波茨坦短芽孢桿菌(Brevibacillus borstelensis)是一種具有獨特生物特性的微生物,近年來在多個領域引起了研究者的關注。這種細菌更初是從油層產出水中篩選出來的,因其在石油開采領域的明顯應用效果而備受矚目。石油開采中的應用波茨坦短芽孢桿菌在微生物采油(MEOR)方面表現出色。研究表明,該菌種能夠明顯降低油水界面張力,從35.38mN/m降至11.71mN/m,降低率高達66.90%。這一特性使其在改善原油流動性方面具有巨大潛力。此外,波茨坦短芽孢桿菌還能改變原油的烷烴組成,增加輕組分含量,降低原油的初始蒸餾溫度,從而提高原油的采收率。在實驗中,該菌種使原油的采收率提高了3.84%-4.09%,顯示出良好的驅油效果。環境適應性波茨坦短芽孢桿菌具有較強的環境適應性。它能夠與油層中的本源菌相兼容,并在油水接觸界面形成穩定的微生物體系。即使在營養不足的條件下,該菌種也能通過氧化原油生成低分子量有機物,維持生長和代謝。實驗表明,即使在聚合物濃度高達1600-2000mg/L的環境中,波茨坦短芽孢桿菌仍能有效分解聚合物,只是繁殖速度會因聚合物濃度過高而變慢。解硫胺素類芽孢桿菌還具有生物轉化能力,能夠將一些復雜的有機化合物轉化為更有價值的產物。椒霜疫霉
蘇云金桿菌(Bacillus thuringiensis,簡稱Bt)是土壤里走出的“生物導彈”。它在芽孢形成時同步合成伴胞晶體,內藏δ-內;當鱗翅目幼蟲咬食葉片,晶體被堿性腸液溶肽插入中腸上皮,幾分鐘內停止取食,芽孢乘虛進入血腔,引發敗血癥,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,我國年產量已達3.5萬噸,覆蓋333萬公頃農田,成為用量比較大的微生物殺蟲劑 ??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 。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 。乳酸片球菌 CECT 7483菌毛(Fim)是牙齦卟啉單胞菌的重要致病因子之一,對宿主細胞的黏附發揮著重要作用。

花園芽孢桿菌(Bacillus horti)更早從花園腐殖土中分離,因而得名。菌落奶白、邊緣整齊,桿狀細胞具周生鞭毛,能形成橢圓芽孢,耐堿、耐鹽、耐干燥,在pH 6–9、15–45℃范圍內生長良好,是典型“環境通吃型”根際益生菌。一、防病降毒花園芽孢桿菌能分泌表面活性素、fengycin等環脂肽,破壞病原膜結構,對立枯絲核菌、番茄青枯拉爾氏菌抑菌帶寬達26mm;同時產生芳基酰胺酶,降莠定、甲磺隆等堿性除草劑,土壤殘留量7d內下降60%,為連作障礙田“”。二、促生提質菌株IAA產量25mg/L,溶磷3.2mg/L,并產揮發性2,3-丁二醇,誘導黃瓜、生菜根系增30%,葉綠素提高2SPAD單位;大棚試驗顯示,畝施200g菌粉可使番茄Vc增加12%,糖酸比更協調,貨架期延長4d。三、工業酶潛力其耐堿纖維素酶更適pH9、50℃,在洗衣液中仍保持80%活性,可替代化學去漬劑;低溫淀粉酶10℃下活力保留70%,為寒區洗碗粉節約能耗20%。四、未來展望借助合成生物學,將花園芽孢桿菌的降毒、促生、耐冷模塊植入枯草底盤,可構建“一菌多效”工程菌,用于堿要害田、寒地蔬菜基地及城市綠化基質,讓花園芽孢桿菌從“花園”走向更廣闊的大地。
