堀越氏芽孢桿菌(Bacillus horikoshii)是20世紀(jì)90年代由日本科學(xué)家堀越等從堿性溫泉沉積物中分離出的嗜堿菌,也是國際公認(rèn)的模式菌株(ATCC 700161)[ ^82^ ][ ^84^ ]。菌體桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,更適pH 8.5–9.5、溫度30–37 ℃,在Na?CO?濃度50 g L?1的極端環(huán)境中仍能正常代謝,被稱為“天然堿性細(xì)胞工廠”。一、耐堿機(jī)制基因組編碼多拷貝Na?/H?逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(mnh、nhaC)和碳酸酐酶,可將胞內(nèi)多余Na?排出,并將CO?2?轉(zhuǎn)化為HCO??,維持胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài);細(xì)胞壁肽聚糖含高比例二氨基庚二酸,增強(qiáng)膜穩(wěn)定性,為高溫高堿酶的高效表達(dá)提供平臺。二、工業(yè)酶潛力其耐堿淀粉酶、普魯蘭酶更適pH 9–10,90 ℃半衰期>2 h,已用于淀粉糖化“一步法”,可省略傳統(tǒng)工藝中的中和環(huán)節(jié),節(jié)能15 %;耐堿蛋白酶在洗滌劑中可去除血漬、奶漬,低溫活性優(yōu)于市場同類酶20 %。三、農(nóng)業(yè)與環(huán)境應(yīng)用菌株P(guān)1具備“溶磷-鈍化重金屬”雙重功能:在pH 9、Cd2? 50 mg kg?1條件下,仍可將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷277 mg kg?1,同時(shí)胞外多糖吸附Cd2?,使水稻籽粒鎘含量下降35 %,產(chǎn)量提高18 %。
無機(jī)磷細(xì)菌培養(yǎng)基(Inorganic Phosphorus Bacteria Medium)是專門用于篩選、計(jì)數(shù)和驗(yàn)證具有“溶磷”功能微生物的合成培養(yǎng)基。其關(guān)鍵思路是“以難溶磷為磷源”:配方中不添加任何有機(jī)磷或磷,而用磷酸三鈣〔Ca?(PO?)?〕、磷灰石或磷酸鋁等難溶性無機(jī)磷酸鹽作為磷源;同時(shí)提供葡萄糖、蔗糖或甘露醇等碳源,以及硫酸銨或硝酸鈉作氮源,并輔以鎂、鉀、硫、微量元素和緩沖系統(tǒng),pH 通常調(diào)至 6.8–7.2。只有能分泌有機(jī)酸、質(zhì)子、酶類(如葡萄糖酸、甲酸、磷酸酶、植酸酶)的溶磷菌,才能將不溶性磷轉(zhuǎn)化為可溶的 PO?3?,供自身利用并在培養(yǎng)基上生長。培養(yǎng)基滅菌后呈乳白渾濁,傾注平板后表面略帶沉淀。接種土壤稀釋液或根際樣品,28 ℃培養(yǎng) 3–5 天,具有溶磷能力的菌落周圍會出現(xiàn) 2–10 mm 的透明暈圈——這是菌落分泌的酸或酶溶解磷酸三鈣所致,暈圈直徑與溶磷能力呈正相關(guān)。若需定量,可挑取暈圈明顯的單菌落,接入液體無機(jī)磷培養(yǎng)基,振蕩培養(yǎng) 7 天,用鉬銻抗比色法測定上清液中有效磷含量,計(jì)算溶磷率(mg P·L?1)與菌體生物量的比值,即可比較不同菌株的溶磷效率。釀酒酵母海膽棕色小單孢菌細(xì)胞壁含meso-二氨基庚二酸(或3-OH-二氨基庚二酸或微量L-二氨基庚二酸)和甘氨酸。

在微生物的世界里,堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌(Bacillus firmus)以其良好的生存能力和獨(dú)特的生物學(xué)特性脫穎而出。這種細(xì)菌不僅在極端環(huán)境中展現(xiàn)出頑強(qiáng)的生命力,還在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力,成為科學(xué)家們研究的熱點(diǎn)。微生物界的“生存強(qiáng)者”堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬,是一種革蘭氏陽性細(xì)菌。它的名字來源于其強(qiáng)大的生存能力,能夠在極端環(huán)境下形成芽孢,從而抵御高溫、干燥、輻射和化學(xué)物質(zhì)等不利因素。這種芽孢結(jié)構(gòu)使得堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌能夠在極端環(huán)境中長期存活,甚至在太空環(huán)境中也能保持活性。廣的生態(tài)分布堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌廣分布于土壤、水體和植物根際等環(huán)境中。它在自然生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要角色,參與有機(jī)物的分解和養(yǎng)分循環(huán)。其強(qiáng)大的適應(yīng)能力使其能夠在多種生態(tài)環(huán)境中生存,包括鹽堿地、酸性土壤和污染土壤等。工業(yè)應(yīng)用潛力堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌在工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。它能夠分解多種有機(jī)污染物,如石油烴、多環(huán)芳烴和農(nóng)藥殘留等,因此在環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域備受關(guān)注。研究表明,堅(jiān)強(qiáng)芽孢桿菌可以有效降解土壤中的石油烴,減少環(huán)境污染。此外,它還能夠產(chǎn)生多種生物活性物質(zhì),如素、酶和表面活性劑,這些物質(zhì)在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)和工業(yè)發(fā)酵中具有重要應(yīng)用價(jià)值。
