柏樹節(jié)桿菌

嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌（Geobacillus stearothermophilus），又稱嗜熱脂肪芽孢桿菌，是一種革蘭氏陽性、好氧或兼性厭氧的芽孢桿菌。它以其在高溫和高脂肪環(huán)境中的良好生存能力而聞名，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、環(huán)境科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域。微生物特性嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌是一種耐高溫的細(xì)菌，更適生長(zhǎng)溫度為55-60℃，能夠在高達(dá)70℃的環(huán)境中生存。它能夠在高脂肪和高鹽環(huán)境中生長(zhǎng)，這使其在極端環(huán)境中具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。這種細(xì)菌能夠形成耐高溫、耐干燥的芽孢，芽孢的耐熱性使其在食品加工和醫(yī)療滅菌中具有重要應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)應(yīng)用嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用，尤其是在食品加工和生物發(fā)酵領(lǐng)域。它能夠產(chǎn)生多種耐熱酶，如α-淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，這些酶在食品加工中用于淀粉液化、蛋白質(zhì)水解和脂肪分解。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。此外，這種細(xì)菌還被用于生物燃料的生產(chǎn)，通過發(fā)酵將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為乙醇等可再生能源。環(huán)境科學(xué)在環(huán)境科學(xué)中，嗜熱嗜脂肪地芽孢桿菌因其在高溫環(huán)境中的生存能力而被用于生物修復(fù)。它能夠降解多種有機(jī)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。瘤內(nèi)菌變膨體，固氮酶把空氣中占七成卻極穩(wěn)定的N?裂成NH?，日夜輸送給宿主，自己只留一口碳糖。柏樹節(jié)桿菌

嗜堿芽孢桿菌（Bacillus alcalophilus）是芽孢桿菌屬的“高堿”。菌體桿狀、周生鞭毛，能在 pH 9–11 的極端堿性環(huán)境中旺盛生長(zhǎng)，芽孢可耐 100 ℃ 沸水 30 min，是研究堿適應(yīng)與工業(yè)酶的模式菌株。一、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）和碳酸酐酶，將胞內(nèi)多余 Na? 泵出并維持 pH 穩(wěn)態(tài)；細(xì)胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸，膜脂分支化程度高，為高溫高堿酶表達(dá)提供穩(wěn)定平臺(tái)。二、工業(yè)酶寶庫其耐堿淀粉酶更適 pH 10、90 ℃，用于紡織退漿可省略中和步驟，節(jié)能 15 %；耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃仍保持 90 % 活性，已列入無磷洗滌劑，血漬、奶漬去污力提升 30 %；耐堿木聚糖酶用于紙漿漂白，氯用量減少 30 %，降低可吸附有機(jī)鹵化物（AOX）排放。三、農(nóng)業(yè)應(yīng)用菌株 AB-10 產(chǎn) IAA 15 mg·L?1，并溶磷 2.6 mg·L?1，使玉米根系增 28 %，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 30 %，堆肥周期縮短 7 d，殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。四、環(huán)境修復(fù)胞外多糖能吸附 Cd2?、Pb2?，吸附量分別達(dá) 50 mg·g?1 與 35 mg·g?1；在 pH 9 的蘇打鹽堿土中定殖后，水稻產(chǎn)量增加 10 %，土壤交換性鈉下降 15 %。費(fèi)雷生刺枝霉對(duì)白絹、根腐、灰霉的抑制率超七成；同時(shí)誘導(dǎo)植物開啟系統(tǒng)抗性，番茄未染病就先“武裝”葉片。

