綠色綠芽菌(Blastochloris viridis)是一株綠色、能出芽的光合細菌,隸屬α-變形菌綱芽生綠菌屬。菌體圓形至卵圓,具極生鞭毛,可活躍游動;革蘭氏陰性,無芽孢,不形成芽孢鏈,通過不對稱出芽繁殖,是光合菌中少見的“芽殖型”。它的培養(yǎng)物呈橄欖綠至翠綠,源于細菌葉綠素b與類胡蘿卜素的組合,吸收波段集中在700-900 nm近紅外區(qū),可在弱光或近紅外環(huán)境中進行不產氧光合,為光能異養(yǎng)生長提供優(yōu)勢。更適生長溫度30℃,pH 6.8-7.5,鹽度0-6%,兼性微好氧,黑暗條件下也能緩慢呼吸增殖,適應淡水到河口多種生境。綠色綠芽菌的光合內膜為囊泡狀,含Q-8、Q-10、MK-7、MK-9等醌類,G+C mol% 66-71,系統(tǒng)發(fā)育與紅游動菌屬更接近。其反應中心結構與電子傳遞鏈已被解析,是研究光能轉化和人工光合器件的模型生物。應用方面,菌株ATCC 19567常用于教學與科研;因其能利用低級脂肪酸和多種有機酸,也被探索用于高濃度有機廢水處理,可在光照厭氧反應器中同步去除COD并回收單細胞蛋白,為“光合-凈水-資源”一體化提供新思路。隨著合成生物學發(fā)展,綠色綠芽菌的細菌葉綠素b合成基因簇已被克隆,為構建近紅外驅動細胞工廠奠定了遺傳基礎。假普通鏈孢囊菌屬于細菌中的放線菌 ,能夠抑制金黃色葡萄球菌的生長,但對大腸桿菌沒有作用 。遲緩愛德華氏菌
耐熱芽孢芽孢桿菌(Geobacillus stearothermophilus,舊稱Bacillus stearothermophilus)是微生物世界的“高溫鐵人”。其更適生長溫度55–65 ℃,芽孢可耐100 ℃沸水2小時、紫外線輻照8小時仍存活,被廣用于檢驗高壓滅菌效果。該菌的耐熱密碼在于:細胞膜富含支鏈脂肪酸和鈣-吡啶二羧酸復合物,降低膜流動性;組蛋白樣蛋白緊緊包裹DNA,防止高溫斷裂;同時擁有一套高效熱休克蛋白(Hsp)系統(tǒng),可快速修復變性蛋白。在工業(yè)酶領域,耐熱芽孢芽孢桿菌是“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,可將淀粉液化時間縮短一半,廣用于酒精、制糖、紡織退漿,年市場需求超萬噸;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。農業(yè)與環(huán)境方面,科學家將其與堆肥菌系復配,使堆溫迅速升至65 ℃,加速有機質分解,殺滅病原菌和雜草種子,縮短堆肥周期30%;在油田,耐熱芽孢芽孢桿菌可耐受55 ℃、高鹽環(huán)境,利用原油為碳源,產生生物表面活性劑,提高采收率5–8%。土生哈薩克斯坦酵母羅伊赫海源菌的菌落呈圓形,淡黃色半透明,表面光滑偏濕潤,邊緣規(guī)則,無暈環(huán),中間微凸,直徑約1mm 。

堀越氏芽孢桿菌(Bacillus horikoshii)是20世紀90年代由日本科學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?逆向轉運蛋白(mnh、nhaC)和碳酸酐酶,可將胞內多余Na?排出,并將CO?2?轉化為HCO??,維持胞內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、農業(yè)與環(huán)境應用菌株P1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 %,產量提高18 %。
