大洋考克氏菌

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。奇異水螺菌還被用于生物防治，其產生的物質可以抑制一些植物病原菌的生長，從而減少農藥的使用。大洋考克氏菌

MB培養(yǎng)基基礎（Marine Broth Base）是一種專為海洋細菌設計的富營養(yǎng)液體培養(yǎng)基，由蛋白胨、酵母粉及多種無機鹽組成，pH 7.2–7.6，滲透壓與海水相當。配方中氯化鈉濃度約2–3%，并補充鎂、鉀、鈣等海水中主要離子，可瞬時啟動依賴高鹽環(huán)境的嗜鹽菌與耐鹽菌，縮短延滯期。實驗室常規(guī)做法是將培養(yǎng)基干粉溶解于蒸餾水后，補加陳海水或人工海鹽，即可恢復接近自然海水的離子譜，使挑剔的海洋放線菌、弧菌、假單胞菌等迅速進入對數(shù)生長，用于后續(xù)分離、保藏或活性物質篩選。由于海洋微生物常產色素、抗生物質及胞外多糖，MB培養(yǎng)基的高營養(yǎng)特性可充分展現(xiàn)這些次級代謝潛能：弧菌在28℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)12小時，菌濃即可達10? CFU/mL，菌液呈乳白或淡粉；某些Planococcus則分泌墨藍色素，使整瓶培養(yǎng)液變?yōu)榈逅{，成為天然色素研究的理想起點。若需固體培養(yǎng)，只需補加1.5%瓊脂，即成MBA平板，可在表面涂布沉積物懸液，28℃培養(yǎng)2–3天，挑取形態(tài)各異的單菌落進行16S rDNA鑒定，流程簡潔高效。在質量控制方面，MB培養(yǎng)基需用人工海水或陳海水配制，切忌直接使用自來水，以免鈣鎂離子不足或氯殘留抑制菌體；滅菌后若出現(xiàn)沉淀，多為鎂鹽析出，可50℃水浴復溶，不影響使用。

克勞氏芽孢桿菌（Bacillus clausii）是芽孢桿菌屬中的“耐堿”，1915年由意大利克勞氏從堿性土壤中分離，菌體桿狀、周生鞭毛，可在 pH 8–10.5、鹽 0–12 % 的條件下旺盛生長，芽孢能耐受 100 ℃ 沸水 30 min，是研究極端堿適應的模式菌之一。一、耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉運蛋白（nhaC、mnh）與碳酸酐酶，可將胞內多余 Na? 泵出并維持 pH 穩(wěn)態(tài)；細胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸，膜脂分支化程度高，為高溫高堿酶的高效表達提供穩(wěn)定平臺。二、工業(yè)酶寶庫其耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃ 仍保持 90 % 活性，已用于無磷洗滌劑，血漬、奶漬去污力提升 30 %；耐堿淀粉酶更適 pH 9、90 ℃，可在紡織退漿中省略中和步驟，節(jié)能 15 %；耐堿木聚糖酶用于紙漿漂白，氯用量減少 30 %，降低可吸附有機鹵化物（AOX）排放。三、農業(yè)與環(huán)境菌株 SIN 可產 IAA 15 mg·L?1 并溶磷 2.6 mg·L?1，使玉米根系增 28 %，吸磷量提 18 %；與秸稈復配堆肥，24 h 堆溫升至 65 ℃，纖維素降解率提高 30 %，堆肥周期縮短 6 d。耐堿特性使其在 pH 9 的蘇打鹽堿土中仍能定殖，水稻產量增加 10 %。

德氏乳桿菌德氏亞種（Lactobacillus delbrueckii subsp. delbrueckii）是乳酸菌家族中更早被分離命名的“元老”之一，1901年即進入科學視野。菌體短桿、無芽孢、不運動，專性發(fā)酵葡萄糖產乳酸，更適生長溫度42～45℃，可在pH 3.5的酸環(huán)境中存活，耐高溫卻畏冷，4℃即停止繁殖。基因組只1.8 Mb，代謝途徑精簡，卻擁有完整的乳酸脫氫酶與寡肽轉運系統(tǒng)，使其在蛋白質豐富的基質中快速產酸，抑制菌。工業(yè)上，它是酸奶、瑞士奶酪與保加利亞傳統(tǒng)發(fā)酵乳的關鍵菌種，與嗜熱鏈球菌協(xié)同可將牛乳在3小時內酸化至pH 4.2，形成細膩凝乳與特征性乙醛風味；同時分泌胞外多糖，賦予產品順滑口感并延緩后酸化。近年研究還發(fā)現(xiàn)，其表面蛋白SlpA能黏附腸道上皮，誘導IL-10分泌，緩解小鼠結腸炎；熱滅活菌體亦可通過啟動樹突細胞TLR2信號，增強腸道IgA應答，兼具益生與免疫調節(jié)潛力。隨著合成生物學興起，德氏乳桿菌德氏亞種被工程化改造為“活藥工廠”，可在腸道內持續(xù)釋放胰島素樣肽或白細胞介素，為糖尿病與炎癥性腸病提供新型微生態(tài)治療方案。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。

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 %，農藥用量減少三分之一。三、促生提質菌株IAA產量25 mg·L?1，溶磷2.9 mg·L?1，并產揮發(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 %。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。蒼黃假棍狀桿菌

其IAA產量達118mg/L，明顯高于同屬菌株，可刺激小麥根長增加35%，干重提高28%。大洋考克氏菌

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。大洋考克氏菌