微球菌科

克氏芽孢桿菌（Bacillus kochii）是芽孢桿菌屬的新成員，2006年由德國科學家從高溫堆肥中分離，命名致敬現(xiàn)代微生物學奠基人羅伯特·科赫。菌體桿狀、革蘭氏陽性，可形成橢圓芽孢，更適溫度45–55 ℃，pH 6.5–8.5，兼具“嗜熱+解磷+拮抗”三重技能，是土壤微生態(tài)研究的熱點菌種。一、解磷促生菌株TP-6分泌葡萄糖酸、乳酸和磷酸酶，可將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷277 mg·kg?1，盆栽玉米根際有效磷提高42 %，植株干重增加30 %；同時產(chǎn)IAA 18 mg·L?1，誘導側(cè)根數(shù)量增35 %，吸鉀量提20 %，實現(xiàn)“氮磷鉀”三要素同步活化。二、生物防治克氏芽孢桿菌產(chǎn)生kochii環(huán)脂肽，對番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎抑菌帶寬達26 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，果實Vc含量提高10 %。三、工業(yè)酶潛力其耐熱堿性淀粉酶更適溫度65 ℃、pH 9，在紡織退漿中可省略堿中和步驟，節(jié)能15 %；耐熱蛋白酶在50 ℃、pH 10下對血漬去污力提升25 %，已列入無磷洗滌劑助劑。四、環(huán)境修復與秸稈復配堆肥，24 h堆溫升至65 ℃，纖維素降解率提高30 %，堆肥周期縮短7 d；菌體還能吸附Cd2?、Pb2?，吸附量分別達50 mg·g?1與35 mg·g?1，為礦區(qū)復墾提供低成本方案。科學家正給它植入耐旱、耐鹽基因，讓它在西北旱地也能結瘤。微球菌科

高島氏膠珊瑚菌（Holtermanniella takashimae）是近年來備受關注的珍稀膠質(zhì)菌，隸屬于銀耳目，因日本學者高島首先分離而得名。它通體晶瑩剔透，狀若海底珊瑚，色澤由純白到淡黃，質(zhì)地柔軟富有彈性，曬干后收縮成輕薄菌片，復水即恢復原有形態(tài)。該菌多生長在海拔500至1500米、濕潤涼爽的常綠闊葉林中，常與殼斗科植物形成淺層菌根，對酸性土壤和空氣潔凈度要求極高，故又被視為森林健康的指示物種。成分分析顯示，高島氏膠珊瑚菌的粗蛋白含量可達干重的55%，氨基酸組成均衡，富含賴氨酸、蘇氨酸等人體必需氨基酸；其特有的大分子β-葡聚糖與酸性雜多糖具有明顯的免疫啟動與抗氧化活性，能明顯提升實驗動物巨噬細胞的吞噬能力，對自由基DPPH的率高于常見銀耳20%以上。此外，菌體中鈣、鐵、鋅等微量元素及維生素B1、B2、D前體含量亦居食用菌前列，為開發(fā)天然營養(yǎng)補充劑提供了質(zhì)量原料。在傳統(tǒng)食用方式上，高島氏膠珊瑚菌以清燉、冰糖羹、菌菇火鍋更為常見。其膠質(zhì)豐厚，久煮不爛，口感滑潤，可吸附湯汁精華，入口帶淡淡堅果香?，F(xiàn)代食品科技則將其超微粉添加到面包、酸奶或植物飲料中，既提升膳食纖維含量，又賦予產(chǎn)品獨特爽滑口感。棲蘇打菌屬奇異水螺菌（Aquaspirillum peregrinum）是一種在科研和應用領域備受關注的細菌。

球芽孢桿菌（Bacillus sphaericus）是芽孢桿菌屬里的“圓球”，因細胞呈規(guī)整桿狀、芽孢卻近球形而得名。它廣分布于土壤、淡水及蚊幼蟲孳生水體，對堿性環(huán)境（pH 9–10）和高溫（50 ℃）具有良好耐受性，是兼具環(huán)境治理與生物防治雙重價值的稀有菌種。一、殺蚊利器球芽孢桿菌更被稱道的是其對蚊幼蟲的專一毒力。菌株2362在芽孢形成期同步產(chǎn)生二元素蛋白（BinA/BinB），被庫蚊、按蚊幼蟲攝食后，素在中腸結合受體，造成離子失衡、麻痹死亡，24 h致死率可達95 %以上，而對魚類、哺乳動物幾乎無害。WHO已將其列入“全球媒介生物防治推薦菌劑”，并制成可濕性粉劑或緩釋顆粒，用于登革熱、瘧疾高發(fā)區(qū)的蚊媒控制，年撒施面積逾千萬公頃。二、環(huán)境修復球芽孢桿菌還能分泌堿性蛋白酶和脂肪酶，在pH 10、45 ℃條件下仍保持80 %活性，可用于高堿含油廢水處理。實驗表明，向煉油廢水中投加10? CFU mL?1菌液，7天COD去除率提升30 %，污泥量減少25 %，為高鹽高堿工業(yè)廢水提供低成本生物強化方案。三、農(nóng)業(yè)應用菌株IAB-109對番茄青枯、辣椒疫霉具明顯拮抗作用，抑菌帶寬20 mm；同時產(chǎn)IAA 15 mg L?1，盆栽玉米根長增28 %，產(chǎn)量提10 %。

