德氏乳桿菌德氏亞種(Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii)是乳酸菌家族中更早被分離命名的“元老”之一,1901年即進入科學(xué)視野。菌體短桿、無芽孢、不運動,專性發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)乳酸,更適生長溫度42~45℃,可在pH 3.5的酸環(huán)境中存活,耐高溫卻畏冷,4℃即停止繁殖。基因組只1.8 Mb,代謝途徑精簡,卻擁有完整的乳酸脫氫酶與寡肽轉(zhuǎn)運系統(tǒng),使其在蛋白質(zhì)豐富的基質(zhì)中快速產(chǎn)酸,抑制菌。工業(yè)上,它是酸奶、瑞士奶酪與保加利亞傳統(tǒng)發(fā)酵乳的關(guān)鍵菌種,與嗜熱鏈球菌協(xié)同可將牛乳在3小時內(nèi)酸化至pH 4.2,形成細膩凝乳與特征性乙醛風(fēng)味;同時分泌胞外多糖,賦予產(chǎn)品順滑口感并延緩后酸化。近年研究還發(fā)現(xiàn),其表面蛋白SlpA能黏附腸道上皮,誘導(dǎo)IL-10分泌,緩解小鼠結(jié)腸炎;熱滅活菌體亦可通過啟動樹突細胞TLR2信號,增強腸道IgA應(yīng)答,兼具益生與免疫調(diào)節(jié)潛力。隨著合成生物學(xué)興起,德氏乳桿菌德氏亞種被工程化改造為“活藥工廠”,可在腸道內(nèi)持續(xù)釋放胰島素樣肽或白細胞介素,為糖尿病與炎癥性腸病提供新型微生態(tài)治療方案。黑曲霉它以碳源、氮源、礦物質(zhì)等為主要營養(yǎng),尤其對葡萄糖、蔗糖等糖類以及蛋白胨等營養(yǎng)物質(zhì)需求較高。硫泉富鹽菌
居樹黃單胞菌(Pseudomonas fluorescens)是一種革蘭氏陰性的桿狀細菌,泛分布于土壤和植物根際環(huán)境中。它以其良好的植物生物促進作用和生物防治能力而受到關(guān)注。生物特性居樹黃單胞菌的細胞呈直桿狀,大小約為0.4-0.7×1.0-3.0微米,具有1-4根極生鞭毛,能夠運動。這種細菌是嚴格好氧的,代謝途徑主要依賴氧氣進行呼吸鏈代謝,缺乏發(fā)酵能力。它能夠利用葡萄糖、蔗糖等碳水化合物作為碳源,通過戊糖磷酸途徑分解底物。此外,居樹黃單胞菌還能分泌黃原膠等胞外多糖,形成生物膜,增強對環(huán)境脅迫的抗性。生態(tài)分布居樹黃單胞菌泛分布于土壤和植物根際環(huán)境中,尤其在濕潤的土壤和植物根系周圍較為常見。它能夠與植物根系形成共生關(guān)系,促進植物生長。應(yīng)用前景植物生長促進居樹黃單胞菌通過與植物根系的互作,為植物提供有益物質(zhì),增強植物的養(yǎng)分吸收能力。它分泌多種植物生長調(diào)節(jié)物質(zhì),如植物和有機酸,能夠促進植物生長和開花,提高植物的光合作用效率。此外,它還能分解土壤中的有機化合物,轉(zhuǎn)化為植物可吸收的營養(yǎng)物質(zhì),提高土壤肥力??鼓嫘栽鰪娋訕潼S單胞菌能夠促使植物產(chǎn)生一系列抗性相關(guān)蛋白,增加植物對逆境環(huán)境的耐受性。極細枝孢鮭色野野村氏菌革蘭氏陽性,基絲和氣絲極多分枝。氣絲上產(chǎn)生鉤狀、螺旋形或直孢子鏈,孢子表面光滑或有疣。

梭形芽孢桿菌(Lysinibacillus fusiformis)是一種具有獨特特性的微生物,其在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出重要的應(yīng)用潛力。這種細菌屬于芽孢桿菌屬,革蘭氏陽性,兼性厭氧,能夠在多種極端環(huán)境中生存。特性與應(yīng)用微生物特性梭形芽孢桿菌是一種革蘭氏陽性桿菌,能夠形成芽孢,芽孢膨大且非圓形。其菌落呈乳白色,直徑0.6-1.2μm。該菌在兼性厭氧條件下生長,生長溫度范圍為40-45℃,更適生長溫度為45℃;生長酸堿度范圍為pH 6-9,更適pH為7.2。工業(yè)應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域,梭形芽孢桿菌因其獨特的代謝能力而備受關(guān)注。它能夠降解多種有機物質(zhì),包括聚合物和原油,這使其在石油開采和環(huán)境修復(fù)中具有重要應(yīng)用價值。例如,梭形芽孢桿菌6#(CGMCC No.2439)被篩選用于提高原油采收率,該菌株能夠在油藏、聚合物溶液和原油存在的條件下存活、生長繁殖,并代謝產(chǎn)生有機酸和活性物質(zhì),從而提高原油采收率。環(huán)境修復(fù)梭形芽孢桿菌在環(huán)境修復(fù)方面也展現(xiàn)出巨大潛力。它能夠降解多種有機污染物,如石油烴和農(nóng)藥殘留,有助于改善土壤和水體質(zhì)量。此外,它還能在重金屬存在的情況下降解烴類,盡管降解速率較慢,但這一特性使其在污染土壤的生物修復(fù)中具有重要應(yīng)用前景。
