艾阿華諾卡氏菌

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，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、耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉(zhuǎn)運蛋白（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，為高溫高堿酶表達提供穩(wěn)定平臺。二、工業(yè)酶寶庫其耐堿淀粉酶更適 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 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 %。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(dāng)于給土壤配了“微肥”。艾阿華諾卡氏菌

乳酸鐵營養(yǎng)瓊脂（Lactose Iron Nutrient Agar）是一種兼具選擇性、鑒別性與營養(yǎng)性的復(fù)合培養(yǎng)基，常用于食品、水質(zhì)及臨床標(biāo)本中革蘭陰性腸道菌的快速分離與初步鑒定。其關(guān)鍵原理在于“雙指示”設(shè)計：乳糖作為可發(fā)酵碳源，與鐵鹽共同構(gòu)成判別系統(tǒng)——能發(fā)酵乳糖的菌株產(chǎn)酸，使酚紅指示劑由紅變黃；若同時產(chǎn)氣，則可在培養(yǎng)基內(nèi)形成氣泡或裂縫。而鐵離子的加入，讓具備硫化氫（H?S）生成酶的細菌（如某些變形桿菌、沙門氏菌）將硫代硫酸鈉還原，與Fe2?結(jié)合生成黑色FeS沉淀，菌落中心呈現(xiàn)特征性黑心，實現(xiàn)“一眼辨菌”。配方上，乳酸鐵營養(yǎng)瓊脂在營養(yǎng)瓊脂基礎(chǔ)上添加1%乳糖、0.02%硫代硫酸鈉與0.02%檸檬酸鐵銨，pH調(diào)至7.4±0.2，既保證腸桿菌科的基本營養(yǎng)需求，又通過高糖與鐵鹽抑制部分非目標(biāo)菌的過度生長。傾注平板后呈淡紅色半透明，若室溫存放出現(xiàn)泛黃，說明培養(yǎng)基已酸化，需棄用。接種時，多采用分區(qū)劃線，35℃培養(yǎng)18–24小時即可讀取結(jié)果：乳糖發(fā)酵陽性菌（如大腸埃希菌）形成黃色、邊緣整齊的大菌落；乳糖陰性菌（如志賀菌）則保持紅色；若菌落中心發(fā)黑，則提示H?S陽性，需進一步做血清學(xué)或質(zhì)譜確認。發(fā)酵乳桿菌 CECT5716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。

冷解糖芽孢桿菌（Bacillus psychrosaccharolyticus）是芽孢桿菌屬的“低溫工匠”。菌體在10–40℃皆能生長，更適25–30℃；芽孢橢圓、中生，可耐干燥、耐紫外，貨架期長，為制劑化提供質(zhì)量材料。其名字里的“解糖”源于強大的胞外酶系：淀粉酶、纖維素酶、瓊脂糖酶活性高，能把大分子碳源切成低聚糖，既供自己能量，也為周圍菌群“開糧倉”，成為低溫堆肥、海藻殘渣降解的先鋒。更難得的是它“抑菌+保水”雙技能。平板對峙試驗顯示，對黃瓜尖孢鐮刀菌、棉花立枯絲核菌、茄青枯拉爾氏菌等7種病原菌抑制率超50%，其中對黃瓜枯萎病原抑菌帶寬達8mm，抑制率80%以上。機理在于分泌環(huán)脂肽和胞外多糖：多糖成膜后降低葉片水分散失，同時吸附Pb2?、Cd2?、Cu2?，1h內(nèi)對鉛吸附量可達50mg/g，為重金屬污染農(nóng)田提供“微膠囊修復(fù)”。農(nóng)業(yè)應(yīng)用上，研究者將冷解糖芽孢桿菌HD-3與枯草、巨大、膠凍樣芽孢桿菌復(fù)配，再添海藻提取物、氨基酸和微量元素，制成有效活菌數(shù)2–10億/g、有機質(zhì)20–40%的“復(fù)合微生物海藻肥料”。大田試驗中，白菜、番茄、棉花增產(chǎn)幅度均超30%，線蟲侵染率下降70%，農(nóng)藥用量減少三成；在滴灌肥中添加1‰胞外多糖，玉米抗旱期延長7天，產(chǎn)量提高18%。

