球拟酵母属

耐热芽孢芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus，旧称Bacillus stearothermophilus）是微生物世界的“高温铁人”。其更适生长温度55–65 ℃，芽孢可耐100 ℃沸水2小时、紫外线辐照8小时仍存活，被广用于检验高压灭菌效果。该菌的耐热密码在于：细胞膜富含支链脂肪酸和钙-吡啶二羧酸复合物，降低膜流动性；组蛋白样蛋白紧紧包裹DNA，防止高温断裂；同时拥有一套高效热休克蛋白（Hsp）系统，可快速修复变性蛋白。在工业酶领域，耐热芽孢芽孢杆菌是“催化剂工厂”。其分泌的耐高温α-淀粉酶在90 ℃、pH 6.0条件下活性比较高，可将淀粉液化时间缩短一半，广用于酒精、制糖、纺织退浆，年市场需求超万吨；耐热蛋白酶则在60 ℃仍保持80%活性，可用于洗涤剂，提高低温洗衣的去污力。此外，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。农业与环境方面，科学家将其与堆肥菌系复配，使堆温迅速升至65 ℃，加速有机质分解，杀灭病原菌和杂草种子，缩短堆肥周期30%；在油田，耐热芽孢芽孢杆菌可耐受55 ℃、高盐环境，利用原油为碳源，产生生物表面活性剂，提高采收率5–8%。浸麻类芽孢杆菌为天然纤维加工提供了一种绿色、高效且经济的方法。球拟酵母属

溶胶无色杆菌（Achromobacter liquefaciens）是一种革兰氏阴性杆菌，具有多样的代谢能力和广泛的应用前景。这种细菌因其在生物降解、生物催化和环境修复中的多功能性而受到关注。生理特性溶胶无色杆菌具有多种生理特性，使其能够适应不同的环境条件。它是一种好氧菌，能够利用多种碳源进行生长，包括葡萄糖、柠檬酸等。这种细菌还能够产生胞外酶，如蛋白酶和淀粉酶，这使其在分解复杂有机物质方面表现出色。应用领域环境修复溶胶无色杆菌在环境修复中展现出巨大潜力。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，溶胶无色杆菌还能吸附重金属，如镉和铅，将其转化为难溶的沉淀物，从而减少重金属对环境的污染。生物催化溶胶无色杆菌在生物催化领域也有重要应用。它能够产生多种胞外酶，这些酶在工业生产中具有重要价值。例如，其产生的蛋白酶可用于食品加工和洗涤剂工业。医学研究溶胶无色杆菌在医学研究中也有一定的应用价值。研究表明，溶胶无色杆菌能够产生一些具有活性的代谢产物，这使其在开发新型药物方面具有潜在价值。代谢机制溶胶无色杆菌的代谢机制复杂多样。球拟酵母属其独特的代谢能力使其在降解有机污染物方面表现出色，成为环境科学领域的研究热点。

史氏芽孢杆菌（Bacillus smithii）是芽孢杆菌属中嗜热分支的，标准菌株 JCM 9076 更初从高温堆肥中分离，能在 55 ℃、pH 6.5 条件下旺盛生长，芽孢可耐 100 ℃沸水 2 h，是验证高压灭菌效果的指示菌之一。其细胞壁含特殊脂肪酸，膜脂熔点高，配合小分子热休克蛋白，使核糖体和 DNA 在高温下仍保持构象稳定，赋予菌体“耐热盾牌”。2024 年，中国团队从镉污染稻田筛选到解磷菌株 M2（保藏号 CCTCC M2024167），鉴定为 Bacillus smithii。该菌兼具三重抗逆：耐盐 6 %、耐镉 50 mg·L⁻¹，并能在 pH 4.5–9.0 范围内正常分泌有机酸，将难溶磷酸钙转化为磷，盆栽试验中使玉米根际有效磷提高 42 %，籽粒镉含量下降 35 %，实现“增磷减镉”同步完成。在酶制剂方向，史氏芽孢杆菌是“高温酶工厂”。其胞外碱性淀粉酶更适温度 70 ℃，在洗涤剂、烘焙和酒精浓醪发酵中可省去降温环节，节能 15 %；耐有机溶剂蛋白酶可在 60 ℃、30 % 乙醇环境中保持 80 % 活性，为生物炼制提供新型催化剂。农业应用上，M2 菌株可与秸秆堆肥复配，使堆体温度 24 h 升至 65 ℃，纤维素降解率提高 30 %，堆肥周期缩短 7 d；作为功能性菌剂，每亩随基肥施入 200 g 菌粉，冬小麦越冬前磷吸收量提高 18 %，分蘖数增加 1.2 个，对后期倒伏有明显缓解作用。