異常嗜冷芽孢桿菌（Bacillus psychrodurans）是芽孢桿菌家族里的“極地居民”。它可在?2 ℃緩慢生長，更適溫度只15 ℃，比較高不超過30 ℃，卻能在南極凍土、深海沉積物中形成橢圓芽孢，耐?20 ℃冷凍和反復凍融，被視作研究低溫適應的模式菌之一。其“耐寒密碼”有三重：細胞膜富含支鏈和短鏈脂肪酸，保持流動性；冷休克蛋白Csp與RNA伴侶協(xié)同，防止核酸二級結構凍結；兼產(chǎn)低溫活性酶，在4 ℃仍具80 %活力，為冬季生物過程提供催化可能。在農(nóng)業(yè)上，菌株L-4分泌IAA 18 mg·L?1并溶磷2.3 mg·L?1，4 ℃下仍使冬小麥根長增25 %，返青期提前5天，分蘗數(shù)提高一成，相當于給作物“穿”上生物羽絨服。工業(yè)端，它的耐冷蛋白酶已在洗滌劑中試用，10 ℃洗衣去污力提升30 %，節(jié)能20 %；低溫淀粉酶可將糖化溫度由60 ℃降至35 ℃，為冬季酒精發(fā)酵省蒸汽、減碳排。環(huán)境修復方面，菌株ANT-1在?5 ℃、10 %鹽度下60天降解柴油60 %，為極地溢油、寒區(qū)輸油管泄漏提供原位生物修復方案。未來，借助合成生物學，把異常嗜冷芽孢桿菌的“冷酶+冷激”模塊植入生產(chǎn)菌，有望實現(xiàn)“零加熱”生物制造，讓微生物在冰水里也能為人類催化價值反應。小小嗜冷芽孢桿菌，用極端低溫下的生存智慧，把寒冷轉(zhuǎn)化為綠色科技的新動能。沙福芽孢桿菌是土壤里的“休眠戰(zhàn)士”。環(huán)境宜人時，它像普通桿菌分裂繁殖。

黏瓊脂芽孢桿菌是2007年在深海沉積物里被“撈”出的新成員，因菌落能拉出長長瓊脂糖絲，得了“黏瓊脂”的綽號。它生活在低溫、高壓、寡營養(yǎng)的海底，靠分泌特殊β-瓊脂糖酶，把堅硬的海藻碎片分解成單糖，再經(jīng)乙酰-CoA途徑合成能量，既填飽自己，也為周圍菌群打開“糧倉”，成為深海碳循環(huán)的隱形樞紐。實驗室更看重的是它的“冷酶工廠”。其瓊脂糖酶更適溫度只25℃，在4℃仍保持60%活性，比陸源同類酶省電一半；若把粗酶液直接噴到石花菜漿里，40分鐘就能讓膠體黏度降80%，濾出的寡糖可作益生元、化妝品保濕劑，甚至用于微膠囊壁材。更妙的是，菌體在貧氮環(huán)境會自發(fā)形成厚壁芽孢，可耐55℃、紫外照射兩小時，噴霧干燥存活率仍超90%，給工業(yè)化降低了冷鏈與包被成本。國內(nèi)團隊已把黏瓊脂芽孢桿菌制成灰粉末，用于即食涼粉、果凍的低溫脫膠，使生產(chǎn)周期從12小時縮到3小時，耗水減少四成；殘渣富含寡糖，可作飼料添加劑，提高仔豬日增重5%。未來，科學家計劃把耐冷酶基因轉(zhuǎn)進枯草芽孢桿菌，讓“冷酶”在常溫海洋里就地降解漂浮海藻，為藍碳保護再添一把微生物鑰匙。小小黏瓊脂芽孢桿菌，用一縷黏絲，把千米深海的秘密縫進人類綠色的產(chǎn)業(yè)鏈。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。扣囊內(nèi)孢霉

耐熱芽孢芽孢桿菌是微生物世界的“高溫鐵人”。微球菌科

Bushnell-Haas瓊脂（Bushnell-Haas Agar，簡稱BH瓊脂）是一種專為檢測環(huán)境微生物降解烴類能力而設計的合成培養(yǎng)基。其配方精簡而精細：以磷酸鉀緩沖對維持pH 7.0±0.2，硫酸銨提供氮源，氯化鈉、硫酸鎂與微量金屬鹽構成基本離子環(huán)境，卻不含任何有機碳源。正這份“刻意為之的貧瘠”，使BH瓊脂成為篩選“吃油微生物”的黃金標準——只有當培養(yǎng)皿中額外滴加柴油、石蠟或多環(huán)芳烴時，能利用這些烴類作為碳與能源的細菌、酵母乃至菌才會長出可見菌落，降解能力越強，菌落周圍出現(xiàn)透明暈圈的速度越快、直徑越大。自1940年代問世以來，BH瓊脂被廣用于石油污染土壤、海洋表面膜及工業(yè)廢水的微生物資源普查。研究人員只需將樣品勻漿涂布于表面覆有薄層原油的BH平板，28℃培養(yǎng)3–7天，即可依據(jù)菌落形態(tài)與暈圈初步分離高效降解株；再結合GC-MS測定殘余烴量，可在兩周內(nèi)完成從篩選到定量評價的完整流程。近年來，隨著極端環(huán)境研究升溫，BH配方被靈活調(diào)整：添加3% NaCl可分離耐海鹽烴降解菌；降低pH至4.5、補充Cu2?則用于勘查酸性礦山廢水中的耐重金屬菌。微球菌科