堆肥螯合球菌

吉氏芽孢桿菌（Bacillus gibsonii）是芽孢桿菌屬中“耐熱兼耐堿”的新銳成員，2004年由德國(guó)學(xué)者從堆肥超溫區(qū)分離，命名源自菌種保藏家 Gibson 的姓氏。菌株呈桿狀、革蘭氏陽(yáng)性，可形成橢圓芽孢，只適生長(zhǎng)溫度 50–55 ℃，pH 8.5–9.5，能在 10 % Na?CO? 和 1 % 過(guò)氧化氫條件下存活，被視作“堿性酶工廠”的理想候選。一、耐熱耐堿機(jī)制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（nhaA、nhaC）與碳酸酐酶，可將胞內(nèi)多余 Na? 排出并維持 pH 穩(wěn)態(tài)；芽孢富含鈣-吡啶二羧酸復(fù)合物，賦予其 100 ℃、30 min 的耐熱能力，為高溫高堿工業(yè)環(huán)境提供穩(wěn)定催化劑。二、工業(yè)酶寶庫(kù)其耐堿普魯蘭酶只適 pH 9、70 ℃，可高效切割 α-1,6 糖苷鍵，用于淀粉糖化“一步法”，節(jié)省中和酸用量 20 %；耐堿木聚糖酶在 pH 10、65 ℃仍保持 85 % 活性，已用于紙漿漂白，減少氯用量 30 %，降低 AOX 排放；堿性蛋白酶則在 40 ℃、pH 11 條件下對(duì)血漬、奶漬去污力提升 35 %，為無(wú)磷洗滌劑增添綠色助劑。三、農(nóng)業(yè)與環(huán)境菌株 TP-1 可產(chǎn) IAA 12 mg·L?1 并溶磷 2.8 mg·L?1，使玉米根系增 25 %，吸磷量提 18 %；與秸稈復(fù)配堆肥，24 h 堆溫升至 65 ℃，纖維素降解率提高 28 %，堆肥周期縮短 6 d，殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。死谷芽孢桿菌，名字聽來(lái)荒涼，卻是沙漠表層耐命的“綠洲工匠”。堆肥螯合球菌

特基拉芽孢桿菌（Bacillus tequilensis）是芽孢桿菌屬中一顆快速升起的新星。更早在墨西哥酒窖的橡木桶中被發(fā)現(xiàn)，它可在60℃、8%乙醇或含砷10g/L的廢水中保持活性，芽孢能休眠十年不死，被視作“極端環(huán)境基因庫(kù)”。其抗逆機(jī)制由“吸附-代謝-固定”三級(jí)網(wǎng)絡(luò)組成：ArsR-arsB-arsC操縱子把As3?氧化為低毒As??并泵出胞外；組氨酸富集蛋白Teq可吸附Au3?、Cd2?，吸附量達(dá)50mg/g，使湖南砷污染稻田兩年可溶砷下降45%，稻米增產(chǎn)15%，籽粒砷低于國(guó)標(biāo)一半。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，特基拉芽孢桿菌表現(xiàn)出廣譜抑菌與促生雙重功效。菌株M408F10-3F8對(duì)12種病原菌和卵菌有強(qiáng)拮抗作用，黃瓜枯萎盆栽防效58%，與多菌靈相當(dāng)，同時(shí)分泌IAA促生；菌株2-2a對(duì)大豆炭疽、黑斑、灰斑等葉部病害及根腐、立枯等土傳病害兼具防效，且定殖速度快；菌株20Q9B-2-14對(duì)馬鈴薯軟腐病菌抑制明顯，為生防制劑添新選項(xiàng)。在水產(chǎn)養(yǎng)殖中，菌株ZSGD5與Bt-CO通過(guò)“異養(yǎng)硝化-好氧反硝化”低耗氧途徑，把氨氮、亞硝酸鹽迅速轉(zhuǎn)為氮?dú)庖莩觯?℃仍保持活性，可使斑節(jié)蝦、花白鰱池塘氨氮下降60%，換水量減少三成。蘋果鏈格孢從茶園到玉米地，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 。

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。

MY培養(yǎng)基（Malt-Yeast Extract Medium）是“麥芽-酵母”雙營(yíng)養(yǎng)的經(jīng)典富集培養(yǎng)基，配方簡(jiǎn)潔卻營(yíng)養(yǎng)爆棚：麥芽浸粉20 g、酵母粉4 g、葡萄糖10 g，補(bǔ)水至1 L，pH自然5.6±0.2，無(wú)需調(diào)節(jié)即可釋放麥芽淀粉酶持續(xù)供糖，形成“緩釋碳源”效應(yīng)。其低pH與高還原糖組合，既能抑制多數(shù)細(xì)菌蔓延，又為酵母、絲狀菌及嗜酸微藻提供“即食”氮碳，是實(shí)驗(yàn)室搖瓶、工業(yè)菌種活化與次級(jí)代謝研究的“第一步”。在釀酒酵母中，30℃、200 r/min培養(yǎng)16 h，OD???輕松破1.5，細(xì)胞活性>95%，直接轉(zhuǎn)接乙醇發(fā)酵罐可縮短延滯期6 h；若用于產(chǎn)赤霉素藤倉(cāng)鐮刀菌，只需將葡萄糖降至5 g，并補(bǔ)加0.5 g NH?NO?，28℃靜置5天，赤霉素GA?產(chǎn)量可達(dá)320 mg L?1，比PDB提高40%。MY培養(yǎng)基的另一優(yōu)勢(shì)是“可視化”：含2%瓊脂即成MYA平板，菌落形態(tài)飽滿、色素鮮艷，青霉呈藍(lán)綠，紅酵母顯玫瑰紅，常被用作教學(xué)示范板。質(zhì)量控制亦輕松：高壓后若顏色加深，說(shuō)明美拉德反應(yīng)過(guò)度，可改用115℃滅菌20 min；室溫存放1個(gè)月仍澄清，即可繼續(xù)使用。憑借其組分明確、成本低廉、配制快速，MY培養(yǎng)基已從傳統(tǒng)釀酒實(shí)驗(yàn)室走向合成生物學(xué)、次級(jí)代謝與益生菌高密度發(fā)酵，成為微生物學(xué)家手中“養(yǎng)菌如泡茶”的經(jīng)典底牌。木糖氧化無(wú)色桿菌氧化應(yīng)激特點(diǎn)：抗氧化有體系，酶類物質(zhì)協(xié)同，基因調(diào)控應(yīng)激，維持胞內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)。

