施氏芽孢杆菌(Bacillus smithii)是芽孢杆菌属中少见的“高温工匠”,标准菌株 JCM 9076 更早从堆肥深处分离,可在 30–65 ℃、pH 4.5–9.0 范围内旺盛生长,更适温度 55 ℃,芽孢耐 100 ℃沸水 2 h 仍存活,是验证高压蒸汽灭菌的指示菌之一。其耐热关键在于芽孢内高浓度吡啶二羧酸钙(DPA-Ca)结合低水分状态,配合小分子热休克蛋白,使酶与 DNA 在高温下依旧稳定。2024 年,中国团队从湖南镉污染稻田筛选到解磷菌株 M2(保藏号 CCTCC M2024167),鉴定为 B. smithii。该菌可在 50 mg L⁻¹ Cd²⁺、6 % NaCl 条件下正常分泌有机酸,将难溶磷酸钙转化为磷,盆栽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。在工业酶方向,施氏芽孢杆菌是“高温酶工厂”。其耐碱性 α-淀粉酶更适温度 70 ℃,在淀粉液化、纺织退浆中可省去降温环节,节能 15 %;耐热蛋白酶在 60 ℃、30 % 乙醇中仍保持 80 % 活性,为生物炼制提供新型催化剂。农业应用上,M2 菌株与秸秆堆肥复配,可使堆体 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,每亩基施 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。这种能力使其在微生物界中独树一帜,也为它在多个领域的应用提供了基础。短波单胞菌
居树黄单胞菌(Pseudomonas fluorescens)是一种革兰氏阴性的杆状细菌,泛分布于土壤和植物根际环境中。它以其良好的植物生物促进作用和生物防治能力而受到关注。生物特性居树黄单胞菌的细胞呈直杆状,大小约为0.4-0.7×1.0-3.0微米,具有1-4根极生鞭毛,能够运动。这种细菌是严格好氧的,代谢途径主要依赖氧气进行呼吸链代谢,缺乏发酵能力。它能够利用葡萄糖、蔗糖等碳水化合物作为碳源,通过戊糖磷酸途径分解底物。此外,居树黄单胞菌还能分泌黄原胶等胞外多糖,形成生物膜,增强对环境胁迫的抗性。生态分布居树黄单胞菌泛分布于土壤和植物根际环境中,尤其在湿润的土壤和植物根系周围较为常见。它能够与植物根系形成共生关系,促进植物生长。应用前景植物生长促进居树黄单胞菌通过与植物根系的互作,为植物提供有益物质,增强植物的养分吸收能力。它分泌多种植物生长调节物质,如植物和有机酸,能够促进植物生长和开花,提高植物的光合作用效率。此外,它还能分解土壤中的有机化合物,转化为植物可吸收的营养物质,提高土壤肥力。抗逆性增强居树黄单胞菌能够促使植物产生一系列抗性相关蛋白,增加植物对逆境环境的耐受性。果形正青霉随着人们对环保和可持续发展的关注不断增加,生物脱胶技术越来越受到重视。

克氏芽孢杆菌(Bacillus kochii)是芽孢杆菌属的新成员,2006年由德国科学家从高温堆肥中分离,命名致敬现代微生物学奠基人罗伯特·科赫。菌体杆状、革兰氏阳性,可形成椭圆芽孢,更适温度45–55 ℃,pH 6.5–8.5,兼具“嗜热+解磷+拮抗”三重技能,是土壤微生态研究的热点菌种。一、解磷促生菌株TP-6分泌葡萄糖酸、乳酸和磷酸酶,可将难溶磷酸钙转化为磷277 mg·kg⁻¹,盆栽玉米根际有效磷提高42 %,植株干重增加30 %;同时产IAA 18 mg·L⁻¹,诱导侧根数量增35 %,吸钾量提20 %,实现“氮磷钾”三要素同步活化。二、生物防治克氏芽孢杆菌产生kochii环脂肽,对番茄青枯、辣椒疫霉、棉花黄萎抑菌带宽达26 mm;温室试验显示,亩用200 g菌粉滴灌,黄瓜枯萎病指下降45 %,农药用量减少三分之一,果实Vc含量提高10 %。三、工业酶潜力其耐热碱性淀粉酶更适温度65 ℃、pH 9,在纺织退浆中可省略碱中和步骤,节能15 %;耐热蛋白酶在50 ℃、pH 10下对血渍去污力提升25 %,已列入无磷洗涤剂助剂。四、环境修复与秸秆复配堆肥,24 h堆温升至65 ℃,纤维素降解率提高30 %,堆肥周期缩短7 d;菌体还能吸附Cd²⁺、Pb²⁺,吸附量分别达50 mg·g⁻¹与35 mg·g⁻¹,为矿区复垦提供低成本方案。
