神話脂環(huán)酸芽孢桿菌

鹽湖鹽二形菌（Haloplanus）是一種極端嗜鹽菌，泛分布于高鹽度的鹽湖環(huán)境中。這種細(xì)菌因其獨(dú)特的生態(tài)適應(yīng)性和潛在的降解能力而受到關(guān)注。鹽湖鹽二形菌具有泛的生態(tài)適應(yīng)性，能夠在高鹽度條件下生存和繁衍。其更適生長鹽度范圍一般在120-280 g/L NaCl之間。此外，鹽湖鹽二形菌還能在pH值為5.9-9.0的環(huán)境中生長，顯示出對環(huán)境酸堿度的良好適應(yīng)性。鹽湖鹽二形菌在降解有機(jī)污染物方面展現(xiàn)出明顯能力。研究表明，該細(xì)菌能夠有效降解多種有機(jī)物質(zhì)，如淀粉和苯酚等。在鹽湖環(huán)境中，鹽湖鹽二形菌通過其獨(dú)特的代謝途徑，能夠在高鹽度條件下分解復(fù)雜的有機(jī)物質(zhì)，為生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)提供支持。鹽湖鹽二形菌的生態(tài)適應(yīng)性和降解能力使其在環(huán)境修復(fù)和生物技術(shù)領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用潛力。在高鹽度的工業(yè)廢水中，鹽湖鹽二形菌能夠有效降解污染物，減少對環(huán)境的污染。此外，其在鹽湖中的自然分布也表明了其在生態(tài)平衡中的重要作用。鹽湖鹽二形菌作為極端嗜鹽菌的研究模型，為科學(xué)家們提供了探索微生物在極端環(huán)境下的生存機(jī)制和進(jìn)化規(guī)律的契機(jī)。未來的研究將進(jìn)一步揭示其適應(yīng)高鹽環(huán)境的分子機(jī)制，以及其在復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng)中的功能和作用。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)。神話脂環(huán)酸芽孢桿菌

地中海富鹽菌（Haloferax mediterranei）是一種極端嗜鹽的古菌，屬于古菌域，泛分布于高鹽環(huán)境，如鹽湖和鹽田。這種微生物以其獨(dú)特的生態(tài)適應(yīng)性和在生物技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用中的潛力而備受關(guān)注。特性與生態(tài)適應(yīng)性地中海富鹽菌是一種極端嗜鹽古菌，能夠在高達(dá)200g/L的鹽濃度下生長。它通過產(chǎn)生胞外蛋白酶啟動(dòng)嗜鹽菌素HalH4的抑菌活性，從而在高鹽環(huán)境中保持競爭優(yōu)勢。此外，這種古菌還能利用多種廉價(jià)碳源高效合成聚羥基脂肪酸酯（PHA），并可通過水提法方便地提取，這使其在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要潛力。工業(yè)應(yīng)用潛力地中海富鹽菌在生物技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大潛力。它能夠高效合成聚羥基丁酸羥基戊酸酯（PHBV），這種生物塑料具有良好的柔韌性和熱機(jī)械性能，可作為石油基塑料的理想替代品。通過基因編輯技術(shù)改造其代謝通路，可以進(jìn)一步提升PHBV的產(chǎn)量和性能。此外，地中海富鹽菌合成的PHBV在生物醫(yī)藥領(lǐng)域也具有應(yīng)用前景，如作為組織工程材料和藥物緩釋載體?？蒲袃r(jià)值地中海富鹽菌作為極端嗜鹽古菌的模式菌株，為研究微生物在極端環(huán)境下的生存機(jī)制提供了重要模型。其全基因組測序已完成，這有助于科學(xué)家深入了解其耐鹽性和代謝途徑。海雪嗜冷桿菌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(yùn)輸不必冷鏈。

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 %。

史氏芽孢桿菌（Bacillus smithii）是芽孢桿菌屬中嗜熱分支的，標(biāo)準(zhǔn)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(yàn)證高壓滅菌效果的指示菌之一。其細(xì)胞壁含特殊脂肪酸，膜脂熔點(diǎn)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(tuán)隊(duì)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(jī)酸，將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷，盆栽試驗(yàn)中使玉米根際有效磷提高 42 %，籽粒鎘含量下降 35 %，實(shí)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(jī)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(gè)，對后期倒伏有明顯緩解作用。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”。

肉湯培養(yǎng)基（測磷細(xì)菌菌數(shù)）是一種把“富營養(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：牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g提供碳氮和生長因子；磷源改為0.2 g難溶性磷酸三鈣，經(jīng)球磨過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。由于無瓊脂，培養(yǎng)基既保持肉湯的高營養(yǎng)促生優(yōu)勢，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)測定，適用于土壤、根際或堆肥浸出液中溶磷菌群的快速評估。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)基保持混濁無透亮。以“出現(xiàn)澄清+菌膜”為陽性管，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)法測可溶磷，超過5 mg L?1即棄用。侄子根瘤菌是土壤里的微型氮廠，遇豆科根毛即附，分泌信號，誘根內(nèi)陷成瘤。淤泥類諾卡氏菌

佐氏紅球菌形態(tài)特征：革蘭氏陽性，不游動(dòng)，部分抗酸。菌體球狀或短桿狀，球狀體發(fā)芽成短桿狀體。神話脂環(huán)酸芽孢桿菌

酸快生芽孢桿菌（Bacillus acidiceler）是2014年才被正式命名的芽孢桿菌新成員，卻已在綠色農(nóng)業(yè)中跑出“加速度”。菌株HS3由花生根際分離，耐酸、耐旱、耐溫，pH 5.5仍能快速萌發(fā)；其芽孢可抗紫外、耐干燥，貨架期長達(dá)24個(gè)月，為商品化奠定基礎(chǔ)。HS3的“三板斧”讓土壤瞬間啟動(dòng)：①產(chǎn)IAA 45.8 mg/L，誘導(dǎo)玉米、花生根系激增30%以上；②溶有機(jī)磷2.9 mg/L、解鉀19.9 mg/L，把固定態(tài)磷鉀變成養(yǎng)分；③分泌蛋白酶與脂肽，抑制番茄青枯、辣椒疫霉，病指下降四成。田間數(shù)據(jù)顯示，在花生-玉米間作體系下，每畝滴灌200 mL菌液（10^8 CFU/mL），花生側(cè)磷、鉀分別提高24%、53%，秕果率降54%，增產(chǎn)9.9%；玉米側(cè)IAA提升68%，禿頂縮短27%，增產(chǎn)18.6%，相當(dāng)于少施25 kg復(fù)合肥仍多打糧。工業(yè)端，菌株CNBG-PGPR-17 24 h內(nèi)可把無機(jī)磷溶出277 mg/kg，并產(chǎn)乳酸0.27 kg/L，發(fā)酵液pH直降1單位，既當(dāng)“生物酸化劑”又當(dāng)“液體磷肥”，已用于藍(lán)莓基質(zhì)，使可溶性蛋白、花青素分別增加17.7%、10.5%，果實(shí)糖酸比更協(xié)調(diào)。未來，隨著耐酸、耐鹽基因被進(jìn)一步解碼，酸快生芽孢桿菌有望走進(jìn)南方紅壤、北方鹽堿地，乃至礦區(qū)復(fù)墾，用一把“酸”鑰匙打開貧瘠土壤的肥力之門，為“減磷增效”提供可持續(xù)的微生物方案。神話脂環(huán)酸芽孢桿菌