栗褐芽孢桿菌（Bacillus badius）是芽孢桿菌屬的“暗色騎士”。菌落呈獨(dú)特的栗褐色、邊緣不規(guī)則，革蘭氏陽性大桿菌，具周生鞭毛，可形成橢圓芽孢；更適溫度30–37 ℃，pH 6.5–8.5，廣分布于森林腐葉、草炭和動(dòng)物腸道中。一、降解菌株產(chǎn)胞外酚氧化酶、漆酶和半纖維素酶，能把落葉、鋸末中的木質(zhì)-酚類物質(zhì)分解成腐殖酸，7 d內(nèi)稻草失重率35 %，腐殖酸含量提高1.8倍，為有機(jī)肥“褐化”提供天然菌種。二、防病促生栗褐芽孢桿菌分泌badius脂肽，對(duì)番茄青枯、辣椒疫霉抑菌帶寬24 mm；同時(shí)產(chǎn)IAA 18 mg·L?1，使玉米根長(zhǎng)增28 %，吸磷量提棚試驗(yàn)畝施200 g菌粉，黃瓜枯萎病指降40 %，產(chǎn)量增12 %。三、工業(yè)酶潛力其漆酶更適pH 5、50 ℃，對(duì)染料活性黑KN-B脫色率3 h達(dá)85 %，已用于印染廢水預(yù)處理；耐堿木聚糖酶在pH 9、55 ℃仍保持80 %活性，可助紙漿漂白減少氯用量30 %。四、土壤修復(fù)菌體胞外多糖能吸附Cd2?、Pb2?，吸附量分別達(dá)45 mg g?1與30 mg g?1；與生物炭混施，礦區(qū)污染土壤有效態(tài)鎘下降50 %，蔬菜可食部鎘低于國(guó)標(biāo)。

球形賴氨酸芽孢桿菌（Lysinibacillus sphaericus）是一種革蘭氏陽性、產(chǎn)芽孢的細(xì)菌，因其能夠高效合成賴氨酸而備受關(guān)注。賴氨酸是一種重要的必需氨基酸，廣泛應(yīng)用于食品、飼料和醫(yī)藥行業(yè)。球形賴氨酸芽孢桿菌因其在賴氨酸生產(chǎn)中的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，逐漸成為工業(yè)微生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。微生物特性球形賴氨酸芽孢桿菌屬于芽孢桿菌科，是一種兼性厭氧菌。它在生長(zhǎng)過程中能夠形成芽孢，這使得它在不利環(huán)境中具有很強(qiáng)的生存能力。該菌的生長(zhǎng)溫度范圍較廣，通常在30℃左右生長(zhǎng)比較好。其菌落呈圓形、隆起、表面光滑，顏色為白色或淡黃色。球形賴氨酸芽孢桿菌的代謝途徑使其能夠高效合成賴氨酸，這一特性使其在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。工業(yè)應(yīng)用球形賴氨酸芽孢桿菌在賴氨酸生產(chǎn)中的應(yīng)用更為明顯。賴氨酸是一種重要的必需氨基酸，廣泛應(yīng)用于食品、飼料和醫(yī)藥行業(yè)。傳統(tǒng)的賴氨酸生產(chǎn)方法主要依賴化學(xué)合成，但這種方法存在成本高、環(huán)境污染等問題。相比之下，球形賴氨酸芽孢桿菌通過發(fā)酵法生產(chǎn)賴氨酸具有成本低、環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。通過優(yōu)化發(fā)酵條件，如碳氮源、pH值、溫度等，可以顯著提高賴氨酸的產(chǎn)量。科學(xué)家把Cry基因?qū)朊藁?、水稻，培育的Bt作物畢生自帶抗蟲盾，減少農(nóng)藥噴灑七成以上 。

