腸道致病性大腸埃希氏菌

膠凍樣類芽孢桿菌（Paenibacillus mucilaginosus）是土壤里會“熬膠”的硅酸鹽細菌。菌落圓潤、表面像果凍，能把礦物中的鉀、磷、硅一股腦解離出來，被農(nóng)民親切地稱作“天然第二鉀肥廠”。一、解礦機制它分泌多糖和有機酸，在鉀長石表面形成生物膜，質(zhì)子交換+絡(luò)合雙管齊下，把難溶的礦物鉀轉(zhuǎn)化為可溶性鉀，盆栽試驗顯示，土壤鉀含量可提高25%，相當于每畝白撿3公斤K?O。二、促生抗逆產(chǎn)IAA、 gibberellin，刺激玉米、土豆側(cè)根激增30%；生成的胞外多糖保水又固粒，使沙壤土含水率提升8%，幫助作物度過春旱。三、田間成績山東大蔥示范區(qū)，畝施200g（10? CFU/g）菌粉，蔥白粗度增加0.3 cm，產(chǎn)量提高12%，化肥鉀用量降20%；寧夏葡萄溝灌后，糖酸比更協(xié)調(diào)，果粉增厚，貨架期延長5天。四、工業(yè)發(fā)酵以糖蜜-玉米漿為培養(yǎng)基，28℃、200 r/min發(fā)酵36 h，芽孢數(shù)可達5×10? CFU/mL，噴霧干燥存活率>90%，與腐熟雞糞造粒，制成“生物硅鉀肥”，存放18個月活菌仍大于2億/克。五、未來方向科學(xué)家正把耐鹽堿、耐重金屬基因簇導(dǎo)入該菌，構(gòu)建“解鉀-降鹽-鈍化鎘”三合一工程菌，讓鹽堿灘、礦區(qū)復(fù)墾地也能長出高產(chǎn)莊稼。青銅小單孢菌是需氧或微需氧菌，不抗酸。通常在20~45℃之間生長，NaCl耐受性范圍為1.5%~5%，。腸道致病性大腸埃希氏菌

德氏乳桿菌保加利亞亞種（Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus），通常被稱為保加利亞乳桿菌，是一種革蘭氏陽性、厭氧的乳酸菌。這種細菌在食品工業(yè)中具有極其重要的地位，尤其是作為酸奶制作的關(guān)鍵菌種，它為酸奶帶來了獨特的風味和質(zhì)地。歷史與發(fā)現(xiàn)保加利亞乳桿菌更早于20世紀初由保加利亞科學(xué)家斯塔夫·格里戈羅夫發(fā)現(xiàn)。他從傳統(tǒng)的保加利亞酸奶中分離出了這種細菌，并發(fā)現(xiàn)其在酸奶發(fā)酵過程中起著關(guān)鍵作用。此后，保加利亞乳桿菌逐漸被廣泛應(yīng)用于酸奶的工業(yè)化生產(chǎn)中，成為酸奶的靈魂菌種。生物特性保加利亞乳桿菌是一種嗜熱菌，更適生長溫度為42-45℃。它通過發(fā)酵乳糖產(chǎn)生乳酸，使牛奶的pH值降低，從而凝固成酸奶。這種細菌還能產(chǎn)生多種風味物質(zhì)，如乙醛、酸等，賦予酸奶獨特的風味。此外，保加利亞乳桿菌還能抑制有害微生物的生長，延長酸奶的保質(zhì)期。應(yīng)用與益處在食品工業(yè)中，保加利亞乳桿菌主要用于酸奶的生產(chǎn)。它與嗜熱鏈球菌（Streptococcus thermophilus）共同發(fā)酵牛奶，形成酸奶特有的酸味和質(zhì)地。這種組合不僅提高了酸奶的營養(yǎng)價值，還增強了其消化吸收性。酸奶中的乳酸菌能夠調(diào)節(jié)腸道菌群，促進消化，增強力，對維持人體健康具有重要作用。球無毛毛殼新疆糖單孢菌在液體培養(yǎng)時通常不形成菌醭，營養(yǎng)細胞多為雙倍體，也有多倍體。有性生殖時產(chǎn)生子囊孢子 。