Bushnell-Haas琼脂(Bushnell-Haas Agar,简称BH琼脂)是一种专为检测环境微生物降解烃类能力而设计的合成培养基。其配方精简而精细:以磷酸钾缓冲对维持pH 7.0±0.2,硫酸铵提供氮源,氯化钠、硫酸镁与微量金属盐构成基本离子环境,却不含任何有机碳源。正这份“刻意为之的贫瘠”,使BH琼脂成为筛选“吃油微生物”的黄金标准——只有当培养皿中额外滴加柴油、石蜡或多环芳烃时,能利用这些烃类作为碳与能源的细菌、酵母乃至菌才会长出可见菌落,降解能力越强,菌落周围出现透明晕圈的速度越快、直径越大。自1940年代问世以来,BH琼脂被广用于石油污染土壤、海洋表面膜及工业废水的微生物资源普查。研究人员只需将样品匀浆涂布于表面覆有薄层原油的BH平板,28℃培养3–7天,即可依据菌落形态与晕圈初步分离高效降解株;再结合GC-MS测定残余烃量,可在两周内完成从筛选到定量评价的完整流程。近年来,随着极端环境研究升温,BH配方被灵活调整:添加3% NaCl可分离耐海盐烃降解菌;降低pH至4.5、补充Cu²⁺则用于勘查酸性矿山废水中的耐重金属菌。霍氏肠杆菌通常存在于人和动物的肠道中,是正常菌群的一部分,在特定条件下会引起动物和人的影响。

耐乙醇片球菌(Pediococcus ethanol tolerant)是一种革兰氏阳性、兼性厌氧的乳酸菌,属于片球菌属(Pediococcus)。这种细菌因其在工业发酵中的独特耐乙醇能力而备受关注,尤其在酒精发酵和食品加工领域具有重要的应用价值。生物学特性耐乙醇片球菌是一种短杆状细菌,通常以四联体或八联体形式存在。其革兰氏染色呈阳性,具有耐酸性和耐盐性,能够在低pH值和高盐浓度的环境中生存。这种细菌的代谢产物主要是乳酸,能够通过发酵乳糖产生乳酸,从而降低环境的pH值,抑制有害菌的生长。耐乙醇能力耐乙醇片球菌更明显的特性是其对乙醇的耐受性。在酒精发酵过程中,乙醇浓度的升高通常会抑制微生物的生长和代谢。然而,耐乙醇片球菌能够在高乙醇浓度的环境中继续生长和发酵,这使其在酒精发酵工业中具有重要的应用前景。工业应用酒精发酵:耐乙醇片球菌在酒精发酵中表现出色,能够提高发酵效率和乙醇产量。它常被用于生产乙醇燃料和酒精饮料,如啤酒、葡萄酒和白酒。食品加工:这种细菌还被用于食品加工,尤其是在发酵乳制品和发酵蔬菜中。它能够改善产品的风味和质地,延长保质期。生物技术:耐乙醇片球菌的耐乙醇机制为生物技术研究提供了宝贵的资源。格雷厄姆氏根瘤菌是豆科家族里更“挑剔”的房客,却只认花生这一位房东。水极单胞菌
它能够耐受高剂量的辐射,这使其在研究微生物的辐射抗性和DNA修复机制方面具有重要价值。短波单胞菌
酒窖片球菌(Pediococcus damnosus)是一种在酿酒工业中具有重要应用价值的微生物。它在发酵过程中对酒质和风味的形成起着关键作用,因此在科研和工业领域备受关注。生物学特性酒窖片球菌是一种革兰氏阳性菌,具有耐酸性和耐酒精的特性,能够在低pH值和高酒精浓度的环境中生存和繁殖。这种菌株在酿造过程中表现出良好的发酵能力,能够在低温条件下进行发酵,同时产生多种风味化合物,为酒类产品增添独特的口感。工业应用酒窖片球菌在酿酒工业中具有重要的应用价值,尤其是在啤酒酿造中。它能够在低温下进行发酵,产生特殊的风味和香气化合物,为啤酒的口感和风味贡献重要成分。此外,酒窖片球菌对酒精和酸性环境的耐受性使其在酿酒过程中能够有效抑制其他有害微生物的生长。培养与保存酒窖片球菌的培养条件如下:培养基:MRS培养基,成分包括酪蛋白胨、牛肉提取物、酵母提取物、葡萄糖、乙酸钠、柠檬酸二胺、Tween 80、K₂HPO₄、MgSO₄·7H₂O、MnSO₄·H₂O、CaCO₃和琼脂。培养温度:37℃。保存条件:斜面、穿刺菌和冻干粉应在4-10℃保存,甘油菌在-80℃保存。研究与开发酒窖片球菌在科研领域被用作研究微生物发酵机制的模型微生物之一。短波单胞菌