YPG培養(yǎng)基(Yeast Extract-Peptone-Glucose Medium)是酵母提取物-蛋白胨-葡萄糖培養(yǎng)基的簡(jiǎn)稱,堪稱微生物實(shí)驗(yàn)室的“快餐”。配方極簡(jiǎn):酵母粉5 g、蛋白胨10 g、葡萄糖20 g,補(bǔ)水至1 L,pH 6.2±0.2,無(wú)需調(diào)節(jié)即可滿足大多數(shù)菌、酵母及部分細(xì)菌的快速增殖需求。酵母粉提供B族維生素和微量元素,蛋白胨供給多肽與氨基酸,葡萄糖以高碳濃度啟動(dòng)酵母發(fā)酵型代謝,短短12 h就能讓釀酒酵母OD???沖破1.0,是發(fā)酵工程與分子生物學(xué)過(guò)夜預(yù)培養(yǎng)的優(yōu)先。若用于絲狀菌,只需降低葡萄糖至10 g,并加入微量元素液,28 ℃靜置2天,孢子產(chǎn)量可比PDA提高30%。YPG的另一優(yōu)勢(shì)是“可鹽可甜”:補(bǔ)加15%甘油即成YPG/甘油,用于酵母感受態(tài)制備;添加2%瓊脂便是YPG平板,藍(lán)白斑篩選、轉(zhuǎn)化子計(jì)數(shù)兩不誤。實(shí)驗(yàn)室里還流行“富氧版”——把葡萄糖提前115 ℃單獨(dú)滅菌,避免美拉德反應(yīng),培養(yǎng)液顏色淺,下游HPLC檢測(cè)有機(jī)酸無(wú)干擾。質(zhì)量控制也輕松:高壓后若顏色發(fā)黃,說(shuō)明葡萄糖與氨基酸高溫反應(yīng),可改用過(guò)濾除菌;室溫保存1周仍澄清,即可繼續(xù)使用。憑借組分明確、成本低廉、配制快速,YPG培養(yǎng)基已從傳統(tǒng)釀酒實(shí)驗(yàn)室走向合成生物學(xué)、代謝工程與益生菌高密度發(fā)酵,成為微生物學(xué)家手中“養(yǎng)菌如泡茶”的經(jīng)典底牌。嘉峪關(guān)黑蛋巢瘤內(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。

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 %。
食樹脂新鞘氨醇菌(Novosphingobium resinovorum)是一種革蘭氏陰性的桿狀細(xì)菌,泛存在于土壤、水體和植物根際等環(huán)境中。這種細(xì)菌因其強(qiáng)大的代謝能力和對(duì)多種有機(jī)污染物的降解能力而受到泛關(guān)注。生物特性食樹脂新鞘氨醇菌具有多樣化的代謝途徑,能夠降解多種有機(jī)物,包括多聚物、石油烴和有機(jī)酸。其菌落通常為亮黃色,圓形,表面光滑,濕潤(rùn),不透明,邊緣整齊。這種細(xì)菌的好氧特性和泛的底物范圍使其在環(huán)境修復(fù)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。降解能力食樹脂新鞘氨醇菌在降解有機(jī)污染物方面表現(xiàn)出色。例如,食樹脂新鞘氨醇菌SD-4能夠以檸檬烯為碳源生長(zhǎng),并且對(duì)檸檬烯具有高效的降解能力,可將其完全轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水。此外,這種細(xì)菌還能降解其他有機(jī)污染物,如乙酸乙酯和乙醇,這使其在處理廚余垃圾堆肥產(chǎn)生的臭氣中具有廣闊的應(yīng)用前景。環(huán)境應(yīng)用污染治理食樹脂新鞘氨醇菌在環(huán)境修復(fù)中具有重要應(yīng)用。它能夠降解多環(huán)芳烴(PAHs)等持久性有機(jī)污染物,這些化合物在環(huán)境中難以分解,對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人類健康構(gòu)成威脅。此外,這種細(xì)菌還能分解石油烴,有助于應(yīng)對(duì)油污事件和石油工業(yè)廢棄物的處理。其適生長(zhǎng)溫度55–65 ℃,芽孢可耐100 ℃沸水2小時(shí)、紫外線輻照8小時(shí)仍存活,被廣用于檢驗(yàn)高壓滅菌效果。