拜氏固氮菌（Azotobacter beijerinckii），又稱貝杰林克氏固氮菌，是一種革蘭氏陰性的好氧自生固氮菌，屬于變形菌門γ-變形菌綱的固氮菌科。這種細菌以其強大的固氮能力在土壤生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，并在農(nóng)業(yè)和環(huán)境科學(xué)中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。生物特性拜氏固氮菌的菌體直徑約為1.5-2μm，長度2.5-7μm，運動型菌株具有周生鞭毛。它在固體培養(yǎng)基上形成濕潤的卵圓形菌落，革蘭氏染色呈陰性反應(yīng)，細胞壁含有脂多糖。這種細菌通過三羧酸循環(huán)完成有機物的氧化，每消耗1克碳水化合物可固定約10毫克氮素。其固氮酶活性依賴于呼吸鏈產(chǎn)生的ATP，而其防氧保護機制通過高耗氧速率維持胞內(nèi)低氧環(huán)境，從而保護固氮酶免受氧的破壞。固氮機制拜氏固氮菌的固氮過程是一個復(fù)雜的生物化學(xué)反應(yīng)。固氮酶是其固氮的關(guān)鍵酶，能夠?qū)⒋髿庵械牡獨猓∟?）還原為氨（NH?），進而合成有機氮化合物。固氮反應(yīng)需要ATP提供能量，每還原1分子氮氣需要消耗16-24分子ATP。固氮酶對氧非常敏感，因此拜氏固氮菌進化出了多種防氧保護機制，包括呼吸保護和構(gòu)象保護。

亞洲長生嗜鹽古菌（Halovivax asiaticus）是一種嗜鹽古菌，屬于古菌門中的嗜鹽古菌目。這種微生物能夠在高鹽環(huán)境中生存并繁衍，展現(xiàn)出獨特的生物學(xué)特性。生物特性亞洲長生嗜鹽古菌具有適應(yīng)極端鹽度條件的特殊機制。其細胞內(nèi)含有大量的鹽離子，能夠維持細胞內(nèi)穩(wěn)定的滲透壓，從而在高鹽環(huán)境中保持活性。此外，其基因組的解析和研究有助于科學(xué)家們了解嗜鹽生長的分子機制，為探索其他極端環(huán)境生物的適應(yīng)機制提供了重要啟示。生態(tài)分布亞洲長生嗜鹽古菌主要分布在高鹽度的環(huán)境中，如鹽湖、鹽田和鹽堿地等。這些環(huán)境的高鹽度條件對大多數(shù)生物來說是致命的，但亞洲長生嗜鹽古菌卻能在此環(huán)境中茁壯成長。應(yīng)用潛力在生物技術(shù)領(lǐng)域，亞洲長生嗜鹽古菌顯示出巨大的應(yīng)用潛力。由于其獨特的代謝特性，它能夠產(chǎn)生一些具有商業(yè)價值的生物活性分子，如酶和蛋白質(zhì)。這些生物活性分子在食品、藥物和工業(yè)中具有廣泛的應(yīng)用前景。例如，其產(chǎn)生的某些酶可以在高鹽環(huán)境中高效分解有機物，可用于處理高鹽廢水，減少環(huán)境污染。此外，亞洲長生嗜鹽古菌在分子生物學(xué)研究中也具有重要作用。菌株20Q9B-2-14對馬鈴薯軟腐病菌抑制明顯，為生防制劑添新選項。

堀越氏芽孢桿菌（Bacillus horikoshii）是20世紀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“天然堿性細胞工廠”。一、耐堿機制基因組編碼多拷貝Na?/H?逆向轉(zhuǎn)運蛋白（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)；細胞壁肽聚糖含高比例二氨基庚二酸，增強膜穩(wěn)定性，為高溫高堿酶的高效表達提供平臺。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，同時胞外多糖吸附Cd2?，使水稻籽粒鎘含量下降35 %，產(chǎn)量提高18 %。

強壯類芽孢桿菌是一種極具潛力的益生菌，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域。腸道致病性大腸埃希氏菌

擬近緣鞘孢菌（Chalara pseudoaffinis）是子囊菌門、盤菌亞綱、囊菌目下的絲狀菌，更早在中國內(nèi)蒙古阿爾山杜鵑湖湖水中被分離得到 。菌落灰白色，基質(zhì)菌絲發(fā)達，可形成瓶梗式分生孢子器，產(chǎn)橢圓形分生孢子，需氧、耐低溫，4 ℃仍可緩慢生長，適合作為冷鏈環(huán)境研究模型 。生態(tài)功能方面，該菌能分泌一系列細胞壁降解酶，可分解落葉與植物殘體中的纖維素和半纖維素，促進有機質(zhì)礦化，為水體微生物提供碳源 。初步試驗表明，其培養(yǎng)濾液對灰霉、菌核等植物病原菌具有拮抗活性，抑菌圈直徑15–20 mm，同時可產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶，破壞線蟲卵殼，盆栽試驗使番茄根結(jié)線蟲侵染率下降40 %，顯示出開發(fā)低溫生防制劑的潛力 。工業(yè)應(yīng)用上，擬近緣鞘孢菌的低溫酶系活性突出，10 ℃條件下纖維素酶和β-葡萄糖苷酶仍保持70 %以上活力，可用于冷鏈廢棄物降解、低溫洗滌或紙漿漂白，節(jié)能20 %并減少高溫處理成本 。此外，其耐冷特性使其成為教學(xué)與科研中常用的“冷鏈模式菌”，高校常利用其進行低溫生長、酶學(xué)及系統(tǒng)發(fā)育實驗，安全等級為四類，操作簡便 。腸道致病性大腸埃希氏菌