肉湯培養(yǎng)基（測(cè)磷細(xì)菌菌數(shù)）是一種把“富營(yíng)養(yǎng)”與“溶磷篩選”合二為一的液體計(jì)數(shù)培養(yǎng)基。它在傳統(tǒng)牛肉膏蛋白胨肉湯基礎(chǔ)上進(jìn)行精簡(jiǎn)：牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g提供碳氮和生長(zhǎng)因子；磷源改為0.2 g難溶性磷酸三鈣，經(jīng)球磨過(guò)300目，懸于蒸餾水中呈乳白混懸液；pH調(diào)至7.0±0.2，分裝試管后121℃滅菌15 min，冷卻振蕩重懸即可接種。由于無(wú)瓊脂，培養(yǎng)基既保持肉湯的高營(yíng)養(yǎng)促生優(yōu)勢(shì)，又以懸浮顆粒Ca?(PO?)?為“磷開關(guān)”，可同步完成溶磷功能驗(yàn)證和菌數(shù)測(cè)定，適用于土壤、根際或堆肥浸出液中溶磷菌群的快速評(píng)估。操作方法沿用比較大可能數(shù)（MPN）法：將樣品按10?1–10??梯度稀釋，各取1 mL加入含5 mL肉湯培養(yǎng)基的螺口管，每稀釋度3重復(fù)，28℃靜置培養(yǎng)48 h。溶磷菌生長(zhǎng)使Ca?(PO?)?顆粒被酸溶解，培養(yǎng)液由乳白→局部透明→全管澄清，并伴隨菌膜形成；非溶磷菌雖可增殖，但培養(yǎng)基保持混濁無(wú)透亮。以“出現(xiàn)澄清+菌膜”為陽(yáng)性管，查MPN表即可算出每克樣品的溶磷菌數(shù)，全程只需3天，比平板溶磷圈法縮短一半時(shí)間。質(zhì)量控制要點(diǎn)：滅菌后磷酸三鈣易沉降，使用前需渦旋混勻；若肉湯本身含磷（牛肉膏批次差異），可先用磷鉬藍(lán)法測(cè)可溶磷，超過(guò)5 mg L?1即棄用。菌毛（Fim）是牙齦卟啉單胞菌的重要致病因子之一，對(duì)宿主細(xì)胞的黏附發(fā)揮著重要作用。擬安瓿毛殼

格雷厄姆氏根瘤菌是豆科家族里更“挑剔”的房客，卻只認(rèn)花生這一位房東。堆肥螯合球菌

擴(kuò)散芽孢桿菌（Bacillus diffusus）是芽孢桿菌屬里的“運(yùn)動(dòng)健將”。菌體桿狀、周生鞭毛，在瓊脂表面可形成迅速擴(kuò)展的薄膜狀菌落，24 h內(nèi)直徑達(dá)80 mm，故得名“diffusus”。其更適生長(zhǎng)溫度30–37 ℃，pH 6–9，耐干燥、耐紫外，芽孢可存活十年以上，為制劑化提供質(zhì)量特性。一、快速定殖菌株DSM 13271分泌大量胞外多糖，降低表面張力，使菌體在沙壤土中遷移速度提高3倍；與枯草芽孢桿菌復(fù)配，可形成“生物被膜”，優(yōu)先占據(jù)根際生態(tài)位，抑制病原菌入侵。二、廣譜抑菌擴(kuò)散芽孢桿菌產(chǎn)生diffusin脂肽，對(duì)番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎等病原菌抑菌帶寬達(dá)28 mm；溫室試驗(yàn)顯示，畝用200 g菌粉滴灌，黃瓜枯萎病指下降45 %，農(nóng)藥用量減少三分之一。三、促生提質(zhì)菌株IAA產(chǎn)量25 mg·L?1，溶磷2.9 mg·L?1，并產(chǎn)揮發(fā)性2,3-丁二醇，誘導(dǎo)玉米側(cè)根增30 %，吸磷量提20 %；新疆鹽堿地示范，冬小麥千粒重增1.5 g，產(chǎn)量提高8 %。四、工業(yè)酶潛力其耐堿蛋白酶在pH 10、50 ℃下活性比較高，已用于洗滌劑，低溫去污力提升25 %；胞外多糖乳化力強(qiáng)，可作為鉆井泥漿降濾失劑，耐鹽達(dá)12 %。堆肥螯合球菌