嗜碳芽孢杆菌(Bacillus carboniphilus)是芽孢杆菌属里少见的“高碳”。菌体杆状、革兰氏阳性,可形成椭圆芽孢,更适温度 45–50 ℃,pH 7.0–8.5,可在高浓度可溶性淀粉、糖蜜或木质纤维素水解液中快速生长,因而得名“碳爱好者”。一、高效利用碳源菌株 ATCC 700101 携带多拷贝 α-淀粉酶、普鲁兰酶和木聚糖酶基因,48 h 内可将 15 % 淀粉液化糖化至还原糖 180 g L⁻¹,转化率 > 90 %,为浓醪发酵提供廉价糖源;与酵母共培养,乙醇产量提 12 %,蒸馏能耗降 8 %。二、高渗耐受胞内积累相容溶质四氢嘧啶,使菌体在糖浓度 300 g L⁻¹、渗透压 1.8 MPa 下仍保持 80 % 活性;芽孢耐 80 ℃ 30 min,便于浓糖液灭菌后直投,缩短发酵周期 12 h。三、农业应用菌株 BC-20 产 IAA 20 mg L⁻¹ 并溶磷 2.9 mg L⁻¹,玉米盆栽根长增 28 %,吸磷量提 22 %;与秸秆复配堆肥,堆温 24 h 升至 65 ℃,纤维素降解率提高 30 %,堆肥周期缩短 7 d,杀灭病原菌和杂草种子效果明显。四、工业酶潜力其耐热耐碱普鲁兰酶更适 pH 9、65 ℃,已用于淀粉糖化“一步法”,节省中和酸 20 %;木聚糖酶在 pH 10、60 ℃仍保持 85 % 活性,用于纸浆漂白,氯用量减少 30 %,降低可吸附有机卤化物(AOX)排放。该菌还能合成耐高温木聚糖酶和脂肪酶,在造纸漂白和生物柴油合成中展现潜力。微黄大洋芽孢杆菌
玉米迪克氏菌(Dickeya zeae)是一种革兰氏阴性的细菌,泛存在于自然环境中,尤其是在土壤和植物根际。它因其在农业和科研领域中的重要性而受到关注。生物特性与分类玉米迪克氏菌属于假单胞菌科,是一种具有多糖荚膜的杆菌。它能够引起多种植物病害,如细菌性软腐病,对香蕉、水稻等重要作物的生产安全构成严重威胁。此外,玉米迪克氏菌还具有冰核活化蛋白(INA),使其能够在低温环境中形成冰晶核,成为研究冷冻保护机制的理想模式生物。生态功能与应用农业应用玉米迪克氏菌在农业中具有双重角色。一方面,它是多种植物病害的病原菌,如玉米细菌性枯萎病和香蕉细菌性软腐病。另一方面,其致病机制的研究为植物病害的防治提供了重要参考。例如,通过基因敲除技术,研究人员发现α-酮戊二酸脱氢酶(α-KGDH)基因sucA的突变可明显减少植物细胞壁降解酶的分泌,降低细菌的致病性。这种研究不仅有助于开发新型生物农药,还能为可持续农业提供新的策略。科研应用玉米迪克氏菌在科研领域具有重要价值。其基因组序列的解析为研究其致病机制和适应性进化提供了重要数据。此外,玉米迪克氏菌的代谢多样性和遗传多样性使其成为生物工程和基因工程研究中的关键对象。

嗜碱芽孢杆菌(Bacillus alcalophilus)是芽孢杆菌属的“高碱”。菌体杆状、周生鞭毛,能在 pH 9–11 的极端碱性环境中旺盛生长,芽孢可耐 100 ℃ 沸水 30 min,是研究碱适应与工业酶的模式菌株。一、耐碱机制基因组编码多拷贝 Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白(nhaA、nhaC)和碳酸酐酶,将胞内多余 Na⁺ 泵出并维持 pH 稳态;细胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸,膜脂分支化程度高,为高温高碱酶表达提供稳定平台。二、工业酶宝库其耐碱淀粉酶更适 pH 10、90 ℃,用于纺织退浆可省略中和步骤,节能 15 %;耐碱蛋白酶在 pH 11、40 ℃仍保持 90 % 活性,已列入无磷洗涤剂,血渍、奶渍去污力提升 30 %;耐碱木聚糖酶用于纸浆漂白,氯用量减少 30 %,降低可吸附有机卤化物(AOX)排放。三、农业应用菌株 AB-10 产 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 %;与秸秆复配堆肥,24 h 堆温升至 65 ℃,纤维素降解率提高 30 %,堆肥周期缩短 7 d,杀灭病原菌和杂草种子效果明显。四、环境修复胞外多糖能吸附 Cd²⁺、Pb²⁺,吸附量分别达 50 mg·g⁻¹ 与 35 mg·g⁻¹;在 pH 9 的苏打盐碱土中定殖后,水稻产量增加 10 %,土壤交换性钠下降 15 %。
