史氏芽孢桿菌(Bacillus smithii)是芽孢桿菌屬中嗜熱分支的,標準菌株 JCM 9076 更初從高溫堆肥中分離,能在 55 ℃、pH 6.5 條件下旺盛生長,芽孢可耐 100 ℃沸水 2 h,是驗證高壓滅菌效果的指示菌之一。其細胞壁含特殊脂肪酸,膜脂熔點高,配合小分子熱休克蛋白,使核糖體和 DNA 在高溫下仍保持構(gòu)象穩(wěn)定,賦予菌體“耐熱盾牌”。2024 年,中國團隊從鎘污染稻田篩選到解磷菌株 M2(保藏號 CCTCC M2024167),鑒定為 Bacillus smithii。該菌兼具三重抗逆:耐鹽 6 %、耐鎘 50 mg·L?1,并能在 pH 4.5–9.0 范圍內(nèi)正常分泌有機酸,將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷,盆栽試驗中使玉米根際有效磷提高 42 %,籽粒鎘含量下降 35 %,實現(xiàn)“增磷減鎘”同步完成。在酶制劑方向,史氏芽孢桿菌是“高溫酶工廠”。其胞外堿性淀粉酶更適溫度 70 ℃,在洗滌劑、烘焙和酒精濃醪發(fā)酵中可省去降溫環(huán)節(jié),節(jié)能 15 %;耐有機溶劑蛋白酶可在 60 ℃、30 % 乙醇環(huán)境中保持 80 % 活性,為生物煉制提供新型催化劑。農(nóng)業(yè)應(yīng)用上,M2 菌株可與秸稈堆肥復(fù)配,使堆體溫度 24 h 升至 65 ℃,纖維素降解率提高 30 %,堆肥周期縮短 7 d;作為功能性菌劑,每畝隨基肥施入 200 g 菌粉,冬小麥越冬前磷吸收量提高 18 %,分蘗數(shù)增加 1.2 個,對后期倒伏有明顯緩解作用。牙齦卟啉單胞菌的脂多糖(LPS)具有廣的生物學(xué)活性,被認為是革蘭氏陰性菌的主要毒力因子之一。日本擬無枝酸菌
伊平屋橋大洋芽孢桿菌(Oceanobacillus iheyensis)是一種在深海極端環(huán)境中發(fā)現(xiàn)的細菌,屬于芽孢桿菌屬(Bacillus)。這種細菌更早于21世紀初由科學(xué)家在伊平屋橋大洋的海底泥沙中鑒定出來。它的發(fā)現(xiàn)為深海微生物學(xué)和生命科學(xué)研究帶來了新的機遇。生存環(huán)境伊平屋橋大洋芽孢桿菌生活在伊平屋橋大洋的深海海底泥沙中,其生存環(huán)境極端而特殊,包括極高的壓力、低溫和缺氧條件。這些條件對大多數(shù)生物來說都是極端的,但伊平屋橋大洋芽孢桿菌卻能夠在這種環(huán)境中生存和繁衍,展示了生命在極端環(huán)境中的適應(yīng)能力。研究意義與應(yīng)用生命的極限適應(yīng)性研究:伊平屋橋大洋芽孢桿菌的發(fā)現(xiàn)有助于科學(xué)家更好地理解生命在極端環(huán)境中的適應(yīng)能力,以及生物在地球上各種不同環(huán)境中的生存策略。生物資源的開發(fā):這種微生物可能產(chǎn)生一些具有生物活性的分子,對新藥發(fā)現(xiàn)和藥物開發(fā)具有潛在價值。深海環(huán)境研究:伊平屋橋大洋芽孢桿菌的研究有助于我們更好地了解深海底部生態(tài)系統(tǒng),從而更好地保護和管理深海環(huán)境。基本特性形態(tài)特征:伊平屋橋大洋芽孢桿菌的菌體呈桿狀,能夠形成芽孢,具有較強的抗逆性。培養(yǎng)條件:其適宜的培養(yǎng)溫度為30℃,通常使用特定的培養(yǎng)基進行培養(yǎng)。白腐菌黃孢原毛平革菌小小威氏芽孢桿菌,用微米之軀守護綠色豐收,讓農(nóng)藥瓶少一個,飯碗多一粒。

格雷厄姆氏根瘤菌是豆科家族里更“挑剔”的房客,卻只認花生這一位房東。它自帶“門禁卡”——特殊的Nod因子,能精細識別花生根毛分泌的染料木苷,兩者對接成功,根毛便卷曲成螺旋,把菌請進“地下別墅”。隨后,細菌釋放信號,誘導(dǎo)根部細胞分裂,三天鼓出乳白根瘤,像給根系掛上微型氮肥廠。瘤內(nèi)氧氣被植物合成的豆血紅蛋白調(diào)到納摩級,固氮酶安全開工,將空氣中惰性的N?轉(zhuǎn)化為NH??,晝夜輸送給花生,畝產(chǎn)蛋白因此提升三成,農(nóng)戶少施20公斤尿素,卻多收一筐飽滿果仁。更妙的是,收獲后根瘤遺落田間,氮素緩慢釋放,后茬小麥吸氮量提高15%,土壤硝態(tài)淋失減少四成,地下水不再“又咸又綠”。如今,科研團隊把菌液做成鋁箔袋裝,拌種即可,比化肥便宜三成,卻無污染;還植入耐旱基因,讓它在華北旱地也能結(jié)瘤。小小格雷厄姆氏根瘤菌,用微米之軀撬動綠色農(nóng)業(yè),讓藍天少一縷煙,田里多一季香。