玉米乳桿菌（Lactobacillus zeae）是乳桿菌屬中一顆“低調(diào)卻高效”的新星，更早從傳統(tǒng)發(fā)酵玉米漿中分離得名。菌體細(xì)長(zhǎng)、無芽孢、不運(yùn)動(dòng)，兼性厭氧，更適溫度35～40℃，可在pH 3.8的酸環(huán)境中存活，耐膽鹽0.3%，但對(duì)氧敏感，需借助玉米基質(zhì)中的還原力維持活性。基因組只2.0 Mb，卻攜帶完整的磷酸酮醇酶與雙歧途徑，能同步發(fā)酵葡萄糖、蔗糖和玉米特有的棉子糖，產(chǎn)乳酸量可達(dá)18 g/L，同時(shí)分泌少量乙酸和乙醇，賦予發(fā)酵液清爽微酸的風(fēng)味。在工業(yè)應(yīng)用上，玉米乳桿菌是“玉米黃金”的關(guān)鍵釀造者。將其與釀酒酵母共培養(yǎng)，可將玉米漿在24小時(shí)內(nèi)酸化至pH 3.9，抑制雜菌，提升原料利用率12%；其胞外多糖還能增加飲料黏度，減少增稠劑添加。動(dòng)物試驗(yàn)顯示，日糧添加10? CFU/g玉米乳桿菌，可使斷奶仔豬平均日增重提高9.3%，腹瀉率下降42%，并通過上調(diào)緊密連接蛋白Claudin-1，增強(qiáng)空腸屏障功能。更引人注目的是，該菌能合成玉米黃素（zeaxanthin）前體，為功能性食品提供天然護(hù)眼成分。隨著非乳基益生菌需求激增，玉米乳桿菌憑借“源自玉米、用于玉米”的閉環(huán)優(yōu)勢(shì)，正成為植物發(fā)酵飲品的下一代關(guān)鍵菌株。木糖氧化無色桿菌pH 適應(yīng)性特點(diǎn)：酸堿耐受較寬，質(zhì)子轉(zhuǎn)運(yùn)關(guān)鍵，平衡調(diào)節(jié)靈敏，適應(yīng)多樣酸堿之環(huán)境。柏樹節(jié)桿菌

鼠傷寒沙門菌是革蘭氏陰性細(xì)長(zhǎng)桿菌，大小約為0.7-1.5μm×2-5μm，具有鞭毛，能運(yùn)動(dòng)。柏樹節(jié)桿菌

黏瓊脂芽孢桿菌是2007年在深海沉積物里被“撈”出的新成員，因菌落能拉出長(zhǎng)長(zhǎng)瓊脂糖絲，得了“黏瓊脂”的綽號(hào)。它生活在低溫、高壓、寡營(yíng)養(yǎng)的海底，靠分泌特殊β-瓊脂糖酶，把堅(jiān)硬的海藻碎片分解成單糖，再經(jīng)乙酰-CoA途徑合成能量，既填飽自己，也為周圍菌群打開“糧倉”，成為深海碳循環(huán)的隱形樞紐。實(shí)驗(yàn)室更看重的是它的“冷酶工廠”。其瓊脂糖酶更適溫度只25℃，在4℃仍保持60%活性，比陸源同類酶省電一半；若把粗酶液直接噴到石花菜漿里，40分鐘就能讓膠體黏度降80%，濾出的寡糖可作益生元、化妝品保濕劑，甚至用于微膠囊壁材。更妙的是，菌體在貧氮環(huán)境會(huì)自發(fā)形成厚壁芽孢，可耐55℃、紫外照射兩小時(shí)，噴霧干燥存活率仍超90%，給工業(yè)化降低了冷鏈與包被成本。國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)已把黏瓊脂芽孢桿菌制成灰粉末，用于即食涼粉、果凍的低溫脫膠，使生產(chǎn)周期從12小時(shí)縮到3小時(shí)，耗水減少四成；殘?jiān)缓烟?，可作飼料添加劑，提高仔豬日增重5%。未來，科學(xué)家計(jì)劃把耐冷酶基因轉(zhuǎn)進(jìn)枯草芽孢桿菌，讓“冷酶”在常溫海洋里就地降解漂浮海藻，為藍(lán)碳保護(hù)再添一把微生物鑰匙。小小黏瓊脂芽孢桿菌，用一縷黏絲，把千米深海的秘密縫進(jìn)人類綠色的產(chǎn)業(yè)鏈。柏樹節(jié)桿菌