蒙氏腸球菌(Enterococcus mundtii)是一種革蘭氏陽性、兼性厭氧的球形細(xì)菌,常以成對或短鏈排列。近年來,科研團(tuán)隊(duì)從健康動物腸道中分離到一株編號為HCD01的蒙氏腸球菌,經(jīng)16S rRNA測序及系統(tǒng)發(fā)育分析,確認(rèn)其與模式菌株同源性高達(dá)99%以上,已被保藏于中國微生物菌種保藏中心,保藏號CGMCC No.31447。安全評價(jià)顯示,HCD01不含溶血素、凝膠酶等常見毒力基因,溶血試驗(yàn)呈陰性,且對小鼠臟器系數(shù)無不良影響,具備益生菌的先決條件。功能試驗(yàn)中,該菌能在pH 2~4的酸性環(huán)境及10% NaCl的高鹽環(huán)境中存活,表現(xiàn)出良好的耐酸耐鹽能力;同時(shí)可產(chǎn)生乳酸,使培養(yǎng)基pH在16小時(shí)內(nèi)由6.2降至5.5,抑制沙門氏菌和停乳鏈球菌等病原體的生長。動物試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí),連續(xù)灌服HCD01的小鼠平均日增重提高,料重比下降,腸道絨毛結(jié)構(gòu)完整,且在沙門氏菌攻毒后,肺、肝及結(jié)腸病變明顯減輕,說明其既能促進(jìn)生長,又能緩解致病菌沾染造成的組織損傷。綜上,蒙氏腸球菌HCD01集安全、耐逆、產(chǎn)酸、抑菌、促生長于一體,在替代抗生物質(zhì)的微生態(tài)制劑及畜牧養(yǎng)殖業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。橙色隱孢囊菌是一種屬于隱孢囊菌屬,形態(tài)特征:革蘭氏陽性,菌絲分枝,基絲不斷裂。孢囊孢子可游動 。

愛知戈登氏菌(Gordonia amarae)是一種革蘭氏陽性細(xì)菌,屬于戈登氏菌屬(Gordonia)。這種菌株因其在環(huán)境降解、生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的特殊能力而備受關(guān)注。環(huán)境降解能力愛知戈登氏菌在環(huán)境降解領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。它能夠降解多種有機(jī)物,包括石油烴類和多環(huán)芳香化合物等。因此,它被廣泛應(yīng)用于油污染土壤和水體的生物修復(fù),有助于減少環(huán)境污染和生態(tài)破壞。生物技術(shù)潛力除了在環(huán)境降解方面的應(yīng)用,愛知戈登氏菌在生物技術(shù)領(lǐng)域也展現(xiàn)出巨大的潛力。它能夠產(chǎn)生一些有用的生物活性分子,如酶和代謝產(chǎn)物。這些生物活性分子在醫(yī)藥、食品和工業(yè)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。醫(yī)學(xué)研究價(jià)值在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,愛知戈登氏菌也引起了科研人員的關(guān)注。它被認(rèn)為可能與人類皮膚疾病和呼吸道沾染等相關(guān)。研究人員可以通過研究其生物學(xué)特性和基因組信息,深入了解其與人體健康的關(guān)系。綜合價(jià)值與未來展望愛知戈登氏菌作為一種在環(huán)境降解、生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)研究中具有潛力的細(xì)菌,為科研和應(yīng)用領(lǐng)域提供了豐富的資源和潛力。通過深入研究其降解能力、生物活性產(chǎn)物和與人體健康的關(guān)系,可以為環(huán)境保護(hù)、生物技術(shù)創(chuàng)新和醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域的進(jìn)展提供有益的資源和知識。其獨(dú)特的代謝能力使其在降解有機(jī)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(diǎn)。沙針擬盤多毛孢
小小耐熱芽孢芽孢桿菌,用極端環(huán)境下的生存智慧,為人類工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)保打開一扇“高溫之門”。大孢綠僵菌金龜子綠僵菌大孢變種
耐鹽魏斯氏菌(Weissella spp.)是一類革蘭氏陽性、兼性厭氧的乳酸菌,廣存在于醬油、泡菜、奶酪等高鹽發(fā)酵食品中。該菌屬成員如融合魏斯氏菌(W. confusa)、食竇魏斯氏菌(W. cibaria)和類腸膜魏斯氏菌(W. paramesenteroides)均表現(xiàn)出優(yōu)異的耐鹽性能,能在18% NaCl的高鹽環(huán)境中保持活性,其中W. paramesenteroides的耐鹽性和低溫生長能力尤為突出,成為醬醪發(fā)酵中的優(yōu)勢菌種。耐鹽魏斯氏菌不僅能適應(yīng)高滲透壓環(huán)境,還能通過合成胞外多糖(EPS)、有機(jī)酸和細(xì)菌素等代謝產(chǎn)物,賦予發(fā)酵食品獨(dú)特的風(fēng)味和質(zhì)地。例如,W. confusa的EPS產(chǎn)量可達(dá)3.34 g/L,明顯改善產(chǎn)品的乳化性和口感;W. cibaria在泡菜發(fā)酵前期可迅速提升乳酸和乙酸含量,增強(qiáng)產(chǎn)品醇香風(fēng)味。此外,部分菌株還具備抑菌、抗氧化和降膽固醇等益生特性,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等病原菌有抑制作用,并能降解甘油三酯和膽固醇,展現(xiàn)出開發(fā)為功能性益生菌的潛力。綜上所述,耐鹽魏斯氏菌憑借其高鹽適應(yīng)性、代謝多樣性和益生功能,在傳統(tǒng)發(fā)酵食品和現(xiàn)代功能性食品開發(fā)中均具有廣闊的應(yīng)用前景。大孢綠僵菌金龜子綠僵菌大孢變種