琉球曲霉

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(chǎn)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(jīng)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(yīng)在pH 7、30℃下效率比較高，甲醇轉(zhuǎn)化率可達理論值的92%，遠高于化學(xué)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(dǎo)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(chǎn)量增加8%，且農(nóng)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?qū)爰谆鶢I養(yǎng)型芽孢桿菌，使其在消耗甲醇的同時產(chǎn)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(chǎn)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。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。琉球曲霉

施氏芽孢桿菌（Bacillus smithii）是芽孢桿菌屬中少見的“高溫工匠”，標(biāo)準(zhǔn)菌株 JCM 9076 更早從堆肥深處分離，可在 30–65 ℃、pH 4.5–9.0 范圍內(nèi)旺盛生長，更適溫度 55 ℃，芽孢耐 100 ℃沸水 2 h 仍存活，是驗證高壓蒸汽滅菌的指示菌之一。其耐熱關(guān)鍵在于芽孢內(nèi)高濃度吡啶二羧酸鈣（DPA-Ca）結(jié)合低水分狀態(tài)，配合小分子熱休克蛋白，使酶與 DNA 在高溫下依舊穩(wěn)定。2024 年，中國團隊從湖南鎘污染稻田篩選到解磷菌株 M2（保藏號 CCTCC M2024167），鑒定為 B. smithii。該菌可在 50 mg L?1 Cd2?、6 % NaCl 條件下正常分泌有機酸，將難溶磷酸鈣轉(zhuǎn)化為磷，盆栽玉米根際有效磷提高 42 %，籽粒鎘含量下降 35 %，實現(xiàn)“增磷減鎘”同步完成。在工業(yè)酶方向，施氏芽孢桿菌是“高溫酶工廠”。其耐堿性 α-淀粉酶更適溫度 70 ℃，在淀粉液化、紡織退漿中可省去降溫環(huán)節(jié)，節(jié)能 15 %；耐熱蛋白酶在 60 ℃、30 % 乙醇中仍保持 80 % 活性，為生物煉制提供新型催化劑。農(nóng)業(yè)應(yīng)用上，M2 菌株與秸稈堆肥復(fù)配，可使堆體 24 h 升至 65 ℃，纖維素降解率提高 30 %，堆肥周期縮短 7 d；作為功能性菌劑，每畝基施 200 g 菌粉，冬小麥越冬前磷吸收量提高 18 %，分蘗數(shù)增加 1.2 個，對后期倒伏有明顯緩解作用。蠟狀芽孢古菌菌體還可吸附Au3?、Cd2?，吸附量分別達50mg/g與35mg/g，為礦區(qū)重金屬修復(fù)提供低成本方案。

蘇云金桿菌（Bacillus thuringiensis，簡稱Bt）是土壤里走出的“生物導(dǎo)彈”。它在芽孢形成時同步合成伴胞晶體，內(nèi)藏δ-內(nèi)；當(dāng)鱗翅目幼蟲咬食葉片，晶體被堿性腸液溶肽插入中腸上皮，幾分鐘內(nèi)停止取食，芽孢乘虛進入血腔，引發(fā)敗血癥，害蟲兩日后饑餓而亡 。田間每畝用200毫升Bt懸浮劑，可將菜青蟲、稻縱卷葉螟、玉米螟等130余種害蟲的種群壓到經(jīng)濟閾值以下，且對瓢蟲、蜜蜂幾乎無害 。因其安全無殘留，我國年產(chǎn)量已達3.5萬噸，覆蓋333萬公頃農(nóng)田，成為用量比較大的微生物殺蟲劑 ?？茖W(xué)家把Cry基因?qū)朊藁?、水稻，培育的Bt作物畢生自帶抗蟲盾，減少農(nóng)藥噴灑七成以上 。從茶園到玉米地，再到防蚊孑孓的水塘，Bt用顯微鏡下的臂膀，為人類守住綠色豐收與清潔水源 。

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。科學(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。

