波茨坦短芽孢桿菌(Brevibacillus borstelensis)是一種具有獨(dú)特生物特性的微生物,近年來在多個(gè)領(lǐng)域引起了研究者的關(guān)注。這種細(xì)菌更初是從油層產(chǎn)出水中篩選出來的,因其在石油開采領(lǐng)域的明顯應(yīng)用效果而備受矚目。石油開采中的應(yīng)用波茨坦短芽孢桿菌在微生物采油(MEOR)方面表現(xiàn)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(dá)66.90%。這一特性使其在改善原油流動(dòng)性方面具有巨大潛力。此外,波茨坦短芽孢桿菌還能改變?cè)偷耐闊N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(shí)驗(yàn)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(qū)油效果。環(huán)境適應(yīng)性波茨坦短芽孢桿菌具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)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(wěn)定的微生物體系。即使在營(yíng)養(yǎng)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(jī)物,維持生長(zhǎng)和代謝。實(shí)驗(yàn)表明,即使在聚合物濃度高達(dá)1600-2000mg/L的環(huán)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(huì)因聚合物濃度過高而變慢。侄子根瘤菌是土壤里的微型氮廠,直徑不過微米,卻能把天空搬上餐桌。阿姆斯特丹曲霉
酸快生芽孢桿菌(Bacillus acidiceler)是2014年才被正式命名的芽孢桿菌新成員,卻已在綠色農(nóng)業(yè)中跑出“加速度”。菌株HS3由花生根際分離,耐酸、耐旱、耐溫,pH 5.5仍能快速萌發(fā);其芽孢可抗紫外、耐干燥,貨架期長(zhǎng)達(dá)24個(gè)月,為商品化奠定基礎(chǔ)。HS3的“三板斧”讓土壤瞬間啟動(dòng):①產(chǎn)IAA 45.8 mg/L,誘導(dǎo)玉米、花生根系激增30%以上;②溶有機(jī)磷2.9 mg/L、解鉀19.9 mg/L,把固定態(tài)磷鉀變成養(yǎng)分;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。田間數(shù)據(jù)顯示,在花生-玉米間作體系下,每畝滴灌200 mL菌液(10^8 CFU/mL),花生側(cè)磷、鉀分別提高24%、53%,秕果率降54%,增產(chǎn)9.9%;玉米側(cè)IAA提升68%,禿頂縮短27%,增產(chǎn)18.6%,相當(dāng)于少施25 kg復(fù)合肥仍多打糧。工業(yè)端,菌株CNBG-PGPR-17 24 h內(nèi)可把無(wú)機(jī)磷溶出277 mg/kg,并產(chǎn)乳酸0.27 kg/L,發(fā)酵液pH直降1單位,既當(dāng)“生物酸化劑”又當(dāng)“液體磷肥”,已用于藍(lán)莓基質(zhì),使可溶性蛋白、花青素分別增加17.7%、10.5%,果實(shí)糖酸比更協(xié)調(diào)。未來,隨著耐酸、耐鹽基因被進(jìn)一步解碼,酸快生芽孢桿菌有望走進(jìn)南方紅壤、北方鹽堿地,乃至礦區(qū)復(fù)墾,用一把“酸”鑰匙打開貧瘠土壤的肥力之門,為“減磷增效”提供可持續(xù)的微生物方案。極細(xì)枝孢浸麻類芽孢桿菌(Bacillus rettgeri)作為一種特殊的微生物,為這一課題提供了極具潛力的解決方案。

摩氏摩根氏菌摩根亞種(Morganella morganii subsp. morganii)是一種革蘭氏陰性、兼性厭氧的桿菌,屬于腸桿菌科。這種細(xì)菌泛存在于自然環(huán)境中,尤其是水生環(huán)境中,并且在人類和動(dòng)物的腸道中也能檢測(cè)到。因其對(duì)多種抗生物質(zhì)的耐藥性和在醫(yī)學(xué)上的重要性,摩氏摩根氏菌摩根亞種成為醫(yī)學(xué)微生物學(xué)中的一個(gè)重要研究對(duì)象。生物學(xué)特性摩氏摩根氏菌摩根亞種菌體呈短小桿狀,單個(gè)或成對(duì)存在,有時(shí)呈短鏈狀。其革蘭氏染色呈陰性,具有周生鞭毛,運(yùn)動(dòng)性良好。這種細(xì)菌能夠產(chǎn)生尿素酶和吲哚,能夠發(fā)酵乳糖和葡萄糖,產(chǎn)生酸和氣體。其生長(zhǎng)適宜溫度為30℃-37℃,更適pH值為7.2-7.6。醫(yī)學(xué)相關(guān)性摩氏摩根氏菌摩根亞種是一種條件致病菌,通常在宿主免疫下降時(shí)引發(fā)沾染。它可以引起多種疾病,包括尿路沾染、傷口沾染、呼吸道沾染和敗血癥。這種細(xì)菌對(duì)多種抗生物質(zhì)具有耐藥性,尤其是對(duì)氨芐西林和頭孢菌素類抗生物質(zhì)的耐藥性較為常見,這給臨床治療帶來了一定的挑戰(zhàn)。實(shí)驗(yàn)室鑒定在實(shí)驗(yàn)室中,摩氏摩根氏菌摩根亞種可以通過以下特征進(jìn)行鑒定:形態(tài)學(xué)特征:革蘭氏染色呈陰性,短小桿菌,周生鞭毛。生化反應(yīng):能夠發(fā)酵乳糖和葡萄糖,產(chǎn)生酸和氣體;能夠產(chǎn)生尿素酶和吲哚。
