鹽反硝化枝芽孢桿菌(Virgibacillus halodenitrificans)是芽孢桿菌科中兼具“嗜鹽”與“反硝化”雙重技能的稀有物種。模式菌株 ATCC 49067 分離自法國太陽能鹽場,可在 2–23 % NaCl、10–45 °C 范圍內(nèi)生長,更適鹽度 3–7 %、pH 7.4–7.5,細胞壁含 meso-DAP,肽聚糖厚且膜脂分支,賦予其耐高滲與堿脅迫的能力。一、鹽中反硝化該菌攜帶完整的 narG/napA-nirK-nor-nosZ 基因簇,能在 3–12 % 鹽度下將 NO?? 依次還原為 N?,并同步積累四氫嘧啶作為相容溶質(zhì),既完成脫氮又抵御滲透沖擊。實驗室搖瓶試驗顯示,鹽度 8 % 時其對 NO??-N 去除率仍達 90 % 以上,N?O 釋放量低于檢測限,為高鹽廢水生物脫氮提供了“零碳源”方案。二、油田與暗管應用菌株 WH-6 被制成“熱-鹽雙耐”菌劑,在 55–80 °C、0.5–3.5 % NaCl 的采出水體系中,通過優(yōu)先利用 NO?? 作電子受體,抑制硫酸鹽還原菌活性,使 H?S 產(chǎn)量下降 70 %,延長注水井管柱壽命。同時,含該菌的清淤劑與多孔沸石復配,用于鹽堿地暗管排鹽,一年后鹽水收集率提高 35 %,出口渾濁度降至 4.7 mg L?1,明顯緩解因泥沙堵塞造成的維護難題。三、農(nóng)業(yè)與生態(tài)修復在 1 % 鹽度盆栽中,接種 10? CFU g?1 土壤,可使生菜根際鉀提高 20 %,硝酸鹽含量下降 15 %,產(chǎn)量增 12 %。
MY培養(yǎng)基(Malt-Yeast Extract Medium)是“麥芽-酵母”雙營養(yǎng)的經(jīng)典富集培養(yǎng)基,配方簡潔卻營養(yǎng)爆棚:麥芽浸粉20 g、酵母粉4 g、葡萄糖10 g,補水至1 L,pH自然5.6±0.2,無需調(diào)節(jié)即可釋放麥芽淀粉酶持續(xù)供糖,形成“緩釋碳源”效應。其低pH與高還原糖組合,既能抑制多數(shù)細菌蔓延,又為酵母、絲狀菌及嗜酸微藻提供“即食”氮碳,是實驗室搖瓶、工業(yè)菌種活化與次級代謝研究的“第一步”。在釀酒酵母中,30℃、200 r/min培養(yǎng)16 h,OD???輕松破1.5,細胞活性>95%,直接轉(zhuǎn)接乙醇發(fā)酵罐可縮短延滯期6 h;若用于產(chǎn)赤霉素藤倉鐮刀菌,只需將葡萄糖降至5 g,并補加0.5 g NH?NO?,28℃靜置5天,赤霉素GA?產(chǎn)量可達320 mg L?1,比PDB提高40%。MY培養(yǎng)基的另一優(yōu)勢是“可視化”:含2%瓊脂即成MYA平板,菌落形態(tài)飽滿、色素鮮艷,青霉呈藍綠,紅酵母顯玫瑰紅,常被用作教學示范板。質(zhì)量控制亦輕松:高壓后若顏色加深,說明美拉德反應過度,可改用115℃滅菌20 min;室溫存放1個月仍澄清,即可繼續(xù)使用。憑借其組分明確、成本低廉、配制快速,MY培養(yǎng)基已從傳統(tǒng)釀酒實驗室走向合成生物學、次級代謝與益生菌高密度發(fā)酵,成為微生物學家手中“養(yǎng)菌如泡茶”的經(jīng)典底牌。銚子短芽孢桿菌假普通鏈孢囊菌在燕麥粉酵母精瓊脂(30℃)上,氣絲呈現(xiàn)淡粉色,基絲反面淡褐色,可溶色素為淡黃褐色。

在微生物的“軍團”里,蕈狀芽孢桿菌(Bacillus mycoides)可謂形貌更奇特的一位。它在固體培養(yǎng)基上排成絲狀、螺旋狀或放射狀菌落,遠望如微縮蘑菇菌絲,因而得名“蕈狀”。別看外形“文藝”,其功能卻硬核:耐旱、耐鹽、產(chǎn)酶、抑菌、促生,堪稱土壤里的“多面手”。一、形態(tài)即名片蕈狀芽孢桿菌為革蘭氏陽性大桿菌,周生鞭毛,可形成橢圓芽孢。更獨特的是它的“集體運動”能力——細胞通過側(cè)向滑動,在瓊脂表面形成美麗而規(guī)則的“蕨葉”或“螺旋”圖案,這一自組織現(xiàn)象已被用作生物物理研究模型。二、生態(tài)功能抑病:菌體分泌表面活性素、fengycin 等環(huán)脂肽,可破壞病原菌膜,對立枯絲核菌、鐮刀菌抑菌帶寬達 25 mm。促生:產(chǎn) IAA 25 mg·L?1,溶有機磷 3.1 mg·L?1,小麥根系增 30 %,吸磷量提 20 %。抗逆:胞外多糖吸附 Na?,在 8 % 鹽濃度下仍正常生長;芽孢耐干燥 6 個月,適合西北旱區(qū)應用。三、田間表現(xiàn)山東大棚番茄試驗,每畝溝施 10? CFU·g?1 菌粉 200 g,灰霉病指下降 42 %,產(chǎn)量增 12 %,維生素 C 提高 8 %;寧夏鹽堿地滴灌,可使水稻根際 pH 降 0.4,全鹽下降 15 %,增產(chǎn) 9 %。
