短短芽孢桿菌(Bacillus brevis)是一種革蘭氏陽性的芽孢桿菌,以其強大的代謝能力和獨特特性,在微生物學、工業(yè)、農業(yè)和醫(yī)學等領域引起了廣關注。這種細菌具有形成耐高溫、耐干燥的芽孢的能力,使其在不利環(huán)境中能夠長期存活。生物學特性短短芽孢桿菌是一種短桿狀的細菌,具有周生鞭毛,能夠通過芽孢形成在極端環(huán)境下生存。其更適生長溫度通常在30-40℃之間,生長pH范圍較廣,一般在6.0-8.0之間。這種細菌以其豐富的代謝產(chǎn)物和多樣的生理功能而聞名,包括抗生物質、蛋白酶和表面活性劑的產(chǎn)生。工業(yè)應用短短芽孢桿菌在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要應用,尤其是在抗生物質和酶制劑的生產(chǎn)方面。它能夠合成多種抗生物質,如短桿菌肽(Bacitracin),這是一種重要的抗菌劑,廣用于治細菌沾染。此外,短短芽孢桿菌還能產(chǎn)生多種工業(yè)用酶,如蛋白酶和淀粉酶,這些酶在食品加工、洗滌劑和紡織品工業(yè)中具有廣泛應用。農業(yè)應用在農業(yè)領域,短短芽孢桿菌也展現(xiàn)出其獨特的價值。它能夠產(chǎn)生多種植物生長,促進植物生長和發(fā)育。此外,這種細菌還具有生物防治的潛力,能夠抑制土壤中的有害菌,減少植物病害的發(fā)生。其基因組已被測序,為分子生物學和生物技術研究提供了豐富的資源。扁平木霉
PTYG培養(yǎng)基(Peptone-Tryptone-Yeast Extract-Glucose Medium)是一種高營養(yǎng)、通用型液體培養(yǎng)基,由蛋白胨、胰蛋白胨、酵母粉和葡萄糖四種關鍵成分組成,故名“PTYG”。其配方通常為蛋白胨5 g、胰蛋白胨5 g、酵母粉5 g、葡萄糖10 g,NaCl 5 g,補水至1 L,pH調至7.0±0.2,適用于大多數(shù)異養(yǎng)細菌、酵母及絲狀菌的快速增殖與代謝研究。該培養(yǎng)基營養(yǎng),蛋白胨與胰蛋白胨提供多肽與氨基酸,酵母粉富含維生素B群與微量元素,葡萄糖作為碳源,能迅速啟動微生物代謝,縮短延滯期。在常規(guī)培養(yǎng)條件下,大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、乳酸菌等常見菌株在37℃、180 r/min培養(yǎng)12小時即可達到對數(shù)后期,菌濃可達10? CFU/mL以上,適合用于質粒提取、蛋白表達、酶活測定等下游實驗。此外,PTYG培養(yǎng)基也常被用于益生菌(如雙歧桿菌、乳酸菌)的高密度發(fā)酵,若需增強選擇性,可添加0.05% L-半胱氨酸和0.1% Tween-80,以提高厭氧菌的生長效率。若制備固體平板,只需加入1.5%瓊脂,即可用于菌落計數(shù)、分離純化及菌株保藏。由于其成分明確、配制簡便、適用廣,PTYG培養(yǎng)基已成為微生物實驗室中不可或缺的“基礎口糧”,在基礎研究、工業(yè)發(fā)酵、食品微生物檢測及教學實驗中均發(fā)揮著重要作用。廈門下水道球菌鼠傷寒沙門菌經(jīng)胃入腸,在腸道內增殖,粘附于腸黏膜上皮細胞,進而侵入固有層,釋放有毒物質,導致其充血。

甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌是土壤里的“碳鏈煉金師”。它以甲醇、甲胺等一碳化合物為主食,卻能把這些常被忽視的小分子變成高值產(chǎn)物。菌體在含甲醇的培養(yǎng)基中迅速萌發(fā),分泌甲醇脫氫酶,將有毒的甲醇先氧化為甲醛,再經(jīng)RuMP循環(huán)固定為果糖-6-磷酸,既獲得能量,又合成自身所需碳骨架。整套反應在pH 7、30℃下效率比較高,甲醇轉化率可達理論值的92%,遠高于化學催化。更難得的是,它同時是一株“生物兵工廠”。在利用甲醇的同時,甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌能合成表面活性素、泛革素等脂肽,對黃瓜枯萎、辣椒疫霉、番茄青枯的抑菌帶寬達25-30毫米;其揮發(fā)性的3-甲基-1-丁醇、2-甲基吡嗪可誘導植物系統(tǒng)抗性,使棉花黃萎病指下降40%。田間試驗表明,每畝用200克菌粉滴灌,玉米根際甲醇天然濃度降低60%,植株葉綠素提高1.5個SPAD單位,產(chǎn)量增加8%,且農藥使用量減少三成。工業(yè)端,科研團隊把聚-γ-谷氨酸合成酶基因導入甲基營養(yǎng)型芽孢桿菌,使其在消耗甲醇的同時產(chǎn)出高黏度γ-PGA,可作為保水劑、絮凝劑或醫(yī)用敷料;5噸罐分批發(fā)酵,γ-PGA產(chǎn)量達25 g/L,成本比傳統(tǒng)谷氨酸發(fā)酵低20%。此外,其芽孢可耐沸水煮15分鐘、紫外照射兩小時,噴霧干燥存活率超過90%,為大規(guī)模制劑化提供了便利。
