長賴氨酸芽孢桿菌(Lysinibacillus macroides)是2013年從鯉腸道中分離的新成員,因細胞呈長桿、鏈狀排列而得名。它能在1/2LB培養(yǎng)基上形成淺褐色、光滑、直徑約1mm的菌落,革蘭氏陽性,具周生鞭毛,可產(chǎn)卵圓形芽孢,耐pH6–9、鹽0–6%,更適溫度35–37℃,對干旱、高溫和膽汁鹽均有良好適應力。其“本領”在于三酶合一:吲哚乙酸(IAA)分泌量達18mg/L,可刺激小麥根長增加35%;ACC脫氨酶活性降低植物乙烯水平,緩解鹽脅迫;鐵載體與蛋白酶協(xié)同,可抑制番茄青枯、辣椒疫霉等病原菌,抑菌帶寬22–28mm。山東大棚試驗顯示,用長賴氨酸芽孢桿菌菌液灌根,番茄根結線蟲侵染率下降42%,果實Vc含量提高12%,產(chǎn)量增8.3%。工業(yè)端,菌株ZJB-17009的酯酶對N-苯乙酰-DL-氨基酸水解選擇性達99%,已被用于綠色合成L-氨基酸;另一株C1在白酒窖池可產(chǎn)己酸和乙酸乙酯,使基酒主體香提高30%,為“增香菌”提供新選擇。未來,借助合成生物學,長賴氨酸芽孢桿菌有望被植入耐鹽、產(chǎn)聚-γ-谷氨酸模塊,成為鹽堿地“一菌多效”的先鋒,讓貧瘠土地也飄出豐收香。這種細菌的蛋白質降解能力較強,能夠分解復雜的蛋白質結構,這在生物技術應用中具有潛在用途。構巢裸胞殼
肉湯培養(yǎng)基(測磷細菌菌數(shù))是一種把“富營養(yǎng)”與“溶磷篩選”合二為一的液體計數(shù)培養(yǎng)基。它在傳統(tǒng)牛肉膏蛋白胨肉湯基礎上進行精簡:牛肉膏3 g、蛋白胨10 g、NaCl 5 g提供碳氮和生長因子;磷源改為0.2 g難溶性磷酸三鈣,經(jīng)球磨過300目,懸于蒸餾水中呈乳白混懸液;pH調至7.0±0.2,分裝試管后121℃滅菌15 min,冷卻振蕩重懸即可接種。由于無瓊脂,培養(yǎng)基既保持肉湯的高營養(yǎng)促生優(yōu)勢,又以懸浮顆粒Ca?(PO?)?為“磷開關”,可同步完成溶磷功能驗證和菌數(shù)測定,適用于土壤、根際或堆肥浸出液中溶磷菌群的快速評估。操作方法沿用比較大可能數(shù)(MPN)法:將樣品按10?1–10??梯度稀釋,各取1 mL加入含5 mL肉湯培養(yǎng)基的螺口管,每稀釋度3重復,28℃靜置培養(yǎng)48 h。溶磷菌生長使Ca?(PO?)?顆粒被酸溶解,培養(yǎng)液由乳白→局部透明→全管澄清,并伴隨菌膜形成;非溶磷菌雖可增殖,但培養(yǎng)基保持混濁無透亮。以“出現(xiàn)澄清+菌膜”為陽性管,查MPN表即可算出每克樣品的溶磷菌數(shù),全程只需3天,比平板溶磷圈法縮短一半時間。質量控制要點:滅菌后磷酸三鈣易沉降,使用前需渦旋混勻;若肉湯本身含磷(牛肉膏批次差異),可先用磷鉬藍法測可溶磷,超過5 mg L?1即棄用。冰湖黃桿菌瘤內菌變膨體,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。

嗜氣芽孢桿菌(Bacillus aerophilus)是芽孢桿菌屬里的“氧氣狂熱者”,2004年隨以色列高空氣球首先被分離,可在0.8–21 % O?范圍內旺盛生長,更適氧分壓高于普通土壤芽孢桿菌2倍,故得名“嗜氣”。其菌落呈乳白色、邊緣卷發(fā)狀,革蘭氏陽性,具周生鞭毛,能形成橢圓芽孢,耐紫外、耐干燥,貨架期長達3年,為制劑化提供質量載體。在土壤復蘇后,嗜氣芽孢桿菌迅速啟動“三效機制”:①分泌吲哚乙酸(IAA)25 mg/L,刺激玉米、番茄根系增長30 %;②產(chǎn)蛋白酶、纖維素酶,分解作物殘體,釋放養(yǎng)分;③合成表面活性素、fengycin,對番茄青枯、辣椒疫霉抑菌帶寬達28 mm,且能誘導植物ISR,降低農(nóng)藥用量40 %。