枯草芽孢桿菌R179

嗜堿芽孢桿菌（Bacillus alcalophilus）是芽孢桿菌屬的“高堿”。菌體桿狀、周生鞭毛，能在 pH 9–11 的極端堿性環(huán)境中旺盛生長(zhǎng)，芽孢可耐 100 ℃ 沸水 30 min，是研究堿適應(yīng)與工業(yè)酶的模式菌株。一、耐堿機(jī)制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（nhaA、nhaC）和碳酸酐酶，將胞內(nèi)多余 Na? 泵出并維持 pH 穩(wěn)態(tài)；細(xì)胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸，膜脂分支化程度高，為高溫高堿酶表達(dá)提供穩(wěn)定平臺(tái)。二、工業(yè)酶寶庫(kù)其耐堿淀粉酶更適 pH 10、90 ℃，用于紡織退漿可省略中和步驟，節(jié)能 15 %；耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃仍保持 90 % 活性，已列入無(wú)磷洗滌劑，血漬、奶漬去污力提升 30 %；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(jī)鹵化物（AOX）排放。三、農(nóng)業(yè)應(yīng)用菌株 AB-10 產(chǎn) 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(fù)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，殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。四、環(huán)境修復(fù)胞外多糖能吸附 Cd2?、Pb2?，吸附量分別達(dá) 50 mg·g?1 與 35 mg·g?1；在 pH 9 的蘇打鹽堿土中定殖后，水稻產(chǎn)量增加 10 %，土壤交換性鈉下降 15 %。小小沙福芽孢桿菌，用微米之軀守護(hù)綠色豐收，讓農(nóng)藥瓶少一個(gè)，飯碗多一粒?？莶菅挎邨U菌R179

沙福芽孢桿菌是土壤里的“休眠戰(zhàn)士”。環(huán)境宜人時(shí)，它像普通桿菌分裂繁殖；一旦遇干旱、高溫或高鹽，便迅速縮成圓芽孢，外壁裹滿吡啶二羧酸，耐熱八十度、耐旱十年，只等雨露歸來(lái)。植保學(xué)家愛把它當(dāng)“生物衛(wèi)兵”：芽孢萌發(fā)后分泌脂肽、幾丁質(zhì)酶，可撕破病原菌壁，使灰霉、枯萎菌無(wú)法入侵番茄、黃瓜；同時(shí)激發(fā)植物系統(tǒng)抗性，讓葉片自己升“警備”。溫室試驗(yàn)顯示，育苗土中每克添百萬(wàn)芽孢，黃瓜枯萎率降四成，農(nóng)藥少打一半，果實(shí)仍青亮。更妙的是，它能將有機(jī)磷長(zhǎng)鏈分解成植物可吸收的正磷酸鹽，相當(dāng)于給土壤配了“微肥”。如今，生物公司以糖蜜發(fā)酵罐培養(yǎng)，把芽孢制成可濕性粉劑，拌種、灌根皆宜，保質(zhì)期兩年，運(yùn)輸不必冷鏈。科學(xué)家還在其基因組里插入耐鹽基因，讓它在西北鹽堿地也能萌發(fā)，為棄荒灘涂奪回糧田。小小沙福芽孢桿菌，用微米之軀守護(hù)綠色豐收，讓農(nóng)藥瓶少一個(gè)，飯碗多一粒。嗜熱雙歧桿菌其適生長(zhǎng)溫度55–65 ℃，芽孢可耐100 ℃沸水2小時(shí)、紫外線輻照8小時(shí)仍存活，被廣用于檢驗(yàn)高壓滅菌效果。

蟑螂埃希氏菌并非真“埃希氏菌”，而是2017年從美洲大蠊腸道里分離出的新種，學(xué)名Blattabacterium，卻與大腸桿菌同門，于是被昵稱為“蟑螂埃希氏菌”。它住在宿主脂肪體細(xì)胞內(nèi)，像隨軍糧倉(cāng)，把蟑螂吃剩的尿素、尿酸重新拆成氨，再摻進(jìn)糖酵解中間物，合成10種必需氨基酸，回贈(zèng)宿主。沒有它，蟑螂只能在高蛋白環(huán)境里長(zhǎng)大；有了它，哪怕啃紙、啃膠水也能活得肥碩?？茖W(xué)家算過，一只雌蠊若缺菌，若蟲期延長(zhǎng)一倍，產(chǎn)卵量掉七成。更有趣的是，菌體隨卵殼傳代，百萬(wàn)年來(lái)與蟑螂共譜“垂直家譜”，演化出精簡(jiǎn)的600kb基因組，幾乎丟掉所有外壁合成基因，把防御任務(wù)全交給宿主，自己專職“氮回收”。如今，實(shí)驗(yàn)室嘗試用抗生物質(zhì)“斷菌”，結(jié)果蟑螂像泄了氣的皮球，說(shuō)明菌是害蟲活力的隱形引擎。小小蟑螂埃希氏菌，用顯微鏡下的齒輪，托住人類更討厭昆蟲的頑強(qiáng)生命，也為綠色控蟑提供新靶點(diǎn)：若能阻斷菌給氮，或許能讓廚房少一點(diǎn)深夜驚叫。