擴散芽孢桿菌(Bacillus diffusus)是芽孢桿菌屬里的“運動健將”。菌體桿狀、周生鞭毛,在瓊脂表面可形成迅速擴展的薄膜狀菌落,24 h內直徑達80 mm,故得名“diffusus”。其更適生長溫度30–37 ℃,pH 6–9,耐干燥、耐紫外,芽孢可存活十年以上,為制劑化提供質量特性。一、快速定殖菌株DSM 13271分泌大量胞外多糖,降低表面張力,使菌體在沙壤土中遷移速度提高3倍;與枯草芽孢桿菌復配,可形成“生物被膜”,優先占據根際生態位,抑制病原菌入侵。二、廣譜抑菌擴散芽孢桿菌產生diffusin脂肽,對番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎等病原菌抑菌帶寬達28 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。三、促生提質菌株IAA產量25 mg·L?1,溶磷2.9 mg·L?1,并產揮發性2,3-丁二醇,誘導玉米側根增30 %,吸磷量提20 %;新疆鹽堿地示范,冬小麥千粒重增1.5 g,產量提高8 %。四、工業酶潛力其耐堿蛋白酶在pH 10、50 ℃下活性比較高,已用于洗滌劑,低溫去污力提升25 %;胞外多糖乳化力強,可作為鉆井泥漿降濾失劑,耐鹽達12 %。解硫胺素類芽孢桿菌屬于芽孢桿菌屬,是一種革蘭氏陽性菌。

解鳥氨酸柔武氏菌(Raoultella ornithinolytica)是一種革蘭氏陰性、兼性厭氧的腸桿菌科細菌,因其獨特的代謝特性和潛在應用價值而受到關注。這種細菌更早由Sakazaki等人從日本的人類尿液樣本中分離出來,后被重新分類到柔武氏菌屬(Raoultella)。生物學特性解鳥氨酸柔武氏菌為短桿狀,具有周生鞭毛,運動性良好。它的菌落直徑為0.5-1mm,呈圓形、邊緣整齊、不透明,正面灰白色,中間凸起,表面光滑。在伊紅美藍瓊脂(EMB)培養基上,該菌可形成西瓜紅色、圓形、邊緣整齊的菌落。該菌在雙倍乳糖膽鹽培養基中44.5℃培養時不生長。培養條件培養溫度:30℃。培養基:胰蛋白胨大豆瓊脂(TSA),成分包括胰蛋白胨15.0g、大豆胨5.0g、氯化鈉5.0g、瓊脂13.0g,蒸餾水1.0L,pH值為7.3±0.2。需氧類型:好氧。應用領域解鳥氨酸柔武氏菌主要用于分類學研究和代謝機制解析。它的16S rRNA基因序列已通過測序確認,并被收錄于GenBank數據庫。這種菌株是Raoultella屬的模式菌株,具有明確的分類學地位。保存方法解鳥氨酸柔武氏菌的保存方法包括-80℃冰箱凍結法和真空冷凍干燥法。凍干粉在4-10℃條件下更長可保存25年。羅伊赫海源菌的菌落呈圓形,淡黃色半透明,表面光滑偏濕潤,邊緣規則,無暈環,中間微凸,直徑約1mm 。梓樹類芽孢桿菌
強壯類芽孢桿菌作為一種益生菌,能夠調節腸道菌群平衡,增強腸道屏障功能。椒霜疫霉
異常嗜冷芽孢桿菌(Bacillus psychrodurans)是芽孢桿菌屬的“極地移民”。標準菌株能在-2 ℃緩慢增殖,更適生長溫度只15 ℃,比較高不超過30 ℃;芽孢可耐受-20 ℃反復凍融,是研究低溫適應的模式菌之一。其細胞膜富含短鏈與支鏈脂肪酸,冷休克蛋白Csp持續表達,使核糖體和RNA在冰水中仍保持活性,為“零度工廠”提供分子基礎。在農業端,菌株L-4可分泌IAA 18 mg·L?1并溶出有機磷2.3 mg·L?1,4 ℃下仍使冬小麥根長增加25 %,返青期提前5天,分蘗數提高一成,相當于給作物披上“生物羽絨服”。工業方面,它的耐冷蛋白酶已在洗滌劑中試用,10 ℃洗衣去污力提升30 %,節能20 %;低溫淀粉酶可將糖化溫度由60 ℃降至35 ℃,為寒區酒精發酵節約大量蒸汽。環境修復更彰顯其“冰雪技能”。菌株ANT-1在-5 ℃、10 %鹽度下60天降解柴油60 %,為極地溢油、寒區輸油管線泄漏提供原位生物修復方案;與冰藻共培養時,還能吸附Cd2?、Pb2?,吸附量分別達50 mg·g?1和35 mg·g?1,讓重金屬在冰層中被“凍結”并隨菌體沉降。未來,借助合成生物學,把異常嗜冷芽孢桿菌的“冷酶+冷激”模塊植入生產底盤,有望實現“零加熱”生物制造,讓微生物在冰水里也能為人類催化高值反應。椒霜疫霉