嗜冷芽孢八疊球菌(Sporosarcina psychrophila)是一種革蘭氏陽性的需氧細菌,以其在低溫環境中的獨特生存能力和潛在的應用價值而受到關注。這種細菌泛分布于寒冷地區,如凍土、冰川和冷水環境中,展現出良好的低溫適應性。生物特性嗜冷芽孢八疊球菌的細胞形態為球狀或近球狀,通常以單個或成對形式存在。這種細菌能夠形成內生孢子,具有較強的抗逆性,能夠在極端環境中生存。其更適生長溫度為15-20℃,能夠在pH 6.0-8.0的范圍內生長。這種細菌的代謝途徑豐富,能夠利用多種碳源和氮源進行生長和繁殖。生態分布嗜冷芽孢八疊球菌泛分布于寒冷環境中,尤其是在凍土、冰川和冷水環境中。這種細菌的耐低溫特性使其能夠在低溫條件下保持代謝活性,參與生態系統的物質循環和能量流動。應用領域生物技術嗜冷芽孢八疊球菌在生物技術領域具有重要應用。其產生的低溫適應性酶類,如蛋白酶、淀粉酶和纖維素酶,能夠在低溫條件下高效工作,這使其在工業生產中具有潛在應用價值。例如,這些酶可以用于低溫洗滌劑、食品加工和生物燃料生產中,提高生產效率和降低成本。環境修復嗜冷芽孢八疊球菌在環境修復中也展現出巨大潛力。海膽棕色小單孢菌)是一種屬于Micromonospora屬的微生物,主要用途為分類學研究,具體用途為模式菌株 。耐冷甲烷螺菌
異常嗜冷芽孢桿菌(Bacillus psychrodurans)是芽孢桿菌家族里的“極地居民”。它可在?2 ℃緩慢生長,更適溫度只15 ℃,比較高不超過30 ℃,卻能在南極凍土、深海沉積物中形成橢圓芽孢,耐?20 ℃冷凍和反復凍融,被視作研究低溫適應的模式菌之一。其“耐寒密碼”有三重:細胞膜富含支鏈和短鏈脂肪酸,保持流動性;冷休克蛋白Csp與RNA伴侶協同,防止核酸二級結構凍結;兼產低溫活性酶,在4 ℃仍具80 %活力,為冬季生物過程提供催化可能。在農業上,菌株L-4分泌IAA 18 mg·L?1并溶磷2.3 mg·L?1,4 ℃下仍使冬小麥根長增25 %,返青期提前5天,分蘗數提高一成,相當于給作物“穿”上生物羽絨服。工業端,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 ℃,為冬季酒精發酵省蒸汽、減碳排。環境修復方面,菌株ANT-1在?5 ℃、10 %鹽度下60天降解柴油60 %,為極地溢油、寒區輸油管泄漏提供原位生物修復方案。未來,借助合成生物學,把異常嗜冷芽孢桿菌的“冷酶+冷激”模塊植入生產菌,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價值反應。小小嗜冷芽孢桿菌,用極端低溫下的生存智慧,把寒冷轉化為綠色科技的新動能。多形炭團菌糞腸球菌在正常情況下是人體內共生菌,但在某些情況下,如腸道菌群失調、營養不良等,糞腸球菌會引起疾病。

克勞氏芽孢桿菌(Bacillus clausii)是芽孢桿菌屬中的“耐堿”,1915年由意大利克勞氏從堿性土壤中分離,菌體桿狀、周生鞭毛,可在 pH 8–10.5、鹽 0–12 % 的條件下旺盛生長,芽孢能耐受 100 ℃ 沸水 30 min,是研究極端堿適應的模式菌之一。一、耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉運蛋白(nhaC、mnh)與碳酸酐酶,可將胞內多余 Na? 泵出并維持 pH 穩態;細胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸,膜脂分支化程度高,為高溫高堿酶的高效表達提供穩定平臺。二、工業酶寶庫其耐堿蛋白酶在 pH 11、40 ℃ 仍保持 90 % 活性,已用于無磷洗滌劑,血漬、奶漬去污力提升 30 %;耐堿淀粉酶更適 pH 9、90 ℃,可在紡織退漿中省略中和步驟,節能 15 %;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、農業與環境菌株 SIN 可產 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 6 d。耐堿特性使其在 pH 9 的蘇打鹽堿土中仍能定殖,水稻產量增加 10 %。