棲藻海卵菌(Marinovum algicola)是一種生活在海洋環(huán)境中的微生物,具有獨特的生態(tài)功能和生物多樣性價值。生態(tài)功能棲藻海卵菌在海洋生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的生態(tài)學功能。它們通常與浮游生物共生,參與海洋食物網的構建和營養(yǎng)循環(huán)過程。這種共生關系對海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和健康至關重要,棲藻海卵菌通過分解有機物質,促進營養(yǎng)物質的循環(huán),維持海洋生態(tài)系統(tǒng)的平衡。生物多樣性棲藻海卵菌是海洋生物群落中的重要組成部分,與其他海洋生物的相互作用對海洋生物多樣性的維持具有重要意義。其存在豐富了海洋生物多樣性,為研究海洋生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能提供了重要線索。潛在應用棲藻海卵菌可能具有潛在的應用價值,可以用于生物工程和生物技術領域。例如,在海洋生物資源的開發(fā)和海洋污染治理等方面,棲藻海卵菌可能發(fā)揮重要作用。分離基質與菌種保藏棲藻海卵菌的分離基質為水樣或深海海水。其模式菌株被中國海洋微生物菌種保藏管理中心等機構保藏,并用于研究目的。棲藻海卵菌作為海洋生態(tài)系統(tǒng)中重要的微生物成員,其生態(tài)學功能和生物多樣性研究具有重要意義。未來的研究工作將為我們更深入地了解海洋生態(tài)系統(tǒng)的運行機制提供新的視角和認識。強壯類芽孢桿菌作為一種益生菌,能夠調節(jié)腸道菌群平衡,增強腸道屏障功能。

蔬菜芽孢桿菌(Bacillus oleronius)是芽孢桿菌屬里“更懂蔬菜”的專性住客。更初從腐爛生菜葉脈中分離,菌體纖細、革蘭氏陽性,具周生鞭毛,能形成橢圓芽孢,耐干燥、耐低氧,可在pH 5–9、溫度15–40℃范圍內生長,更適與蔬菜根際環(huán)境高度重疊,故得名“oleronius”(拉丁語“菜園的”)。它的首要武器是“蔬菜定制”抑菌譜。菌株QSI-1可分泌?;呓z氨酸內酯酶(AHL-lactonase),切斷軟腐歐文氏菌、胡蘿卜果膠桿菌的群體感應信號,使病原菌無法啟動果膠酶基因,白菜軟腐病斑減少70%;同時產生表面活性素與fengycin,對番茄葉霉、辣椒疫霉抑菌帶寬達28 mm,且能形成生物膜覆蓋傷口,阻止二次侵染。第二技能是“溫和促生”。蔬菜芽孢桿菌合成IAA 20 mg/L,并溶出有機磷3.2 mg/L,誘導生菜、菠菜根系增30%,葉綠素提高1.5個SPAD單位,硝酸鹽含量下降12%,明顯提升蔬菜品質與安全。工廠化應用上,研究者將菌株QSI-1與褐藻寡糖復配,制成活菌數(shù)10? CFU/mL的“蔬菜保鮮微乳”,采后噴施可抑制軟腐、灰霉,使生菜貨架期由7 d延至14 d,失重率<5%,已在上海崇明有機農場示范推廣?;羰夏c桿菌可以通過接觸傳播和空氣傳播,污染的醫(yī)療器械和醫(yī)務人員的手是重要的傳播媒介。解肝磷脂土地桿菌
帶小棒鏈霉菌進化軌跡:基因演變歲月綿,形態(tài)功能更迭連,進化歷程尋根淵,生命故事永流傳。遲緩愛德華氏菌
無機磷細菌培養(yǎng)基(不含瓊脂)是專為“溶磷菌”篩選與活性測定設計的合成液體培養(yǎng)基。其配方精髓在于“難溶磷”:磷酸三鈣〔Ca?(PO?)?〕以懸浮顆粒形式存在,不提供任何磷;葡萄糖或甘露醇擔任碳源,硫酸銨為氮源,并輔以Mg2?、K?、微量元素及磷酸鹽緩沖液,pH穩(wěn)定在6.8–7.2。唯有能分泌有機酸、質子或磷酸酶的細菌,方可將不溶性磷轉化為可溶PO?3?,供自身同化并釋放到液相中,使原本乳白的懸濁液逐漸澄清,上清有效磷濃度上升,實現(xiàn)“溶磷”可視化與可量化。實驗流程簡潔高效:250 mL三角瓶裝50 mL培養(yǎng)液,接入土壤或根際稀釋液,28℃、170 r/min振蕩培養(yǎng)5–7天;每24 h取樣離心,鉬銻抗比色法測定鉬藍吸光度,繪制“溶磷-時間”曲線。高效菌株72 h內上清磷濃度可突破200 mg·L?1,pH降至4.5以下,溶磷率與酸度呈明顯負相關。若需高通量比較,可改用96深孔板,同步測定OD???與可溶性磷,計算單位生物量溶磷效率,快速鎖定優(yōu)良菌株。質量控制要點:滅菌后磷酸三鈣易沉降,使用前需渦旋或磁力攪拌重懸;背景可溶磷須低于0.5 mg·L?1,避免假陽性。儲存過程若出現(xiàn)絮凝,多為鈣-蛋白復合物,可超聲打散,不影響活性。遲緩愛德華氏菌