田間試驗顯示,每畝用200 g菌粉(10? CFU/g)拌種,小麥返青期根際磷提高32 %,千粒重增1.8 g,產(chǎn)量提升8.5 %;在大棚番茄上,滴灌菌液可使灰霉病指下降45 %,果實Vc含量提高12 %,糖酸比更協(xié)調。工業(yè)端,嗜氣芽孢桿菌是“低溫酶工廠”。其耐有機溶劑蛋白酶在15 ℃、30 %乙醇中仍保持70 %活性,可用于洗滌劑;耐堿脂肪酶更適pH 10,適用于乳制品CIP清洗,節(jié)能20 %。
包姜氏液體培養(yǎng)基基礎(BGA Broth Base)是為培養(yǎng)姜苗根莖共生促生菌而設計的富氮液體培養(yǎng)基,由包頭師范學院與姜科作物團隊共同優(yōu)化,故得“包姜”之名。其配方以酪蛋白胨與大豆木瓜酶消化物提供與緩釋氨基酸,酵母粉補充B族維生素和微量元素,可溶性淀粉作碳源,既避免葡萄糖過量產(chǎn)酸,又模擬根莖分泌物成分;特別添加0.3% K?HPO?與0.2% MgSO?,緩沖能力強,可中和菌體代謝酸,維持pH 6.8–7.0,滿足假單胞菌、芽孢桿菌及稀有放線菌的同步增殖。實際應用中,1 L培養(yǎng)基接種5 mL姜塊研磨液,28℃、160 r/min振蕩培養(yǎng)24 h,菌濃即可達2×10? CFU/mL,菌液呈淡棕、微粘,帶新鮮生姜清香;繼續(xù)補糖發(fā)酵可產(chǎn)胞外多糖1.2 g/L,對番茄、辣椒具明顯促根活性。若需固體分離,補加1.2%瓊脂即得BGA平板,可直觀觀察菌落形態(tài):有效菌株多呈乳白、邊緣波狀,48 h后在365 nm紫外下可見藍綠色熒光,與16S rDNA序列聯(lián)用,可在72 h內完成“功能—種屬”雙重鑒定。質量控制上,BGA培養(yǎng)基需用去離子水配制,高壓滅菌后若出現(xiàn)輕微沉淀,為鎂—磷復合物,50℃水浴搖勻即可;儲存過程若液體變黃,提示淀粉水解過度,應廢棄。假普通鏈孢囊菌在燕麥粉酵母精瓊脂(30℃)上,氣絲呈現(xiàn)淡粉色,基絲反面淡褐色,可溶色素為淡黃褐色。

耐熱芽孢桿菌(Geobacillus 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(nóng)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 %。死谷芽孢桿菌,名字聽來荒涼,卻是沙漠表層耐命的“綠洲工匠”。三毛孢
鮭色野野村氏菌革蘭氏陽性,基絲和氣絲極多分枝。氣絲上產(chǎn)生鉤狀、螺旋形或直孢子鏈,孢子表面光滑或有疣。構巢裸胞殼
擴散芽孢桿菌(Bacillus diffusus)是芽孢桿菌屬里的“運動健將”。菌體桿狀、周生鞭毛,在瓊脂表面可形成迅速擴展的薄膜狀菌落,24 h內直徑達80 mm,故得名“diffusus”。其更適生長溫度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、廣譜抑菌擴散芽孢桿菌產(chǎn)生diffusin脂肽,對番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎等病原菌抑菌帶寬達28 mm;溫室試驗顯示,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,誘導玉米側根增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,可作為鉆井泥漿降濾失劑,耐鹽達12 %。構巢裸胞殼