嗜碳芽孢桿菌(Bacillus carboniphilus)是芽孢桿菌屬里少見的“高碳”。菌體桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,更適溫度 45–50 ℃,pH 7.0–8.5,可在高濃度可溶性淀粉、糖蜜或木質纖維素水解液中快速生長,因而得名“碳愛好者”。一、高效利用碳源菌株 ATCC 700101 攜帶多拷貝 α-淀粉酶、普魯蘭酶和木聚糖酶基因,48 h 內可將 15 % 淀粉液化糖化至還原糖 180 g L?1,轉化率 > 90 %,為濃醪發(fā)酵提供廉價糖源;與酵母共培養(yǎng),乙醇產(chǎn)量提 12 %,蒸餾能耗降 8 %。二、高滲耐受胞內積累相容溶質四氫嘧啶,使菌體在糖濃度 300 g L?1、滲透壓 1.8 MPa 下仍保持 80 % 活性;芽孢耐 80 ℃ 30 min,便于濃糖液滅菌后直投,縮短發(fā)酵周期 12 h。三、農業(yè)應用菌株 BC-20 產(chǎn) IAA 20 mg L?1 并溶磷 2.9 mg L?1,玉米盆栽根長增 28 %,吸磷量提 22 %;與秸稈復配堆肥,堆溫 24 h 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、工業(yè)酶潛力其耐熱耐堿普魯蘭酶更適 pH 9、65 ℃,已用于淀粉糖化“一步法”,節(jié)省中和酸 20 %;木聚糖酶在 pH 10、60 ℃仍保持 85 % 活性,用于紙漿漂白,氯用量減少 30 %,降低可吸附有機鹵化物(AOX)排放。塔氏糖多孢菌在分類學上屬于細菌界,放線菌門,放線菌綱,放線菌目,糖多孢菌科,糖多孢菌屬。

蒙氏腸球菌(Enterococcus mundtii)是一種革蘭氏陽性、兼性厭氧的球形細菌,常以成對或短鏈排列。近年來,科研團隊從健康動物腸道中分離到一株編號為HCD01的蒙氏腸球菌,經(jīng)16S rRNA測序及系統(tǒng)發(fā)育分析,確認其與模式菌株同源性高達99%以上,已被保藏于中國微生物菌種保藏中心,保藏號CGMCC No.31447。安全評價顯示,HCD01不含溶血素、凝膠酶等常見毒力基因,溶血試驗呈陰性,且對小鼠臟器系數(shù)無不良影響,具備益生菌的先決條件。功能試驗中,該菌能在pH 2~4的酸性環(huán)境及10% NaCl的高鹽環(huán)境中存活,表現(xiàn)出良好的耐酸耐鹽能力;同時可產(chǎn)生乳酸,使培養(yǎng)基pH在16小時內由6.2降至5.5,抑制沙門氏菌和停乳鏈球菌等病原體的生長。動物試驗進一步證實,連續(xù)灌服HCD01的小鼠平均日增重提高,料重比下降,腸道絨毛結構完整,且在沙門氏菌攻毒后,肺、肝及結腸病變明顯減輕,說明其既能促進生長,又能緩解致病菌沾染造成的組織損傷。綜上,蒙氏腸球菌HCD01集安全、耐逆、產(chǎn)酸、抑菌、促生長于一體,在替代抗生物質的微生態(tài)制劑及畜牧養(yǎng)殖業(yè)中具有廣闊的應用前景。糞腸球菌作為益生菌具有多種功能特性,如耐胃酸、膽汁,高溫環(huán)境穩(wěn)定,定植力強,起到占位保護作用。廈門下水道球菌
鼠乳桿菌通過與腸道免疫系統(tǒng)相互作用,展現(xiàn)出強大的免疫調節(jié)功能細胞的活性促進免疫球蛋白的分泌。扁平木霉
食明膠深海菌(Thalassobius gelatinovorus)是一種革蘭氏陰性的海洋細菌,因其獨特的生態(tài)適應性和生物特性而受到關注。生物特性食明膠深海菌是一種嚴格好氧的化能異養(yǎng)菌,具有輕微嗜鹽性。其菌落呈圓形,淡黃色不透明,表面光滑,粒狀隆起,邊緣規(guī)則,無暈環(huán)。這種細菌能夠液化明膠,產(chǎn)生硫化氫,形成吲哚,不能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。生態(tài)分布食明膠深海菌更初從德國基爾峽灣的海水中分離出來。它泛分布于海洋環(huán)境中,尤其是在深海沉積物中。這種細菌的分布表明其對海洋生態(tài)系統(tǒng)中的物質循環(huán)和生物量的初步生產(chǎn)具有重要作用。應用領域食明膠深海菌的主要用途是作為模式菌株用于科研。其獨特的生物特性和生態(tài)適應性使其成為研究微生物在極端環(huán)境下的生存機制和適應性的重要模型。此外,食明膠深海菌在生物技術領域也具有潛在應用價值,例如在生物降解和生物合成方面。培養(yǎng)與保存食明膠深海菌的培養(yǎng)條件為26℃,使用特定的培養(yǎng)基(如DSMMedium 123)。保存條件包括液氮很低溫凍結法、-80℃冰箱凍結法和真空冷凍干燥法。未來展望隨著對食明膠深海菌研究的不斷深入,其在生物技術和環(huán)境科學中的應用潛力將進一步被挖掘。扁平木霉