解淀粉芽孢桿菌是土壤里藏著的一把“生物刀”。它在營養(yǎng)充足時長成桿狀,一遇干旱、高溫便縮成厚壁芽孢,可耐沸水煮十分鐘、紫外曝曬三小時,十年后遇水仍能萌發(fā)。復(fù)蘇后,它先分泌α-淀粉酶、葡聚糖酶,把作物根際的淀粉、果膠切成低聚糖,搶得碳源,同時釋放表面活性素、伊枯草菌素等脂肽,像微型剪刀刺破病原菌膜,對白絹、枯萎、灰霉的抑制率超過七成;還能誘導(dǎo)植物開啟系統(tǒng)抗性,番茄未染病就先“武裝”葉片。溫室試驗顯示,每畝用兩百克菌粉拌基質(zhì),黃瓜枯萎率降四成,農(nóng)藥少打一半,果實仍青亮。更妙的是,它能將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為有效磷,并分泌植物素前體,使玉米須根量增三成,畝產(chǎn)提8%。東北連作大豆田因它緩解“磷饑餓”,減少化肥施用量一成。如今,生物公司以玉米漿發(fā)酵罐培養(yǎng),把芽孢制成可濕性粉劑,拌種、滴灌皆宜,保質(zhì)期兩年,運輸不必冷鏈??茖W(xué)家還在其基因組里插入耐鹽基因,讓它在西北鹽堿地也能萌發(fā),為棄荒灘涂奪回糧田。解淀粉芽孢桿菌用肉眼看不見的臂膀,托住綠色農(nóng)業(yè)的明天:讓農(nóng)藥瓶少一個,飯碗多一粒,也讓板結(jié)的土地重新呼吸。它屬于水螺菌屬,是一種革蘭氏陰性菌,泛存在于自然環(huán)境中。

波茨坦短芽孢桿菌(Brevibacillus borstelensis)是一種具有獨特生物特性的微生物,近年來在多個領(lǐng)域引起了研究者的關(guān)注。這種細菌更初是從油層產(chǎn)出水中篩選出來的,因其在石油開采領(lǐng)域的明顯應(yīng)用效果而備受矚目。石油開采中的應(yīng)用波茨坦短芽孢桿菌在微生物采油(MEOR)方面表現(xiàn)出色。研究表明,該菌種能夠明顯降低油水界面張力,從35.38mN/m降至11.71mN/m,降低率高達66.90%。這一特性使其在改善原油流動性方面具有巨大潛力。此外,波茨坦短芽孢桿菌還能改變原油的烷烴組成,增加輕組分含量,降低原油的初始蒸餾溫度,從而提高原油的采收率。在實驗中,該菌種使原油的采收率提高了3.84%-4.09%,顯示出良好的驅(qū)油效果。環(huán)境適應(yīng)性波茨坦短芽孢桿菌具有較強的環(huán)境適應(yīng)性。它能夠與油層中的本源菌相兼容,并在油水接觸界面形成穩(wěn)定的微生物體系。即使在營養(yǎng)不足的條件下,該菌種也能通過氧化原油生成低分子量有機物,維持生長和代謝。實驗表明,即使在聚合物濃度高達1600-2000mg/L的環(huán)境中,波茨坦短芽孢桿菌仍能有效分解聚合物,只是繁殖速度會因聚合物濃度過高而變慢??茖W(xué)家還在其基因組里插入耐鹽基因,讓它在西北鹽堿地也能萌發(fā),為棄荒灘涂奪回糧田。側(cè)耳木霉
其獨特的代謝能力使其在降解有機污染物方面表現(xiàn)出色,成為環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。日本擬無枝酸菌
強壯類芽孢桿菌是一種極具潛力的益生菌,廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。它屬于芽孢桿菌屬,具有形成孢子的能力,這使得它能夠在惡劣的環(huán)境條件下保持穩(wěn)定。這種特性不僅使其在工業(yè)生產(chǎn)中具有優(yōu)勢,還為它在食品和醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用提供了便利。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,強壯類芽孢桿菌能夠促進植物生長,增強植物對病害的抵抗力。它通過分泌多種生物活性物質(zhì),如肽和溶菌酶,抑制病原菌的生長。此外,它還能改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,從而為植物提供更好的生長環(huán)境。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中,強壯類芽孢桿菌的作用同樣明顯。它可以改善養(yǎng)殖水體的水質(zhì),通過分解有害物質(zhì),降低水中的氨氮和亞硝酸鹽含量。同時,它還能增強魚類和蝦類的免疫,減少疾病的發(fā)生,提高養(yǎng)殖效率。在人類健康方面,強壯類芽孢桿菌作為一種益生菌,能夠調(diào)節(jié)腸道菌群平衡,增強腸道屏障功能。它還能產(chǎn)生多種消化酶,幫助人體更好地吸收營養(yǎng)物質(zhì)。此外,其特性有助于抑制腸道中的有害菌,預(yù)防和治腹瀉等腸道疾病。強壯類芽孢桿菌的應(yīng)用前景廣闊,隨著研究的深入,其在更多領(lǐng)域的潛力將被進一步挖掘。日本擬無枝酸菌