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(chǔ)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(diào)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(guān)”,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(fù),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(zhì)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。小小耐熱芽孢芽孢桿菌,用極端環(huán)境下的生存智慧,為人類工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)保打開一扇“高溫之門”。毛榛畢赤酵母
格雷厄姆氏根瘤菌是豆科家族里更“挑剔”的房客,卻只認花生這一位房東。它自帶“門禁卡”——特殊的Nod因子,能精細識別花生根毛分泌的染料木苷,兩者對接成功,根毛便卷曲成螺旋,把菌請進“地下別墅”。隨后,細菌釋放信號,誘導(dǎo)根部細胞分裂,三天鼓出乳白根瘤,像給根系掛上微型氮肥廠。瘤內(nèi)氧氣被植物合成的豆血紅蛋白調(diào)到納摩級,固氮酶安全開工,將空氣中惰性的N?轉(zhuǎn)化為NH??,晝夜輸送給花生,畝產(chǎn)蛋白因此提升三成,農(nóng)戶少施20公斤尿素,卻多收一筐飽滿果仁。更妙的是,收獲后根瘤遺落田間,氮素緩慢釋放,后茬小麥吸氮量提高15%,土壤硝態(tài)淋失減少四成,地下水不再“又咸又綠”。如今,科研團隊把菌液做成鋁箔袋裝,拌種即可,比化肥便宜三成,卻無污染;還植入耐旱基因,讓它在華北旱地也能結(jié)瘤。小小格雷厄姆氏根瘤菌,用微米之軀撬動綠色農(nóng)業(yè),讓藍天少一縷煙,田里多一季香。Paecilomyces formosus土地鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis terrae)是一種具有重要環(huán)境修復(fù)潛力的微生物。

酸快生芽孢桿菌(Bacillus acidiceler)是2014年才被正式命名的芽孢桿菌新成員,卻已在綠色農(nóng)業(yè)中跑出“加速度”。菌株HS3由花生根際分離,耐酸、耐旱、耐溫,pH 5.5仍能快速萌發(fā);其芽孢可抗紫外、耐干燥,貨架期長達24個月,為商品化奠定基礎(chǔ)。HS3的“三板斧”讓土壤瞬間啟動:①產(chǎn)IAA 45.8 mg/L,誘導(dǎo)玉米、花生根系激增30%以上;②溶有機磷2.9 mg/L、解鉀19.9 mg/L,把固定態(tài)磷鉀變成養(yǎng)分;③分泌蛋白酶與脂肽,抑制番茄青枯、辣椒疫霉,病指下降四成。田間數(shù)據(jù)顯示,在花生-玉米間作體系下,每畝滴灌200 mL菌液(10^8 CFU/mL),花生側(cè)磷、鉀分別提高24%、53%,秕果率降54%,增產(chǎn)9.9%;玉米側(cè)IAA提升68%,禿頂縮短27%,增產(chǎn)18.6%,相當(dāng)于少施25 kg復(fù)合肥仍多打糧。工業(yè)端,菌株CNBG-PGPR-17 24 h內(nèi)可把無機磷溶出277 mg/kg,并產(chǎn)乳酸0.27 kg/L,發(fā)酵液pH直降1單位,既當(dāng)“生物酸化劑”又當(dāng)“液體磷肥”,已用于藍莓基質(zhì),使可溶性蛋白、花青素分別增加17.7%、10.5%,果實糖酸比更協(xié)調(diào)。未來,隨著耐酸、耐鹽基因被進一步解碼,酸快生芽孢桿菌有望走進南方紅壤、北方鹽堿地,乃至礦區(qū)復(fù)墾,用一把“酸”鑰匙打開貧瘠土壤的肥力之門,為“減磷增效”提供可持續(xù)的微生物方案。
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(jié)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(fù)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(yīng)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 %??茖W(xué)家正給它植入耐旱、耐鹽基因,讓它在西北旱地也能結(jié)瘤。

嗜鹽鹽漬微菌(Halomonas sp.)是一類生活在海水、鹽湖、鹽堿土壤等高鹽環(huán)境中的革蘭氏陰性桿菌,更適 NaCl 濃度 3 %,但可在 1 %–25 % 鹽度范圍內(nèi)存活,堪稱“輕-中嗜鹽標(biāo)兵”。菌落乳白色、邊緣整齊,短桿狀細胞具單極鞭毛,能形成胞外多糖,既吸附 Na? 緩解滲透脅迫,又便于自身在固體表面形成生物膜。其耐鹽策略采用“相容溶質(zhì)”模式:細胞內(nèi)大量積累四氫嘧啶(ectoine)和脯氨酸,不干擾酶活;膜脂含磺化糖蛋白 S 層,負電荷屏蔽高陽離子,維持膜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。因此,在鹽度突變、重金屬并存時仍能快速繁殖。環(huán)境工程上,Halomonas sp. 是“高鹽脫氮王”。新疆鹽湖菌株 5505 在 8 % NaCl 下對氨氮、硝態(tài)氮、亞硝態(tài)氮去除率分別達 100 %、94 % 和 74 %,氮素主要通過同化作用進入菌體,污泥產(chǎn)量低,為高鹽廢水生物凈化提供了高效菌種資源。另有菌株 PH4-5 可在 3 %–12 % 鹽度下降解苯酚,68 h 去除率 > 90 %,為含鹽含酚工業(yè)廢水處理帶來新思路。農(nóng)業(yè)方面,Halomonas 能溶解鉀長石、釋放鉀,并分泌 IAA 促進作物根系在鹽堿地生長;與藻共生時,還可利用微藻釋放的甘油作碳源,實現(xiàn)“菌-藻”聯(lián)合修復(fù)高鹽鹽堿土。在工業(yè)領(lǐng)域,解硫胺素類芽孢桿菌的應(yīng)用主要集中在生物合成方面。抗射線鏈霉菌
它能夠耐受高劑量的輻射,這使其在研究微生物的輻射抗性和DNA修復(fù)機制方面具有重要價值。毛榛畢赤酵母
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(nèi)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(jié)構(gòu)完整,且在沙門氏菌攻毒后,肺、肝及結(jié)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(zhì)的微生態(tài)制劑及畜牧養(yǎng)殖業(yè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。毛榛畢赤酵母