環(huán)狀芽孢桿菌（Bacillus circulans）是芽孢桿菌屬的“多面手”，因菌落邊緣呈規(guī)則的環(huán)狀擴散而得名。菌體短桿、革蘭氏陽性，具周生鞭毛，可形成橢圓芽孢，更適溫度30–37 ℃，pH 6–9，廣分布于土壤、淡水與海洋沉積物中。一、細胞壁“”該菌能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、β-1,3-葡聚糖酶和纖維素酶，可分解菌細胞壁、植物殘體和甲殼類廢料，為碳循環(huán)打開“綠色通道”。實驗室條件下，其幾丁質(zhì)酶粗酶液4 h內(nèi)可降解蟹殼粉60 %，為甲殼素提取提供環(huán)保方案。二、生物防治與促生菌株BC-01分泌circulin A/B環(huán)肽，對立枯絲核菌、番茄青枯拉爾氏菌抑菌帶寬達25 mm；同時產(chǎn)IAA 20 mg·L?1，使玉米根長增30 %，吸磷量提22 %。大棚試驗每畝滴灌200 g菌粉，黃瓜枯萎病指下降40 %，產(chǎn)量增12 %。三、工業(yè)酶寶庫環(huán)狀芽孢桿菌的堿性蛋白酶在pH 10、50 ℃下活性比較高，已用于無磷洗滌劑，血漬去污力提升30 %；耐熱β-淀粉酶可將淀粉轉(zhuǎn)化為麥芽糖，糖漿得率提高15 %，為食品與發(fā)酵工業(yè)提供綠色催化劑。四、醫(yī)藥與環(huán)保該菌能合成胞外多糖，具有良好的乳化和增稠性能，已用于面包保鮮，貨架期延長3天。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，成為用量大的微生物殺蟲劑 。

MB培養(yǎng)基基礎(chǔ)（Marine Broth Base）是一種專為海洋細菌設(shè)計的富營養(yǎng)液體培養(yǎng)基，由蛋白胨、酵母粉及多種無機鹽組成，pH 7.2–7.6，滲透壓與海水相當(dāng)。配方中氯化鈉濃度約2–3%，并補充鎂、鉀、鈣等海水中主要離子，可瞬時啟動依賴高鹽環(huán)境的嗜鹽菌與耐鹽菌，縮短延滯期。實驗室常規(guī)做法是將培養(yǎng)基干粉溶解于蒸餾水后，補加陳海水或人工海鹽，即可恢復(fù)接近自然海水的離子譜，使挑剔的海洋放線菌、弧菌、假單胞菌等迅速進入對數(shù)生長，用于后續(xù)分離、保藏或活性物質(zhì)篩選。由于海洋微生物常產(chǎn)色素、抗生物質(zhì)及胞外多糖，MB培養(yǎng)基的高營養(yǎng)特性可充分展現(xiàn)這些次級代謝潛能：弧菌在28℃、180 r/min振蕩培養(yǎng)12小時，菌濃即可達10? CFU/mL，菌液呈乳白或淡粉；某些Planococcus則分泌墨藍色素，使整瓶培養(yǎng)液變?yōu)榈逅{，成為天然色素研究的理想起點。若需固體培養(yǎng)，只需補加1.5%瓊脂，即成MBA平板，可在表面涂布沉積物懸液，28℃培養(yǎng)2–3天，挑取形態(tài)各異的單菌落進行16S rDNA鑒定，流程簡潔高效。在質(zhì)量控制方面，MB培養(yǎng)基需用人工海水或陳海水配制，切忌直接使用自來水，以免鈣鎂離子不足或氯殘留抑制菌體；滅菌后若出現(xiàn)沉淀，多為鎂鹽析出，可50℃水浴復(fù)溶，不影響使用。

小小威氏芽孢桿菌，用微米之軀守護綠色豐收，讓農(nóng)藥瓶少一個，飯碗多一粒。艾阿華諾卡氏菌

膠凍樣類芽孢桿菌（Paenibacillus mucilaginosus）是土壤里會“熬膠”的硅酸鹽細菌。菌落圓潤、表面像果凍，能把礦物中的鉀、磷、硅一股腦解離出來，被農(nóng)民親切地稱作“天然第二鉀肥廠”。一、解礦機制它分泌多糖和有機酸，在鉀長石表面形成生物膜，質(zhì)子交換+絡(luò)合雙管齊下，把難溶的礦物鉀轉(zhuǎn)化為可溶性鉀，盆栽試驗顯示，土壤鉀含量可提高25%，相當(dāng)于每畝白撿3公斤K?O。二、促生抗逆產(chǎn)IAA、 gibberellin，刺激玉米、土豆側(cè)根激增30%；生成的胞外多糖保水又固粒，使沙壤土含水率提升8%，幫助作物度過春旱。三、田間成績山東大蔥示范區(qū)，畝施200g（10? CFU/g）菌粉，蔥白粗度增加0.3 cm，產(chǎn)量提高12%，化肥鉀用量降20%；寧夏葡萄溝灌后，糖酸比更協(xié)調(diào)，果粉增厚，貨架期延長5天。四、工業(yè)發(fā)酵以糖蜜-玉米漿為培養(yǎng)基，28℃、200 r/min發(fā)酵36 h，芽孢數(shù)可達5×10? CFU/mL，噴霧干燥存活率>90%，與腐熟雞糞造粒，制成“生物硅鉀肥”，存放18個月活菌仍大于2億/克。五、未來方向科學(xué)家正把耐鹽堿、耐重金屬基因簇導(dǎo)入該菌，構(gòu)建“解鉀-降鹽-鈍化鎘”三合一工程菌，讓鹽堿灘、礦區(qū)復(fù)墾地也能長出高產(chǎn)莊稼。艾阿華諾卡氏菌