包姜氏液體培養(yǎng)基基礎(chǔ)（BGA Broth Base）是為培養(yǎng)姜苗根莖共生促生菌而設(shè)計(jì)的富氮液體培養(yǎng)基，由包頭師范學(xué)院與姜科作物團(tuán)隊(duì)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(bǔ)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(qiáng)，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(shí)際應(yīng)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(dá)2×10? CFU/mL，菌液呈淡棕、微粘，帶新鮮生姜清香；繼續(xù)補(bǔ)糖發(fā)酵可產(chǎn)胞外多糖1.2 g/L，對(duì)番茄、辣椒具明顯促根活性。若需固體分離，補(bǔ)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(lán)綠色熒光，與16S rDNA序列聯(lián)用，可在72 h內(nèi)完成“功能—種屬”雙重鑒定。質(zhì)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(fù)合物，50℃水浴搖勻即可；儲(chǔ)存過程若液體變黃，提示淀粉水解過度，應(yīng)廢棄。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。

堀越氏芽孢桿菌（Bacillus horikoshii）是20世紀(jì)90年代由日本科學(xué)家堀越等從堿性溫泉沉積物中分離出的嗜堿菌，也是國(guó)際公認(rèn)的模式菌株（ATCC 700161）[ ^82^ ][ ^84^ ]。菌體桿狀、革蘭氏陽(yáng)性，可形成橢圓芽孢，更適pH 8.5–9.5、溫度30–37 ℃，在Na?CO?濃度50 g L?1的極端環(huán)境中仍能正常代謝，被稱為“天然堿性細(xì)胞工廠”。一、耐堿機(jī)制基因組編碼多拷貝Na?/H?逆向轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（mnh、nhaC）和碳酸酐酶，可將胞內(nèi)多余Na?排出，并將CO?2?轉(zhuǎn)化為HCO??，維持胞內(nèi)pH穩(wěn)態(tài)；細(xì)胞壁肽聚糖含高比例二氨基庚二酸，增強(qiáng)膜穩(wěn)定性，為高溫高堿酶的高效表達(dá)提供平臺(tái)。二、工業(yè)酶潛力其耐堿淀粉酶、普魯蘭酶更適pH 9–10，90 ℃半衰期>2 h，已用于淀粉糖化“一步法”，可省略傳統(tǒng)工藝中的中和環(huán)節(jié)，節(jié)能15 %；耐堿蛋白酶在洗滌劑中可去除血漬、奶漬，低溫活性優(yōu)于市場(chǎng)同類酶20 %。三、農(nóng)業(yè)與環(huán)境應(yīng)用菌株P(guān)1具備“溶磷-鈍化重金屬”雙重功能：在pH 9、Cd2? 50 mg kg?1條件下，仍可將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷277 mg kg?1，同時(shí)胞外多糖吸附Cd2?，使水稻籽粒鎘含量下降35 %，產(chǎn)量提高18 %。

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。枯草芽孢桿菌R179

高島氏膠珊瑚菌（Holtermanniella takashimae）是近年來(lái)備受關(guān)注的珍稀膠質(zhì)菌，隸屬于銀耳目，因日本學(xué)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(fù)水即恢復(fù)原有形態(tài)。該菌多生長(zhǎng)在海拔500至1500米、濕潤(rùn)涼爽的常綠闊葉林中，常與殼斗科植物形成淺層菌根，對(duì)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(dá)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(dòng)與抗氧化活性，能明顯提升實(shí)驗(yàn)動(dòng)物巨噬細(xì)胞的吞噬能力，對(duì)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(yíng)養(yǎng)補(bǔ)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(rùn)，可吸附湯汁精華，入口帶淡淡堅(jiān)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(dú)特爽滑口感。枯草芽孢桿菌R179