星形斯塔普氏菌(Stappia stellulata)是一種革蘭氏陰性、好氧、中度嗜鹽的桿狀細菌,因其獨特的生物學特性和潛在的環境修復能力而備受關注。這種細菌更初從海洋沉積物中分離出來,具有泛的底物代謝能力。生物特性星形斯塔普氏菌的菌落呈乳黃色,表面光滑,不透明,邊緣向外逐漸變薄,不規則,無暈環,菌落形態大小約為1mm。它在多種培養基上都能生長,如2216E培養基和MA培養基。此外,這種細菌的16S rRNA基因序列與其他模式菌株的相似性高達99.77%,顯示出其高度的遺傳穩定性。降解能力星形斯塔普氏菌在降解有機污染物方面表現出色。研究表明,它能夠降解多環芳烴(PAHs)等難降解的有機化合物。此外,它還能降解石油烴和柴油等烷烴類物質,這使其在環境修復和污染物處理方面具有巨大的應用潛力。例如,從十溴聯苯醚富集菌群中分離出的星形斯塔普氏菌,顯示出對這類持久性有機污染物的降解能力。環境應用星形斯塔普氏菌的環境適應性強,能夠在多種極端環境中生存,如高鹽度的海洋環境。這種特性使其在處理海洋污染和工業廢水方面具有獨特的優勢。例如,它可以在高鹽度的海水中降解石油烴,有助于減少石油泄漏對海洋生態系統的破壞。沙福芽孢桿菌是土壤里的“休眠戰士”。環境宜人時,它像普通桿菌分裂繁殖。

糞產堿菌糞亞種(Alcaligenes faecalis subsp. faecalis)是一種革蘭氏陰性好氧桿菌,廣存在于土壤、水體及動物腸道中。這種細菌不僅在環境科學中有著重要的應用價值,還在醫學領域展現出獨特的特性。微生物特性糞產堿菌糞亞種的菌體呈粗長桿狀或球狀,尺寸范圍為(0.5×1.0)μm至(1.0×2.0)μm。它通過周鞭毛實現運動能力,更適生長溫度為30-37℃,pH范圍較廣(6.5-8.5),能在含檸檬酸鹽、尿素等多種培養基中生長。在無氮培養基中生長良好,接觸酶檢測呈陽性而氧化酶反應為陰性。環境應用糞產堿菌糞亞種在環境治理中表現出色。它能夠分解礦物鉀磷,釋放鉀元素,溶解難溶性磷化合物,為植物提供可吸收的養分。此外,該菌還能吸附水體中的鎘、鉛等重金屬,用于工業廢水處理。在硫化物降解方面,分離自雞糞的菌株JF9可高效氧化硫化氫(H?S),在比較好條件下Na?S去除率超94%。醫學特性糞產堿菌糞亞種是典型的條件致病菌,主要沾染免疫低下人群或接受侵入性操作的患者。它能引發尿路沾染、菌血癥和敗血癥等多種疾病。其毒力因子包括脂多糖(LPS)引發的炎癥反應、生物膜形成能力,以及部分菌株攜帶的金屬β-內酰胺酶(如NDM-1)導致的抗生物質耐藥性。新疆糖單孢菌在液體培養時通常不形成菌醭,營養細胞多為雙倍體,也有多倍體。有性生殖時產生子囊孢子 。土地芽孢桿菌
糞腸球菌作為益生菌具有多種功能特性,如耐胃酸、膽汁,高溫環境穩定,定植力強,起到占位保護作用。耐冷甲烷螺菌
軟骨素類芽孢桿菌(Paenibacillus chondroitinus)是一種革蘭氏陽性的細菌,屬于類芽孢桿菌屬。這種細菌因其在軟骨素和硫酸軟骨素的降解與合成中的關鍵作用而備受關注。它泛分布于土壤和水體環境中,具有較強的適應性和耐受性。生物特性與培養軟骨素類芽孢桿菌能夠形成內生孢子,這些孢子對極端環境條件具有很強的抵抗力。其更適生長溫度為30℃,通常使用特定的培養基進行培養。這種細菌的代謝途徑豐富,能夠利用多種碳源進行生長和繁殖。降解與合成能力軟骨素類芽孢桿菌具有強大的降解能力,能夠分解復雜的多糖,如軟骨素和硫酸軟骨素。這些多糖是動物體內重要的結構成分,其降解產物在醫學和生物技術領域具有重要應用價值。此外,通過代謝工程改造,軟骨素類芽孢桿菌還可以高效合成軟骨素和肝素糖等多糖。這些多糖是硫酸軟骨素和肝素/硫酸乙酰肝素的重要前體,在醫學上具有廣泛應用。應用領域醫藥領域軟骨素類芽孢桿菌在醫藥領域具有重要應用。其產生的硫酸軟骨素裂解酶能夠降解硫酸軟骨素,生成具有生物活性的寡糖,這些寡糖在治關節炎等疾病中具有潛在應用價值。此外,通過改造的軟骨素類芽孢桿菌能夠高效合成軟骨素和肝素糖,為相關藥物的生產提供了新的途徑。耐冷甲烷螺菌