富養(yǎng)羅爾斯通氏菌(Ralstonia eutropha)是一種革蘭氏陰性、兼性化能自養(yǎng)型細(xì)菌,因其在生物技術(shù)和工業(yè)應(yīng)用中的重要性而備受關(guān)注。生物學(xué)特性富養(yǎng)羅爾斯通氏菌的菌落呈圓形臍狀凸起,無(wú)色透明,表面光滑濕潤(rùn),邊緣不規(guī)則。菌體桿狀,大小約為1.2×2.5~3.5 μm,莢膜較厚,膨大的孢囊成橢圓形。這種細(xì)菌具有自生固氮能力,能夠在沒有外加氮源的條件下固定大氣中的氮?dú)猓瑸橹参锾峁┑貭I(yíng)養(yǎng)。分類與識(shí)別富養(yǎng)羅爾斯通氏菌屬于羅爾斯通氏菌屬(Ralstonia),該屬由日本學(xué)者Yabuuchi等于1995年建立,屬名源自美國(guó)細(xì)菌學(xué)家Ericka Ralston。富養(yǎng)羅爾斯通氏菌的基因組整合型雙質(zhì)粒系統(tǒng)已應(yīng)用于快速基因編輯。生態(tài)分布富養(yǎng)羅爾斯通氏菌泛存在于自然環(huán)境中,尤其是在土壤中。它能夠在多種極端環(huán)境下生存,包括高鹽、高堿和低氧環(huán)境。這種細(xì)菌的生態(tài)分布泛,從土壤到水生環(huán)境都能找到其蹤跡。工業(yè)應(yīng)用富養(yǎng)羅爾斯通氏菌在工業(yè)微生物學(xué)中具有重要應(yīng)用價(jià)值。它能夠高效積累聚羥基脂肪酸酯(PHAs),這些生物塑料具有生物可降解性,可用于生產(chǎn)環(huán)境友好型的塑料替代品。功能層面,巴基斯坦賴氨酸芽孢桿菌表現(xiàn)出“促生-抗病-解決”三合一特性。食丁酸芽胞桿菌
這些功能對(duì)于理解和改善全球溫室氣體排放具有重要意義,也為制定環(huán)境保護(hù)策略提供了科學(xué)依據(jù)。希拉穆仁中間根瘤菌
耐熱芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus)是微生物世界的“高溫鐵人”。其更適生長(zhǎng)溫度55–65 ℃,芽孢可耐100 ℃沸水2小時(shí)、紫外線輻照8小時(shí)仍存活,被廣用于檢驗(yàn)高壓滅菌效果。該菌的耐熱密碼在于:細(xì)胞膜富含支鏈脂肪酸和鈣-吡啶二羧酸復(fù)合物,降低膜流動(dòng)性;組蛋白樣蛋白緊緊包裹DNA,防止高溫?cái)嗔?;同時(shí)擁有一套高效熱休克蛋白(Hsp)系統(tǒng),可快速修復(fù)變性蛋白。在工業(yè)酶領(lǐng)域,耐熱芽孢桿菌是“催化劑工廠”。其分泌的耐高溫α-淀粉酶在90 ℃、pH 6.0條件下活性比較高,可將淀粉液化時(shí)間縮短一半,廣用于酒精、制糖、紡織退漿,年市場(chǎng)需求超萬(wàn)噸;耐熱蛋白酶則在60 ℃仍保持80 %活性,可用于洗滌劑,提高低溫洗衣的去污力。此外,該菌還能合成耐高溫木聚糖酶和脂肪酶,在造紙漂白和生物柴油合成中展現(xiàn)潛力。農(nóng)業(yè)與環(huán)境方面,科學(xué)家將其與堆肥菌系復(fù)配,使堆溫迅速升至65 ℃,加速有機(jī)質(zhì)分解,殺滅病原菌和雜草種子,縮短堆肥周期30 %;在油田,耐熱芽孢桿菌可耐受55 ℃、高鹽環(huán)境,利用原油為碳源,產(chǎn)生生物表面活性劑,提高采收率5–8 %。希拉穆仁中間根瘤菌