嗜热假诺卡氏菌

希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）是一种革兰氏阴性的海洋细菌，因其在海洋生态系统中的泛分布和明显的降解能力而备受关注。这种细菌不仅在海洋生态系统的物质循环中发挥重要作用，还在食品和环境修复领域展现出巨大的应用潜力。生物特性希瓦氏菌的细胞呈直杆状或微弯曲形态，具有极生单鞭毛，能够运动。它是一种兼性厌氧菌，能够在有氧和无氧条件下生长。这种细菌能够利用多种有机物质作为碳源，包括葡萄糖、蔗糖和麦芽糖等。此外，希瓦氏菌还具有氧化酶阳性特征，能够分解蛋白质、氨基酸及脂类，产生使人感官不能接受的代谢产物，如三甲胺和硫化氢。降解能力希瓦氏菌具有强大的降解能力，能够分解多种有机污染物。例如，它能够降解石油类化合物、农药和有机溶剂等，这使其在环境污染修复和废物处理中具有重要应用价值。此外，希瓦氏菌还被用于生产葡萄糖氧化酶、蛋白酶和聚羟基丁酸等有用的代谢产物。海洋生态作用在海洋生态系统中，希瓦氏菌通过降解有机物质，参与海洋中的碳循环和营养物质的再分配。它能够分解藻类和其他海洋生物产生的有机物质，维持海洋生态系统的平衡。其IAA产量达118mg/L，明显高于同属菌株，可刺激小麦根长增加35%，干重提高28%。嗜热假诺卡氏菌

堀越氏芽孢杆菌（Bacillus horikoshii）是20世纪90年代由日本科学家堀越等从碱性温泉沉积物中分离出的嗜碱菌，也是国际公认的模式菌株（ATCC 700161）[ ^82^ ][ ^84^ ]。菌体杆状、革兰氏阳性，可形成椭圆芽孢，更适pH 8.5–9.5、温度30–37 ℃，在Na₂CO₃浓度50 g L⁻¹的极端环境中仍能正常代谢，被称为“天然碱性细胞工厂”。一、耐碱机制基因组编码多拷贝Na⁺/H⁺逆向转运蛋白（mnh、nhaC）和碳酸酐酶，可将胞内多余Na⁺排出，并将CO₃²⁻转化为HCO₃⁻，维持胞内pH稳态；细胞壁肽聚糖含高比例二氨基庚二酸，增强膜稳定性，为高温高碱酶的高效表达提供平台。二、工业酶潜力其耐碱淀粉酶、普鲁兰酶更适pH 9–10，90 ℃半衰期>2 h，已用于淀粉糖化“一步法”，可省略传统工艺中的中和环节，节能15 %；耐碱蛋白酶在洗涤剂中可去除血渍、奶渍，低温活性优于市场同类酶20 %。三、农业与环境应用菌株P1具备“溶磷-钝化重金属”双重功能：在pH 9、Cd²⁺ 50 mg kg⁻¹条件下，仍可将难溶磷酸钙转化为磷277 mg kg⁻¹，同时胞外多糖吸附Cd²⁺，使水稻籽粒镉含量下降35 %，产量提高18 %。

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。

强壮类芽孢杆菌是一种极具潜力的益生菌，广泛应用于多个领域。它属于芽孢杆菌属，具有形成孢子的能力，这使得它能够在恶劣的环境条件下保持稳定。这种特性不仅使其在工业生产中具有优势，还为它在食品和医药领域的应用提供了便利。在农业领域，强壮类芽孢杆菌能够促进植物生长，增强植物对病害的抵抗力。它通过分泌多种生物活性物质，如肽和溶菌酶，抑制病原菌的生长。此外，它还能改善土壤结构，提高土壤肥力，从而为植物提供更好的生长环境。在水产养殖中，强壮类芽孢杆菌的作用同样明显。它可以改善养殖水体的水质，通过分解有害物质，降低水中的氨氮和亚硝酸盐含量。同时，它还能增强鱼类和虾类的免疫，减少疾病的发生，提高养殖效率。在人类健康方面，强壮类芽孢杆菌作为一种益生菌，能够调节肠道菌群平衡，增强肠道屏障功能。它还能产生多种消化酶，帮助人体更好地吸收营养物质。此外，其特性有助于抑制肠道中的有害菌，预防和治腹泻等肠道疾病。强壮类芽孢杆菌的应用前景广阔，随着研究的深入，其在更多领域的潜力将被进一步挖掘。其芽孢可耐沸水煮15分钟、紫外照射两小时，喷雾干燥存活率超过90%，为大规模制剂化提供了便利。

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。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。脆红泡囊线黑粉菌

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%。嗜热假诺卡氏菌

拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）是一种厌氧、杆状、产芽孢的革兰氏阳性细菌，具有广泛的应用前景。它在工业发酵、肠道健康和环境保护等多个领域都展现出重要的价值。生物特性拜氏梭菌是一种兼性厌氧菌，生长温度宽泛，通常在37℃左右生长良好。它能够利用多种底物进行发酵，且对木质纤维素水解物中的抑制剂具有较高的耐受性。这种细菌的芽孢结构使其在极端环境中具有很强的生存能力，这在工业应用中尤为重要。工业应用拜氏梭菌在工业发酵中主要用于生产丁醇和丁酸。丁醇是一种重要的工业溶剂，而丁酸则在食品和饲料工业中具有重要应用。研究表明，通过优化培养条件，拜氏梭菌的丁酸产量可以显著提高。例如，拜氏梭菌R8在特定条件下丁酸产量可达2.48 g/L。此外，拜氏梭菌还被用于生物丁醇发酵，其耐受性和发酵效率使其在利用木质纤维素原料生产丁醇方面具有优势。肠道健康在动物健康领域，拜氏梭菌也被研究用于改善肠道菌群平衡。它能够通过产生丁酸等短链脂肪酸，增强肠道上皮屏障功能，缓解腹泻，并提高动物的生长性能。这种特性使其在动物饲料添加剂中具有潜在应用价值。环境保护拜氏梭菌还具有降解多氯联苯等环境污染物的能力。嗜热假诺卡氏菌