PTYG培養(yǎng)基(Peptone-Tryptone-Yeast Extract-Glucose Medium)是一種高營養(yǎng)、通用型液體培養(yǎng)基,由蛋白胨、胰蛋白胨、酵母粉和葡萄糖四種關鍵成分組成,故名“PTYG”。其配方通常為蛋白胨5 g、胰蛋白胨5 g、酵母粉5 g、葡萄糖10 g,NaCl 5 g,補水至1 L,pH調至7.0±0.2,適用于大多數(shù)異養(yǎng)細菌、酵母及絲狀菌的快速增殖與代謝研究。該培養(yǎng)基營養(yǎng),蛋白胨與胰蛋白胨提供多肽與氨基酸,酵母粉富含維生素B群與微量元素,葡萄糖作為碳源,能迅速啟動微生物代謝,縮短延滯期。在常規(guī)培養(yǎng)條件下,大腸桿菌、枯草芽孢桿菌、乳酸菌等常見菌株在37℃、180 r/min培養(yǎng)12小時即可達到對數(shù)后期,菌濃可達10? CFU/mL以上,適合用于質粒提取、蛋白表達、酶活測定等下游實驗。此外,PTYG培養(yǎng)基也常被用于益生菌(如雙歧桿菌、乳酸菌)的高密度發(fā)酵,若需增強選擇性,可添加0.05% L-半胱氨酸和0.1% Tween-80,以提高厭氧菌的生長效率。若制備固體平板,只需加入1.5%瓊脂,即可用于菌落計數(shù)、分離純化及菌株保藏。由于其成分明確、配制簡便、適用廣,PTYG培養(yǎng)基已成為微生物實驗室中不可或缺的“基礎口糧”,在基礎研究、工業(yè)發(fā)酵、食品微生物檢測及教學實驗中均發(fā)揮著重要作用。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。泳池產卟啉桿菌
假堅強芽孢桿菌(Bacillus pseudofirmus)是芽孢桿菌屬中“外柔內剛”的。菌落潔白、邊緣整齊,桿狀細胞可形成橢圓芽孢,且具周身鞭毛,能運動;它耐堿、耐鹽、耐干燥,可在pH 9–11、8 % NaCl的極端環(huán)境中旺盛生長,故得名“假堅強”。首要本領是“生物降堿”。菌株OF4從肯尼亞鹽堿湖分離,基因組攜帶多拷貝Na?/H?逆向轉運蛋白基因,可在高鹽高堿條件下維持胞內pH 7.5,同時分泌蘋果酸、乳酸等有機酸,2 d內將周圍pH由10降至8,為后定植作物營造“微酸綠洲”。盆栽試驗中,用10? CFU/g菌液拌土,堿蓬根際交換性鈉下降35 %,燕麥出苗率提高50 %,產量增加18 %。第二板斧是“防病促生”。菌株BRCB16可產生環(huán)脂肽與幾丁質酶,抑制番茄立枯、棉花黃萎等病原菌,抑菌帶寬達25 mm;同時分泌IAA 15 mg/L,誘導玉米側根增加30 %,吸磷量提升20 %。新疆鹽堿棉田每畝滴灌200 g菌粉,黃萎病指降低42 %,皮棉增產8.6 %。工業(yè)端,假堅強芽孢桿菌是“堿性酶工廠”。其耐堿木聚糖酶更適pH 10,90 ℃半衰期2 h,用于紙漿漂白可減少氯用量30 %;耐堿蛋白酶已列入洗滌劑助劑,低溫下仍能有效分解血漬、奶漬,節(jié)能20 %。新疆節(jié)桿菌其芽孢可抗紫外、耐干燥,貨架期長達24個月,為商品化奠定基礎。

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胞內,像隨軍糧倉,把蟑螂吃剩的尿素、尿酸重新拆成氨,再摻進糖酵解中間物,合成10種必需氨基酸,回贈宿主。沒有它,蟑螂只能在高蛋白環(huán)境里長大;有了它,哪怕啃紙、啃膠水也能活得肥碩??茖W家算過,一只雌蠊若缺菌,若蟲期延長一倍,產卵量掉七成。更有趣的是,菌體隨卵殼傳代,百萬年來與蟑螂共譜“垂直家譜”,演化出精簡的600kb基因組,幾乎丟掉所有外壁合成基因,把防御任務全交給宿主,自己專職“氮回收”。如今,實驗室嘗試用抗生物質“斷菌”,結果蟑螂像泄了氣的皮球,說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生命,也為綠色控蟑提供新靶點:若能阻斷菌給氮,或許能讓廚房少一點深夜驚叫。
