Winogradskyella thalassocola

死谷芽孢桿菌，名字聽來荒涼，卻是沙漠表層更耐命的“綠洲工匠”。它更初在美國死谷鹽殼下被分離，能在55℃、鹽濃度15%的“鹵水”里悠然萌發(fā)，芽孢外壁含特殊酸性肽聚糖，像給細胞穿陶瓷甲，紫外線、干燥、氧化齊攻亦難破。農業(yè)學家把它請進西北鹽堿地，菌體復蘇后分泌環(huán)脂肽，既松解板結土粒，又搶占根際生態(tài)位，抑制鐮刀菌、絲核菌，使向日葵爛根率降四成；同時釋放胞外多糖，裹住鈉離子，降低植物鹽分脅迫，畝產油脂提高一成。更妙的是，它能將難溶磷酸鈣轉化為有效磷，相當于自帶“微肥”。科研團隊用玉米漿發(fā)酵，把芽孢制成黑色粉劑，滴灌進新疆棉田，三年下來，土壤氯鹽下降15%，棉花出苗率升兩成，農藥減施三成。如今，科學家正給它插入耐旱基因，希望讓戈壁也長出稻浪。小小死谷芽孢桿菌，用微觀之軀喚醒沉睡的鹽堿，為人類奪回被鹽分侵占的耕地，讓荒涼名不副實，讓沃野重獲新生。對白絹、根腐、灰霉的抑制率超七成；同時誘導植物開啟系統(tǒng)抗性，番茄未染病就先“武裝”葉片。Winogradskyella thalassocola

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?；蚪M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，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。埃切許旺酵母更妙的是，它能分解有機磷長鏈，釋放正磷酸供作物吸收，相當于給土壤配了“微肥”。

擬近緣鞘孢菌（Chalara pseudoaffinis）是子囊菌門、盤菌亞綱、囊菌目下的絲狀菌，更早在中國內蒙古阿爾山杜鵑湖湖水中被分離得到 。菌落灰白色，基質菌絲發(fā)達，可形成瓶梗式分生孢子器，產橢圓形分生孢子，需氧、耐低溫，4 ℃仍可緩慢生長，適合作為冷鏈環(huán)境研究模型 。生態(tài)功能方面，該菌能分泌一系列細胞壁降解酶，可分解落葉與植物殘體中的纖維素和半纖維素，促進有機質礦化，為水體微生物提供碳源 。初步試驗表明，其培養(yǎng)濾液對灰霉、菌核等植物病原菌具有拮抗活性，抑菌圈直徑15–20 mm，同時可產生幾丁質酶，破壞線蟲卵殼，盆栽試驗使番茄根結線蟲侵染率下降40 %，顯示出開發(fā)低溫生防制劑的潛力 。工業(yè)應用上，擬近緣鞘孢菌的低溫酶系活性突出，10 ℃條件下纖維素酶和β-葡萄糖苷酶仍保持70 %以上活力，可用于冷鏈廢棄物降解、低溫洗滌或紙漿漂白，節(jié)能20 %并減少高溫處理成本 。此外，其耐冷特性使其成為教學與科研中常用的“冷鏈模式菌”，高校常利用其進行低溫生長、酶學及系統(tǒng)發(fā)育實驗，安全等級為四類，操作簡便 。

耐熱芽孢芽孢桿菌（Geobacillus stearothermophilus，舊稱Bacillus 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潛力。農業(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，耐熱芽孢芽孢桿菌可耐受55 ℃、高鹽環(huán)境，利用原油為碳源，產生生物表面活性劑，提高采收率5–8%。隨后，細菌釋放信號，誘導根部細胞分裂，三天鼓出乳白根瘤，像給根系掛上微型氮肥廠。

無機磷細菌培養(yǎng)基（不含瓊脂）是專為“溶磷菌”篩選與活性測定設計的合成液體培養(yǎng)基。其配方精髓在于“難溶磷”：磷酸三鈣〔Ca?(PO?)?〕以懸浮顆粒形式存在，不提供任何磷；葡萄糖或甘露醇擔任碳源，硫酸銨為氮源，并輔以Mg2?、K?、微量元素及磷酸鹽緩沖液，pH穩(wěn)定在6.8–7.2。唯有能分泌有機酸、質子或磷酸酶的細菌，方可將不溶性磷轉化為可溶PO?3?，供自身同化并釋放到液相中，使原本乳白的懸濁液逐漸澄清，上清有效磷濃度上升，實現“溶磷”可視化與可量化。實驗流程簡潔高效：250 mL三角瓶裝50 mL培養(yǎng)液，接入土壤或根際稀釋液，28℃、170 r/min振蕩培養(yǎng)5–7天；每24 h取樣離心，鉬銻抗比色法測定鉬藍吸光度，繪制“溶磷-時間”曲線。高效菌株72 h內上清磷濃度可突破200 mg·L?1，pH降至4.5以下，溶磷率與酸度呈明顯負相關。若需高通量比較，可改用96深孔板，同步測定OD???與可溶性磷，計算單位生物量溶磷效率，快速鎖定優(yōu)良菌株。質量控制要點：滅菌后磷酸三鈣易沉降，使用前需渦旋或磁力攪拌重懸；背景可溶磷須低于0.5 mg·L?1，避免假陽性。儲存過程若出現絮凝，多為鈣-蛋白復合物，可超聲打散，不影響活性。如今生物公司把菌液封裝成鋁箔袋，春耕拌種即可，比化肥便宜三成，比糞肥干凈百倍。木糖氧化無色小桿菌

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。Winogradskyella thalassocola

PS培養(yǎng)基（Peptococcus Broth），又名消化球菌肉湯，是專為厭氧革蘭陽性球菌——消化球菌屬（Peptococcus）及消化鏈球菌（Peptostreptococcus）等嚴苛厭氧菌設計的富營養(yǎng)液體培養(yǎng)基。關鍵配方含胰酪蛋白胨15 g、酵母粉5 g、葡萄糖5 g、L-半胱氨酸0.5 g、NaCl 5 g，補水至1 L，pH 7.2±0.1。L-半胱氨酸兼具還原與硫源，可瞬間降低氧化還原電位至-200 mV，無需額外預還原，即開即用；葡萄糖提供可發(fā)酵碳源，使菌體在6 h內進入對數期，12 h活菌數可達10? CFU/mL，滿足快速擴增需求。臨床檢驗中，PS培養(yǎng)基常被用于厭氧菌血培養(yǎng)增菌：將5 mL靜脈血直接注入含PS的真空厭氧瓶，35℃靜置培養(yǎng)48 h，若瓶底出現絮狀沉淀、培養(yǎng)液混濁并伴酸臭，即提示可能存在消化球菌或厭氧鏈球菌沾染；結合MALDI-TOF質譜，可在72 h內完成種水平鑒定，比傳統(tǒng)厭氧平板法縮短2天。科研領域，PS肉湯亦是研究厭氧菌鐵代謝、短鏈脂肪酸產量的優(yōu)先平臺：只需在基礎液中去除葡萄糖，換用可溶性淀粉或乳酸鈉，即可考察不同碳源對丁酸、己酸合成路徑的影響；若添加0.1 %血紅素，更能啟動厭氧呼吸鏈，使細胞干重提升30%。質量控制方面，PS培養(yǎng)基滅菌后應呈淺黃色透明，若氧化變粉，需棄用。Winogradskyella thalassocola