堀越氏芽孢桿菌(Bacillus horikoshii)是20世紀90年代由日本科學家堀越等從堿性溫泉沉積物中分離出的嗜堿菌,也是國際公認的模式菌株(ATCC 700161)[ ^82^ ][ ^84^ ]。菌體桿狀、革蘭氏陽性,可形成橢圓芽孢,更適pH 8.5–9.5、溫度30–37 ℃,在Na?CO?濃度50 g L?1的極端環境中仍能正常代謝,被稱為“天然堿性細胞工廠”。一、耐堿機制基因組編碼多拷貝Na?/H?逆向轉運蛋白(mnh、nhaC)和碳酸酐酶,可將胞內多余Na?排出,并將CO?2?轉化為HCO??,維持胞內pH穩態;細胞壁肽聚糖含高比例二氨基庚二酸,增強膜穩定性,為高溫高堿酶的高效表達提供平臺。二、工業酶潛力其耐堿淀粉酶、普魯蘭酶更適pH 9–10,90 ℃半衰期>2 h,已用于淀粉糖化“一步法”,可省略傳統工藝中的中和環節,節能15 %;耐堿蛋白酶在洗滌劑中可去除血漬、奶漬,低溫活性優于市場同類酶20 %。三、農業與環境應用菌株P1具備“溶磷-鈍化重金屬”雙重功能:在pH 9、Cd2? 50 mg kg?1條件下,仍可將難溶磷酸鈣轉化為磷277 mg kg?1,同時胞外多糖吸附Cd2?,使水稻籽粒鎘含量下降35 %,產量提高18 %。
特基拉芽孢桿菌(Bacillus tequilensis)是芽孢桿菌屬中一顆快速升起的新星。更早在墨西哥酒窖的橡木桶中被發現,它可在60℃、8%乙醇或含砷10g/L的廢水中保持活性,芽孢能休眠十年不死,被視作“極端環境基因庫”。其抗逆機制由“吸附-代謝-固定”三級網絡組成:ArsR-arsB-arsC操縱子把As3?氧化為低毒As??并泵出胞外;組氨酸富集蛋白Teq可吸附Au3?、Cd2?,吸附量達50mg/g,使湖南砷污染稻田兩年可溶砷下降45%,稻米增產15%,籽粒砷低于國標一半。在農業領域,特基拉芽孢桿菌表現出廣譜抑菌與促生雙重功效。菌株M408F10-3F8對12種病原菌和卵菌有強拮抗作用,黃瓜枯萎盆栽防效58%,與多菌靈相當,同時分泌IAA促生;菌株2-2a對大豆炭疽、黑斑、灰斑等葉部病害及根腐、立枯等土傳病害兼具防效,且定殖速度快;菌株20Q9B-2-14對馬鈴薯軟腐病菌抑制明顯,為生防制劑添新選項。在水產養殖中,菌株ZSGD5與Bt-CO通過“異養硝化-好氧反硝化”低耗氧途徑,把氨氮、亞硝酸鹽迅速轉為氮氣逸出,5℃仍保持活性,可使斑節蝦、花白鰱池塘氨氮下降60%,換水量減少三成。Chryseobacterium lathyri從茶園到玉米地,再到防蚊孑孓的水塘,Bt用顯微鏡下的臂膀,為人類守住綠色豐收與清潔水源 。

栗褐芽孢桿菌(Bacillus badius)是芽孢桿菌屬的“暗色騎士”。菌落呈獨特的栗褐色、邊緣不規則,革蘭氏陽性大桿菌,具周生鞭毛,可形成橢圓芽孢;更適溫度30–37 ℃,pH 6.5–8.5,廣分布于森林腐葉、草炭和動物腸道中。一、降解菌株產胞外酚氧化酶、漆酶和半纖維素酶,能把落葉、鋸末中的木質-酚類物質分解成腐殖酸,7 d內稻草失重率35 %,腐殖酸含量提高1.8倍,為有機肥“褐化”提供天然菌種。二、防病促生栗褐芽孢桿菌分泌badius脂肽,對番茄青枯、辣椒疫霉抑菌帶寬24 mm;同時產IAA 18 mg·L?1,使玉米根長增28 %,吸磷量提棚試驗畝施200 g菌粉,黃瓜枯萎病指降40 %,產量增12 %。三、工業酶潛力其漆酶更適pH 5、50 ℃,對染料活性黑KN-B脫色率3 h達85 %,已用于印染廢水預處理;耐堿木聚糖酶在pH 9、55 ℃仍保持80 %活性,可助紙漿漂白減少氯用量30 %。四、土壤修復菌體胞外多糖能吸附Cd2?、Pb2?,吸附量分別達45 mg g?1與30 mg g?1;與生物炭混施,礦區污染土壤有效態鎘下降50 %,蔬菜可食部鎘低于國標。
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。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”。

橙色隱孢囊菌主要的醌:主要的醌為MK-9(H6),同時還有MK-9(H4)和MK-9(H8) 。細孢毛霉
YPG培養基(Yeast Extract-Peptone-Glucose Medium)是酵母提取物-蛋白胨-葡萄糖培養基的簡稱,堪稱微生物實驗室的“快餐”。配方極簡:酵母粉5 g、蛋白胨10 g、葡萄糖20 g,補水至1 L,pH 6.2±0.2,無需調節即可滿足大多數菌、酵母及部分細菌的快速增殖需求。酵母粉提供B族維生素和微量元素,蛋白胨供給多肽與氨基酸,葡萄糖以高碳濃度啟動酵母發酵型代謝,短短12 h就能讓釀酒酵母OD???沖破1.0,是發酵工程與分子生物學過夜預培養的優先。若用于絲狀菌,只需降低葡萄糖至10 g,并加入微量元素液,28 ℃靜置2天,孢子產量可比PDA提高30%。YPG的另一優勢是“可鹽可甜”:補加15%甘油即成YPG/甘油,用于酵母感受態制備;添加2%瓊脂便是YPG平板,藍白斑篩選、轉化子計數兩不誤。實驗室里還流行“富氧版”——把葡萄糖提前115 ℃單獨滅菌,避免美拉德反應,培養液顏色淺,下游HPLC檢測有機酸無干擾。質量控制也輕松:高壓后若顏色發黃,說明葡萄糖與氨基酸高溫反應,可改用過濾除菌;室溫保存1周仍澄清,即可繼續使用。憑借組分明確、成本低廉、配制快速,YPG培養基已從傳統釀酒實驗室走向合成生物學、代謝工程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。細孢毛霉