地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)是一種革蘭氏陽性的芽孢桿菌,廣存在于土壤和植物根際中。它具有耐高溫、耐酸堿和耐鹽的特性,能夠在多種極端環(huán)境中生存。這種細菌不僅在自然界中發(fā)揮著重要作用,還在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)境修復(fù)等多個領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。農(nóng)業(yè)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,地衣芽孢桿菌是一種高效的生物肥料和生物防治劑。它可以分解有機肥料和土壤中的有機物,增加土壤中有益微生物的種類和數(shù)量,從而促進土壤生態(tài)平衡的恢復(fù)。此外,地衣芽孢桿菌還能通過固氮、解磷和解鉀作用改良土壤肥力,其代謝產(chǎn)生的有機酸能夠活化土壤中的難溶性養(yǎng)分。它還能分泌生長素和赤霉素等植物,促進植物根系的發(fā)育,提高作物的產(chǎn)量和抗逆性。例如,田間試驗表明,接種地衣芽孢桿菌可以使玉米增產(chǎn)18%-25%,并提高作物對鹽堿和重金屬脅迫的耐受性。工業(yè)應(yīng)用地衣芽孢桿菌在工業(yè)生產(chǎn)中主要用于生產(chǎn)酶制劑,如α-淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶。這些酶在食品加工、紡織品處理和生物燃料生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用。例如,α-淀粉酶在食品烘焙和紡織品退漿中發(fā)揮重要作用,而蛋白酶則用于洗滌劑中分解蛋白質(zhì)污漬。它是一種環(huán)境友好的方法,不需要使用大量的化學(xué)試劑,減少了對水資源的污染。

施氏芽孢桿菌(Bacillus smithii)是芽孢桿菌屬中少見的“高溫工匠”,標準菌株 JCM 9076 更早從堆肥深處分離,可在 30–65 ℃、pH 4.5–9.0 范圍內(nèi)旺盛生長,更適溫度 55 ℃,芽孢耐 100 ℃沸水 2 h 仍存活,是驗證高壓蒸汽滅菌的指示菌之一。其耐熱關(guān)鍵在于芽孢內(nèi)高濃度吡啶二羧酸鈣(DPA-Ca)結(jié)合低水分狀態(tài),配合小分子熱休克蛋白,使酶與 DNA 在高溫下依舊穩(wěn)定。2024 年,中國團隊從湖南鎘污染稻田篩選到解磷菌株 M2(保藏號 CCTCC M2024167),鑒定為 B. smithii。該菌可在 50 mg L?1 Cd2?、6 % NaCl 條件下正常分泌有機酸,將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷,盆栽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。在工業(yè)酶方向,施氏芽孢桿菌是“高溫酶工廠”。其耐堿性 α-淀粉酶更適溫度 70 ℃,在淀粉液化、紡織退漿中可省去降溫環(huán)節(jié),節(jié)能 15 %;耐熱蛋白酶在 60 ℃、30 % 乙醇中仍保持 80 % 活性,為生物煉制提供新型催化劑。農(nóng)業(yè)應(yīng)用上,M2 菌株與秸稈堆肥復(fù)配,可使堆體 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,每畝基施 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。隨著對土地鞘氨醇盒菌研究的不斷深入,其在環(huán)境修復(fù)和生態(tài)學(xué)研究中的應(yīng)用前景將更加廣闊。季也蒙畢赤酵母
野油菜黃單胞菌需要較長時間才能形成可見菌落。能夠利用多種糖類產(chǎn)酸,并且可以水解明膠、淀粉等。硫泉富鹽菌
皮爾瑞俄類芽孢桿菌(Paenibacillus peoriae)是一種具有廣泛應(yīng)用前景的微生物,屬于類芽孢桿菌屬,為革蘭氏陽性、桿狀、具運動性的好氧細菌。這種細菌在微生物分類學(xué)研究中具有重要的基準參照作用,其生長溫度范圍為5℃-45℃,更適生長溫度為30℃,能在pH 5.5至8.0的范圍內(nèi)生長。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,皮爾瑞俄類芽孢桿菌展現(xiàn)出了明顯的生物防治潛力。研究表明,該菌株能夠有效抑制多種植物病原菌,如禾谷鐮孢菌,從而防治小麥赤霉病、大豆疫霉病、柑橘黑點病、楊梅凋萎病等植物病原菌病害。特別是名為ZJU74的菌株,對小麥赤霉病的防治效果高達56%-66%,可將嘔吐降低69%-82%,具有較廣的防治范圍和較好的防治效果。此外,該菌株還能通過產(chǎn)生次級代謝產(chǎn)物、改善植物微生物群落以及刺激植物宿主防御,產(chǎn)生系統(tǒng)抗性,從而有效對抗病原體和害蟲。皮爾瑞俄類芽孢桿菌的應(yīng)用不僅限于病害防治,它還能作為解鉀、產(chǎn)蛋白酶、產(chǎn)淀粉酶、產(chǎn)纖維素酶和產(chǎn)嗜鐵素的微生物,廣泛應(yīng)用于防病、促生、西瓜促生、小油菜促生、玉米促生和小麥促生等領(lǐng)域。這種多功能的特性使其成為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要工具,有助于減少化學(xué)農(nóng)藥的使用,保護生態(tài)環(huán)境。硫泉富鹽菌