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”??蒲袌F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。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。

克氏芽孢桿菌(Bacillus kochii)是芽孢桿菌屬的新成員,2006年由德國科學家從高溫堆肥中分離,命名致敬現(xiàn)代微生物學奠基人羅伯特·科赫。菌體桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,更適溫度45–55 ℃,pH 6.5–8.5,兼具“嗜熱+解磷+拮抗”三重技能,是土壤微生態(tài)研究的熱點菌種。一、解磷促生菌株TP-6分泌葡萄糖酸、乳酸和磷酸酶,可將難溶磷酸鈣轉化為磷277 mg·kg?1,盆栽玉米根際有效磷提高42 %,植株干重增加30 %;同時產IAA 18 mg·L?1,誘導側根數(shù)量增35 %,吸鉀量提20 %,實現(xiàn)“氮磷鉀”三要素同步活化。二、生物防治克氏芽孢桿菌產生kochii環(huán)脂肽,對番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎抑菌帶寬達26 mm;溫室試驗顯示,畝用200 g菌粉滴灌,黃瓜枯萎病指下降45 %,農藥用量減少三分之一,果實Vc含量提高10 %。三、工業(yè)酶潛力其耐熱堿性淀粉酶更適溫度65 ℃、pH 9,在紡織退漿中可省略堿中和步驟,節(jié)能15 %;耐熱蛋白酶在50 ℃、pH 10下對血漬去污力提升25 %,已列入無磷洗滌劑助劑。四、環(huán)境修復與秸稈復配堆肥,24 h堆溫升至65 ℃,纖維素降解率提高30 %,堆肥周期縮短7 d;菌體還能吸附Cd2?、Pb2?,吸附量分別達50 mg·g?1與35 mg·g?1,為礦區(qū)復墾提供低成本方案??茖W家把Cry基因導入棉花、水稻,培育的Bt作物畢生自帶抗蟲盾,減少農藥噴灑七成以上 。梓鏈格孢
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。泳池產卟啉桿菌
嗜碳芽孢桿菌(Bacillus carboniphilus)是芽孢桿菌屬里少見的“高碳”。菌體桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,更適溫度 45–50 ℃,pH 7.0–8.5,可在高濃度可溶性淀粉、糖蜜或木質纖維素水解液中快速生長,因而得名“碳愛好者”。一、高效利用碳源菌株 ATCC 700101 攜帶多拷貝 α-淀粉酶、普魯蘭酶和木聚糖酶基因,48 h 內可將 15 % 淀粉液化糖化至還原糖 180 g L?1,轉化率 > 90 %,為濃醪發(fā)酵提供廉價糖源;與酵母共培養(yǎng),乙醇產量提 12 %,蒸餾能耗降 8 %。二、高滲耐受胞內積累相容溶質四氫嘧啶,使菌體在糖濃度 300 g L?1、滲透壓 1.8 MPa 下仍保持 80 % 活性;芽孢耐 80 ℃ 30 min,便于濃糖液滅菌后直投,縮短發(fā)酵周期 12 h。三、農業(yè)應用菌株 BC-20 產 IAA 20 mg L?1 并溶磷 2.9 mg L?1,玉米盆栽根長增 28 %,吸磷量提 22 %;與秸稈復配堆肥,堆溫 24 h 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、工業(yè)酶潛力其耐熱耐堿普魯蘭酶更適 pH 9、65 ℃,已用于淀粉糖化“一步法”,節(jié)省中和酸 20 %;木聚糖酶在 pH 10、60 ℃仍保持 85 % 活性,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。泳池產卟啉桿菌