乳酸乳球菌乳脂亞種(Lactococcus lactis subsp. cremoris)是一種在乳制品工業(yè)中極為重要的微生物。它屬于革蘭氏陽性的乳酸菌,在發(fā)酵過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,尤其是在酸奶和奶酪的生產(chǎn)中。生物特性與功能乳酸乳球菌乳脂亞種能夠在發(fā)酵過程中將乳糖分解為乳酸,從而降低乳制品的pH值,使其凝固并形成獨特的風味。這種菌株還可以產(chǎn)生胞外多糖,有助于改善產(chǎn)品的質(zhì)地和口感。此外,該菌株具有潛在的益生特性,能夠調(diào)節(jié)腸道菌群,促進消化健康。發(fā)酵過程中的應用在乳制品生產(chǎn)中,乳酸乳球菌乳脂亞種作為發(fā)酵劑的重要菌種來源,不僅能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量和風味,還能夠增強產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。然而,該菌株在發(fā)酵過程中極易遭受噬菌體的沾染,這會降低其產(chǎn)酸能力,甚至導致菌株死亡,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了應對這一問題,研究人員通過分子生物學手段,開發(fā)了具有噬菌體抗性的菌株,這些菌株在乳制品發(fā)酵中表現(xiàn)出較強的抗噬菌體性能。培養(yǎng)條件與優(yōu)化研究表明,通過優(yōu)化培養(yǎng)基成分和培養(yǎng)條件,可以顯著提高乳酸乳球菌乳脂亞種的增殖效果。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,強壯類芽孢桿菌能夠促進植物生長,增強植物對病害的抵抗力。

食明膠深海菌(Thalassobius gelatinovorus)是一種革蘭氏陰性的海洋細菌,因其獨特的生態(tài)適應性和生物特性而受到關(guān)注。生物特性食明膠深海菌是一種嚴格好氧的化能異養(yǎng)菌,具有輕微嗜鹽性。其菌落呈圓形,淡黃色不透明,表面光滑,粒狀隆起,邊緣規(guī)則,無暈環(huán)。這種細菌能夠液化明膠,產(chǎn)生硫化氫,形成吲哚,不能還原硝酸鹽為亞硝酸鹽。生態(tài)分布食明膠深海菌更初從德國基爾峽灣的海水中分離出來。它泛分布于海洋環(huán)境中,尤其是在深海沉積物中。這種細菌的分布表明其對海洋生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)和生物量的初步生產(chǎn)具有重要作用。應用領(lǐng)域食明膠深海菌的主要用途是作為模式菌株用于科研。其獨特的生物特性和生態(tài)適應性使其成為研究微生物在極端環(huán)境下的生存機制和適應性的重要模型。此外,食明膠深海菌在生物技術(shù)領(lǐng)域也具有潛在應用價值,例如在生物降解和生物合成方面。培養(yǎng)與保存食明膠深海菌的培養(yǎng)條件為26℃,使用特定的培養(yǎng)基(如DSMMedium 123)。保存條件包括液氮很低溫凍結(jié)法、-80℃冰箱凍結(jié)法和真空冷凍干燥法。未來展望隨著對食明膠深海菌研究的不斷深入,其在生物技術(shù)和環(huán)境科學中的應用潛力將進一步被挖掘。這種革蘭氏陰性、嚴格好氧的桿狀細菌,泛分布于土壤和水體中。冰川鹽單胞菌
解硫胺素類芽孢桿菌還具有生物轉(zhuǎn)化能力,能夠?qū)⒁恍碗s的有機化合物轉(zhuǎn)化為更有價值的產(chǎn)物。鼎湖山土壤桿狀菌
波羅的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)是一種革蘭氏陰性的海洋細菌,泛分布于波羅的海等海洋環(huán)境中。這種細菌以其獨特的生態(tài)適應性和降解能力而備受關(guān)注,不僅在海洋生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)中發(fā)揮重要作用,還在環(huán)境保護和生物技術(shù)領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應用潛力。生物特性波羅的海希瓦氏菌是一種兼性厭氧菌,具有低溫適應特性,能夠在4℃的低溫環(huán)境下保持代謝活性。其細胞呈直或彎桿狀,通過極生鞭毛運動,過氧化氫酶和氧化酶陽性。在2216E培養(yǎng)基22℃條件下,該菌形成橘紅色菌落,表面光滑濕潤,邊緣規(guī)則凸起。降解能力波羅的海希瓦氏菌具有強大的降解能力,能夠分解多種有機物質(zhì),包括藻酸、蛋白質(zhì)、淀粉和纖維素等。這種能力使其在海洋生態(tài)系統(tǒng)中扮演著重要的分解者角色,參與有機物的降解和循環(huán)過程。此外,波羅的海希瓦氏菌還能夠降解石油烴類化合物,對海洋石油污染的生物修復具有重要意義。環(huán)境適應性波羅的海希瓦氏菌具有很強的環(huán)境適應性,能夠在多種海洋環(huán)境中生存,包括高鹽度和低溫環(huán)境。其hfq基因的表達量隨菌體生長階段上調(diào),缺失該基因會導致菌株對重金屬、高鹽等逆境的耐受性明顯下降。