食树脂新鞘氨醇菌(Novosphingobium resinovorum)是一种革兰氏阴性的杆状细菌,泛存在于土壤、水体和植物根际等环境中。这种细菌因其强大的代谢能力和对多种有机污染物的降解能力而受到泛关注。生物特性食树脂新鞘氨醇菌具有多样化的代谢途径,能够降解多种有机物,包括多聚物、石油烃和有机酸。其菌落通常为亮黄色,圆形,表面光滑,湿润,不透明,边缘整齐。这种细菌的好氧特性和泛的底物范围使其在环境修复中具有重要应用价值。降解能力食树脂新鞘氨醇菌在降解有机污染物方面表现出色。例如,食树脂新鞘氨醇菌SD-4能够以柠檬烯为碳源生长,并且对柠檬烯具有高效的降解能力,可将其完全转化为二氧化碳和水。此外,这种细菌还能降解其他有机污染物,如乙酸乙酯和乙醇,这使其在处理厨余垃圾堆肥产生的臭气中具有广阔的应用前景。环境应用污染治理食树脂新鞘氨醇菌在环境修复中具有重要应用。它能够降解多环芳烃(PAHs)等持久性有机污染物,这些化合物在环境中难以分解,对生态系统和人类健康构成威胁。此外,这种细菌还能分解石油烃,有助于应对油污事件和石油工业废弃物的处理。产气肠杆菌在适宜的培养基上生长良好,如在含有营养的琼脂培养基上可以形成光滑、湿润、圆形、凸起的菌落。

梭形芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)是一种具有独特特性的微生物,其在多个领域展现出重要的应用潜力。这种细菌属于芽孢杆菌属,革兰氏阳性,兼性厌氧,能够在多种极端环境中生存。特性与应用微生物特性梭形芽孢杆菌是一种革兰氏阳性杆菌,能够形成芽孢,芽孢膨大且非圆形。其菌落呈乳白色,直径0.6-1.2μm。该菌在兼性厌氧条件下生长,生长温度范围为40-45℃,更适生长温度为45℃;生长酸碱度范围为pH 6-9,更适pH为7.2。工业应用在工业领域,梭形芽孢杆菌因其独特的代谢能力而备受关注。它能够降解多种有机物质,包括聚合物和原油,这使其在石油开采和环境修复中具有重要应用价值。例如,梭形芽孢杆菌6#(CGMCC No.2439)被筛选用于提高原油采收率,该菌株能够在油藏、聚合物溶液和原油存在的条件下存活、生长繁殖,并代谢产生有机酸和活性物质,从而提高原油采收率。环境修复梭形芽孢杆菌在环境修复方面也展现出巨大潜力。它能够降解多种有机污染物,如石油烃和农药残留,有助于改善土壤和水体质量。此外,它还能在重金属存在的情况下降解烃类,尽管降解速率较慢,但这一特性使其在污染土壤的生物修复中具有重要应用前景。霍氏肠杆菌可以通过接触传播和空气传播,污染的医疗器械和医务人员的手是重要的传播媒介。方氏棒形杆菌
黑曲霉在显微镜下呈现出独特的黑色菌丝体,其分生孢子头形似球状,表面粗糙且密集。微黄大洋芽孢杆菌
嗜气芽孢杆菌(Bacillus aerophilus)是芽孢杆菌属里的“氧气狂热者”,2004年随以色列高空气球首先被分离,可在0.8–21 % O₂范围内旺盛生长,更适氧分压高于普通土壤芽孢杆菌2倍,故得名“嗜气”。其菌落呈乳白色、边缘卷发状,革兰氏阳性,具周生鞭毛,能形成椭圆芽孢,耐紫外、耐干燥,货架期长达3年,为制剂化提供质量载体。在土壤复苏后,嗜气芽孢杆菌迅速启动“三效机制”:①分泌吲哚乙酸(IAA)25 mg/L,刺激玉米、番茄根系增长30 %;②产蛋白酶、纤维素酶,分解作物残体,释放养分;③合成表面活性素、fengycin,对番茄青枯、辣椒疫霉抑菌带宽达28 mm,且能诱导植物ISR,降低农药用量40 %。田间试验显示,每亩用200 g菌粉(10⁸ CFU/g)拌种,小麦返青期根际磷提高32 %,千粒重增1.8 g,产量提升8.5 %;在大棚番茄上,滴灌菌液可使灰霉病指下降45 %,果实Vc含量提高12 %,糖酸比更协调。工业端,嗜气芽孢杆菌是“低温酶工厂”。其耐有机溶剂蛋白酶在15 ℃、30 %乙醇中仍保持70 %活性,可用于洗涤剂;耐碱脂肪酶更适pH 10,适用于乳制品CIP清洗,节能20 %。微黄大洋芽孢杆菌