嗜冷芽孢八叠球菌（Sporosarcina psychrophila）是一种革兰氏阳性的需氧细菌，以其在低温环境中的独特生存能力和潜在的应用价值而受到关注。这种细菌泛分布于寒冷地区，如冻土、冰川和冷水环境中，展现出良好的低温适应性。生物特性嗜冷芽孢八叠球菌的细胞形态为球状或近球状，通常以单个或成对形式存在。这种细菌能够形成内生孢子，具有较强的抗逆性，能够在极端环境中生存。其更适生长温度为15-20℃，能够在pH 6.0-8.0的范围内生长。这种细菌的代谢途径丰富，能够利用多种碳源和氮源进行生长和繁殖。生态分布嗜冷芽孢八叠球菌泛分布于寒冷环境中，尤其是在冻土、冰川和冷水环境中。这种细菌的耐低温特性使其能够在低温条件下保持代谢活性，参与生态系统的物质循环和能量流动。应用领域生物技术嗜冷芽孢八叠球菌在生物技术领域具有重要应用。其产生的低温适应性酶类，如蛋白酶、淀粉酶和纤维素酶，能够在低温条件下高效工作，这使其在工业生产中具有潜在应用价值。例如，这些酶可以用于低温洗涤剂、食品加工和生物燃料生产中，提高生产效率和降低成本。环境修复嗜冷芽孢八叠球菌在环境修复中也展现出巨大潜力。侄子根瘤菌是土壤里的微型氮厂，直径不过微米，却能把天空搬上餐桌。

海水芽孢八叠球菌（Sporosarcina aquimarina）是一种革兰氏阳性的海洋细菌，因其在海洋环境中的独特适应性和多种应用潜力而受到关注。这种细菌泛分布于海洋环境中，尤其是在海水和沉积物中。生物特性海水芽孢八叠球菌的细胞呈球状或卵圆形，排列以双球或四联为主，有时也具方形堆状。这种细菌具有少数鞭毛，能够运动，且能够形成圆形芽孢。其菌落通常为乳酪色到橙色，表面光滑湿润，边缘规则，凸起。海水芽孢八叠球菌是一种化能异养菌，严格好氧，更适生长温度为15℃。环境适应性海水芽孢八叠球菌具有较强的环境适应性，能够在高盐度和低温环境中生长。例如，某些菌株能够在0.2%-0.8%的盐度环境中显著提高小麦的发芽率和苗期根长，还能在含盐0.8%的土壤中提升小麦产量。此外，这种细菌在15℃的低温环境下也能正常生长，并且需要添加MnSO4·H2O来促进芽孢的形成。应用领域农业应用海水芽孢八叠球菌在农业领域具有明显的应用价值。它能够增强植物根系活力，提高植物对盐胁迫的适应性，从而提升作物产量。例如，JES4菌株可在0-11.7%的盐度下正常生长，并且在0.2%-0.8%的盐度环境中显著提高小麦的发芽率和苗期根长。组蛋白样蛋白紧紧包裹DNA，防止高温断裂；同时拥有一套高效热休克蛋白（Hsp）系统，可快速修复变性蛋白。球拟酵母属

科学家还在其基因组里插入耐盐基因，让它在西北盐碱地也能萌发，为弃荒滩涂夺回粮田。球拟酵母属

包姜氏液体培养基基础（BGA Broth Base）是为培养姜苗根茎共生促生菌而设计的富氮液体培养基，由包头师范学院与姜科作物团队共同优化，故得“包姜”之名。其配方以酪蛋白胨与大豆木瓜酶消化物提供与缓释氨基酸，酵母粉补充B族维生素和微量元素，可溶性淀粉作碳源，既避免葡萄糖过量产酸，又模拟根茎分泌物成分；特别添加0.3% K₂HPO₄与0.2% MgSO₄，缓冲能力强，可中和菌体代谢酸，维持pH 6.8–7.0，满足假单胞菌、芽孢杆菌及稀有放线菌的同步增殖。实际应用中，1 L培养基接种5 mL姜块研磨液，28℃、160 r/min振荡培养24 h，菌浓即可达2×10⁹ CFU/mL，菌液呈淡棕、微粘，带新鲜生姜清香；继续补糖发酵可产胞外多糖1.2 g/L，对番茄、辣椒具明显促根活性。若需固体分离，补加1.2%琼脂即得BGA平板，可直观观察菌落形态：有效菌株多呈乳白、边缘波状，48 h后在365 nm紫外下可见蓝绿色荧光，与16S rDNA序列联用，可在72 h内完成“功能—种属”双重鉴定。质量控制上，BGA培养基需用去离子水配制，高压灭菌后若出现轻微沉淀，为镁—磷复合物，50℃水浴摇匀即可；储存过程若液体变黄，提示淀粉水解过度，应废弃。球拟酵母属