸(ACC)脫氨酶,降低植物乙烯水平,使小麥、玉米根系增35%,干旱存活率提25%;與根瘤菌共接種,大豆結(jié)瘤數(shù)提高40%,畝產(chǎn)增加18%。二、防病降鎘菌株Cd-19對(duì)番茄青枯、黃瓜枯萎抑菌帶寬達(dá)26 mm;同時(shí)胞外多糖吸附Cd2?,使糙米鎘含量下降45%,達(dá)到國(guó)家限定標(biāo)準(zhǔn),為“重金屬-病害”復(fù)合障礙田提供一菌雙解方案。三、工業(yè)酶潛力其耐堿淀粉酶更適pH 9、55 ℃,在洗衣液中可去除淀粉污漬,活性比市售酶高20%;低溫蛋白酶在10 ℃仍保持70 %活力,為寒區(qū)洗碗粉節(jié)約能耗15 %。四、太空農(nóng)業(yè)由于源自平流層,AB15對(duì)紫外、低氣壓具有天然適應(yīng)性,已被選為“月宮一號(hào)”生物再生生命保障系統(tǒng)候選菌,可在微重力下穩(wěn)定促生小麥,為地外基地提供微生物保障。金黃色葡萄球菌噬菌體