MY培養基(Malt-Yeast Extract Medium)是“麥芽-酵母”雙營養的經典富集培養基,配方簡潔卻營養爆棚: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,無需調節即可釋放麥芽淀粉酶持續供糖,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16 h,OD???輕松破1.5,細胞活性>95%,直接轉接乙醇發酵罐可縮短延滯期6 h;若用于產赤霉素藤倉鐮刀菌,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?產量可達320 mg L?1,比PDB提高40%。MY培養基的另一優勢是“可視化”:含2%瓊脂即成MYA平板,菌落形態飽滿、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,即可繼續使用。憑借其組分明確、成本低廉、配制快速,MY培養基已從傳統釀酒實驗室走向合成生物學、次級代謝與益生菌高密度發酵,成為微生物學家手中“養菌如泡茶”的經典底牌。浸麻類芽孢桿菌是一種革蘭氏陽性菌,它在麻類植物纖維加工中發揮著獨特的作用。沙梨歐文氏菌
環狀芽孢桿菌(Bacillus circulans)是芽孢桿菌屬的“多面手”,因菌落邊緣呈規則的環狀擴散而得名。菌體短桿、革蘭氏陽性,具周生鞭毛,可形成橢圓芽孢,更適溫度30–37 ℃,pH 6–9,廣分布于土壤、淡水與海洋沉積物中。一、細胞壁“”該菌能產生幾丁質酶、β-1,3-葡聚糖酶和纖維素酶,可分解菌細胞壁、植物殘體和甲殼類廢料,為碳循環打開“綠色通道”。實驗室條件下,其幾丁質酶粗酶液4 h內可降解蟹殼粉60 %,為甲殼素提取提供環保方案。二、生物防治與促生菌株BC-01分泌circulin A/B環肽,對立枯絲核菌、番茄青枯拉爾氏菌抑菌帶寬達25 mm;同時產IAA 20 mg·L?1,使玉米根長增30 %,吸磷量提22 %。大棚試驗每畝滴灌200 g菌粉,黃瓜枯萎病指下降40 %,產量增12 %。三、工業酶寶庫環狀芽孢桿菌的堿性蛋白酶在pH 10、50 ℃下活性比較高,已用于無磷洗滌劑,血漬去污力提升30 %;耐熱β-淀粉酶可將淀粉轉化為麥芽糖,糖漿得率提高15 %,為食品與發酵工業提供綠色催化劑。四、醫藥與環保該菌能合成胞外多糖,具有良好的乳化和增稠性能,已用于面包保鮮,貨架期延長3天。類諾卡氏菌屬其適生長溫度55–65 ℃,芽孢可耐100 ℃沸水2小時、紫外線輻照8小時仍存活,被廣用于檢驗高壓滅菌效果。

吉氏芽孢桿菌(Bacillus gibsonii)是芽孢桿菌屬中“耐熱兼耐堿”的新銳成員,2004年由德國學者從堆肥超溫區分離,命名源自菌種保藏家 Gibson 的姓氏。菌株呈桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,只適生長溫度 50–55 ℃,pH 8.5–9.5,能在 10 % Na?CO? 和 1 % 過氧化氫條件下存活,被視作“堿性酶工廠”的理想候選。一、耐熱耐堿機制基因組編碼多拷貝 Na?/H? 逆向轉運蛋白(nhaA、nhaC)與碳酸酐酶,可將胞內多余 Na? 排出并維持 pH 穩態;芽孢富含鈣-吡啶二羧酸復合物,賦予其 100 ℃、30 min 的耐熱能力,為高溫高堿工業環境提供穩定催化劑。二、工業酶寶庫其耐堿普魯蘭酶只適 pH 9、70 ℃,可高效切割 α-1,6 糖苷鍵,用于淀粉糖化“一步法”,節省中和酸用量 20 %;耐堿木聚糖酶在 pH 10、65 ℃仍保持 85 % 活性,已用于紙漿漂白,減少氯用量 30 %,降低 AOX 排放;堿性蛋白酶則在 40 ℃、pH 11 條件下對血漬、奶漬去污力提升 35 %,為無磷洗滌劑增添綠色助劑。三、農業與環境菌株 TP-1 可產 IAA 12 mg·L?1 并溶磷 2.8 mg·L?1,使玉米根系增 25 %,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 28 %,堆肥周期縮短 6 d,殺滅病原菌和雜草種子效果明顯。
丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)是一種革蘭氏陽性的厭氧細菌,因其在生物合成、丁醇等重要有機溶劑方面的重要作用而備受關注。這種細菌的發酵過程(AB發酵)具有獨特的代謝轉變機制,從產酸階段到產溶劑階段的轉變受到pH等多種因素的調控。代謝機制丁醇梭菌的代謝過程可以分為兩個階段:產酸階段和產溶劑階段。在產酸階段,細菌將葡萄糖轉化為乙酸和丁酸等有機酸,導致發酵液pH下降。當pH下降到一定程度時,細菌進入產溶劑階段,將有機酸重新轉化為、丁醇和乙醇等溶劑。這一過程涉及多個代謝分支點和關鍵酶,如乙酰乙酰輔酶A轉移酶和乙醛/醇脫氫酶。工業應用丁醇梭菌在工業生產中具有重要地位,尤其是在生物合成和丁醇方面。丁醇是一種重要的有機溶劑,廣泛應用于塑料、橡膠、涂料等行業。通過優化發酵條件,如pH值和營養物質的供應,可以提高丁醇的產量。例如,研究表明,適量的糖過剩有助于丁醇梭菌將代謝流向丁醇合成途徑調節。基因組學與代謝工程近年來,基因組學和代謝工程的發展為丁醇梭菌的研究和應用提供了新的機遇。該菌的耐熱密碼在于:細胞膜富含支鏈脂肪酸和鈣-吡啶二羧酸復合物,降低膜流動性。

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境里長大;有了它,哪怕啃紙、啃膠水也能活得肥碩。科學家算過,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。這種細菌的獨特特性使其成為解決復雜環境和生物技術問題的有力候選者。首爾鏈霉菌
小小沙福芽孢桿菌,用微米之軀守護綠色豐收,讓農藥瓶少一個,飯碗多一粒。沙梨歐文氏菌
威氏芽孢桿菌是土壤里低調的“多面手”。它先以桿狀活菌在根際游弋,一遇干旱、高溫便迅速縮成厚壁芽孢,可耐沸水煮十分鐘、紫外曝曬兩小時,仍能在十年后遇水萌發。植保學家把它當“殺菌劑”:芽孢復蘇后分泌表面活性素、伊枯草菌素,像微型剪刀刺破病原菌膜,對白絹、根腐、灰霉的抑制率超七成;同時誘導植物開啟系統抗性,番茄未染病就先“武裝”葉片。溫室試驗顯示,每畝用兩百克菌粉拌基質,黃瓜枯萎率降四成,農藥少打一半,果實仍青亮。更妙的是,它能分解有機磷長鏈,釋放正磷酸供作物吸收,相當于給土壤配了“微肥”。東北大豆連作田因它緩解“磷饑餓”,畝產增8%。如今,生物公司以玉米漿發酵罐培養,把芽孢制成可濕性粉劑,拌種、滴灌皆宜,保質期兩年,運輸不必冷鏈。科學家還在其基因組里插入耐鹽基因,讓它在西北鹽堿地也能萌發,為棄荒灘涂奪回糧田。小小威氏芽孢桿菌,用微米之軀守護綠色豐收,讓農藥瓶少一個,飯碗多一粒。沙梨歐文氏菌