YPG培養(yǎng)基（Yeast Extract-Peptone-Glucose Medium）是酵母提取物-蛋白胨-葡萄糖培養(yǎng)基的簡稱，堪稱微生物實驗室的“快餐”。配方極簡：酵母粉5 g、蛋白胨10 g、葡萄糖20 g，補水至1 L，pH 6.2±0.2，無需調(diào)節(jié)即可滿足大多數(shù)菌、酵母及部分細菌的快速增殖需求。酵母粉提供B族維生素和微量元素，蛋白胨供給多肽與氨基酸，葡萄糖以高碳濃度啟動酵母發(fā)酵型代謝，短短12 h就能讓釀酒酵母OD???沖破1.0，是發(fā)酵工程與分子生物學(xué)過夜預(yù)培養(yǎng)的優(yōu)先。若用于絲狀菌，只需降低葡萄糖至10 g，并加入微量元素液，28 ℃靜置2天，孢子產(chǎn)量可比PDA提高30%。YPG的另一優(yōu)勢是“可鹽可甜”：補加15%甘油即成YPG/甘油，用于酵母感受態(tài)制備；添加2%瓊脂便是YPG平板，藍白斑篩選、轉(zhuǎn)化子計數(shù)兩不誤。實驗室里還流行“富氧版”——把葡萄糖提前115 ℃單獨滅菌，避免美拉德反應(yīng)，培養(yǎng)液顏色淺，下游HPLC檢測有機酸無干擾。質(zhì)量控制也輕松：高壓后若顏色發(fā)黃，說明葡萄糖與氨基酸高溫反應(yīng)，可改用過濾除菌；室溫保存1周仍澄清，即可繼續(xù)使用。憑借組分明確、成本低廉、配制快速，YPG培養(yǎng)基已從傳統(tǒng)釀酒實驗室走向合成生物學(xué)、代謝工程與益生菌高密度發(fā)酵，成為微生物學(xué)家手中“養(yǎng)菌如泡茶”的經(jīng)典底牌。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。中國布拉霉

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。琉球曲霉

細胞壁缺陷型細菌培養(yǎng)基（L-型細菌培養(yǎng)基）是一種為支持細胞壁缺失或缺陷型細菌（如L-型細菌）生長而設(shè)計的高滲、低毒、富營養(yǎng)的培養(yǎng)基。這類細菌因缺乏完整的細胞壁，不能耐受常規(guī)培養(yǎng)基的滲透壓，因此必須在培養(yǎng)基中加入高濃度的滲透穩(wěn)定劑，如蔗糖（10–15%）、NaCl（2–5%）或甘露醇，以維持細胞膜的穩(wěn)定性，防止細胞破裂。L-型細菌通常由某些抗生物質(zhì)（如青霉素、頭孢類）誘導(dǎo)產(chǎn)生，也可在某些慢性沾染或免疫抑制狀態(tài)下自然出現(xiàn)。由于其生長緩慢、形態(tài)多變、常規(guī)培養(yǎng)難以檢出，因此需要的培養(yǎng)基進行分離與培養(yǎng)。細胞壁缺陷型細菌培養(yǎng)基通常以腦心浸液（BHI）或蛋白胨酵母膏為基礎(chǔ)，提供豐富的氨基酸、維生素和其他生長因子，促進L-型細菌的復(fù)蘇與增殖。部分配方還會加入馬血清或人血清（5–10%），以提供膽固醇和脂質(zhì)，進一步增強膜的穩(wěn)定性。該培養(yǎng)基可用于臨床標(biāo)本（如尿液、血液、關(guān)節(jié)液）中L-型細菌的分離，尤其適用于慢性、反復(fù)沾染但常規(guī)培養(yǎng)陰性的病例。接種后通常在35–37℃、5% CO?條件下培養(yǎng)3–7天，L-型細菌可形成“油煎蛋”樣菌落，即致密、邊緣擴散的微小菌落，需用倒置顯微鏡觀察確認。琉球曲霉