擴(kuò)散芽孢桿菌(Bacillus diffusus)是芽孢桿菌屬里的“運(yùn)動(dòng)健將”。菌體桿狀、周生鞭毛,在瓊脂表面可形成迅速擴(kuò)展的薄膜狀菌落,24 h內(nèi)直徑達(dá)80 mm,故得名“diffusus”。其更適生長(zhǎng)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(zhì)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(fù)配,可形成“生物被膜”,優(yōu)先占據(jù)根際生態(tài)位,抑制病原菌入侵。二、廣譜抑菌擴(kuò)散芽孢桿菌產(chǎn)生diffusin脂肽,對(duì)番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黃萎等病原菌抑菌帶寬達(dá)28 mm;溫室試驗(yàn)顯示,畝用200 g菌粉滴灌,黃瓜枯萎病指下降45 %,農(nóng)藥用量減少三分之一。三、促生提質(zhì)菌株IAA產(chǎn)量25 mg·L?1,溶磷2.9 mg·L?1,并產(chǎn)揮發(fā)性2,3-丁二醇,誘導(dǎo)玉米側(cè)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(chǎn)量提高8 %。四、工業(yè)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(qiáng),可作為鉆井泥漿降濾失劑,耐鹽達(dá)12 %。更妙的是,收獲后大量根瘤遺落土中,氮素富集,連后續(xù)玉米都長(zhǎng)得壯,像給土地存了活期存折。

蔬菜芽孢桿菌(Bacillus oleronius)是芽孢桿菌屬里“更懂蔬菜”的專性住客。更初從腐爛生菜葉脈中分離,菌體纖細(xì)、革蘭氏陽(yáng)性,具周生鞭毛,能形成橢圓芽孢,耐干燥、耐低氧,可在pH 5–9、溫度15–40℃范圍內(nèi)生長(zhǎng),更適與蔬菜根際環(huán)境高度重疊,故得名“oleronius”(拉丁語(yǔ)“菜園的”)。它的首要武器是“蔬菜定制”抑菌譜。菌株QSI-1可分泌酰基高絲氨酸內(nèi)酯酶(AHL-lactonase),切斷軟腐歐文氏菌、胡蘿卜果膠桿菌的群體感應(yīng)信號(hào),使病原菌無(wú)法啟動(dòng)果膠酶基因,白菜軟腐病斑減少70%;同時(shí)產(chǎn)生表面活性素與fengycin,對(duì)番茄葉霉、辣椒疫霉抑菌帶寬達(dá)28 mm,且能形成生物膜覆蓋傷口,阻止二次侵染。第二技能是“溫和促生”。蔬菜芽孢桿菌合成IAA 20 mg/L,并溶出有機(jī)磷3.2 mg/L,誘導(dǎo)生菜、菠菜根系增30%,葉綠素提高1.5個(gè)SPAD單位,硝酸鹽含量下降12%,明顯提升蔬菜品質(zhì)與安全。工廠化應(yīng)用上,研究者將菌株QSI-1與褐藻寡糖復(fù)配,制成活菌數(shù)10? CFU/mL的“蔬菜保鮮微乳”,采后噴施可抑制軟腐、灰霉,使生菜貨架期由7 d延至14 d,失重率<5%,已在上海崇明有機(jī)農(nóng)場(chǎng)示范推廣。解蛋白奇異球菌的培養(yǎng)相對(duì)容易,通常在特定的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好。植物內(nèi)生假棍狀桿菌
牙齦卟啉單胞菌的脂多糖(LPS)具有廣的生物學(xué)活性,被認(rèn)為是革蘭氏陰性菌的主要毒力因子之一。阿姆斯特丹曲霉
擬圓孢線黑粉菌(Filobasidium globisporum)隸屬擔(dān)子菌門、線黑粉目,是一類以凍干粉形式保存、生物危害四類的非模式菌,卻在低溫酶學(xué)與綠色技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)巨大潛力。一、分類與培養(yǎng)特性菌株為乳白色、濕潤(rùn)的酵母狀菌落,更適培養(yǎng)溫度20℃,可在4–10℃長(zhǎng)期冷藏存活2–25年;YPM培養(yǎng)基(甘露醇20g/L、酵母提取物、蛋白胨)即可滿足生長(zhǎng),液體培養(yǎng)需避免長(zhǎng)時(shí)間靜置以保持活性。二、低溫酶工廠在20℃條件下,該菌分泌高活性纖維素酶、β-葡萄糖苷酶和木質(zhì)素降解酶,10℃時(shí)仍保留70%以上酶活,適合冷鏈廢棄物處理、低溫洗滌和紙漿漂白,可節(jié)省蒸汽能耗約20%。三、代謝產(chǎn)物多樣發(fā)酵液中可檢測(cè)抗生物質(zhì)、色素及胞外多糖,對(duì)革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌具有明顯抑制圈;其胞外多糖乳化力強(qiáng),已作為天然增稠劑用于食品與化妝品小樣試制。四、環(huán)境修復(fù)潛力菌絲體對(duì)苯酚、重金屬Cd2?、Pb2?表現(xiàn)出吸附-降解雙重作用,5d內(nèi)可將50mg/L苯酚降至5mg/L以下,吸附鉛量達(dá)45mg/g,為低溫含酚廢水、重金屬污染水體提供生物修復(fù)候選。五、科研與安全作為四類危害微生物,操作只需BSL-1基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室;凍干粉復(fù)蘇快、ITS序列清晰,是研究擔(dān)子菌低溫酶調(diào)控、孢子長(zhǎng)期保存及冷鏈機(jī)制的理想模式菌。阿姆斯特丹曲霉