PS培养基(Peptococcus Broth),又名消化球菌肉汤,是专为厌氧革兰阳性球菌——消化球菌属(Peptococcus)及消化链球菌(Peptostreptococcus)等严苛厌氧菌设计的富营养液体培养基。关键配方含胰酪蛋白胨15 g、酵母粉5 g、葡萄糖5 g、L-半胱氨酸0.5 g、NaCl 5 g,补水至1 L,pH 7.2±0.1。L-半胱氨酸兼具还原与硫源,可瞬间降低氧化还原电位至-200 mV,无需额外预还原,即开即用;葡萄糖提供可发酵碳源,使菌体在6 h内进入对数期,12 h活菌数可达10⁹ CFU/mL,满足快速扩增需求。临床检验中,PS培养基常被用于厌氧菌血培养增菌:将5 mL静脉血直接注入含PS的真空厌氧瓶,35℃静置培养48 h,若瓶底出现絮状沉淀、培养液混浊并伴酸臭,即提示可能存在消化球菌或厌氧链球菌沾染;结合MALDI-TOF质谱,可在72 h内完成种水平鉴定,比传统厌氧平板法缩短2天。科研领域,PS肉汤亦是研究厌氧菌铁代谢、短链脂肪酸产量的优先平台:只需在基础液中去除葡萄糖,换用可溶性淀粉或乳酸钠,即可考察不同碳源对丁酸、己酸合成路径的影响;若添加0.1 %血红素,更能启动厌氧呼吸链,使细胞干重提升30%。质量控制方面,PS培养基灭菌后应呈浅黄色透明,若氧化变粉,需弃用。它以甲醇、甲胺等一碳化合物为主食,却能把这些常被忽视的小分子变成高值产物。点头根霉
球芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)是芽孢杆菌属里的“圆球”,因细胞呈规整杆状、芽孢却近球形而得名。它广分布于土壤、淡水及蚊幼虫孳生水体,对碱性环境(pH 9–10)和高温(50 ℃)具有良好耐受性,是兼具环境治理与生物防治双重价值的稀有菌种。一、杀蚊利器球芽孢杆菌更被称道的是其对蚊幼虫的专一毒力。菌株2362在芽孢形成期同步产生二元素蛋白(BinA/BinB),被库蚊、按蚊幼虫摄食后,素在中肠结合受体,造成离子失衡、麻痹死亡,24 h致死率可达95 %以上,而对鱼类、哺乳动物几乎无害。WHO已将其列入“全球媒介生物防治推荐菌剂”,并制成可湿性粉剂或缓释颗粒,用于登革热、疟疾高发区的蚊媒控制,年撒施面积逾千万公顷。二、环境修复球芽孢杆菌还能分泌碱性蛋白酶和脂肪酶,在pH 10、45 ℃条件下仍保持80 %活性,可用于高碱含油废水处理。实验表明,向炼油废水中投加10⁷ CFU mL⁻¹菌液,7天COD去除率提升30 %,污泥量减少25 %,为高盐高碱工业废水提供低成本生物强化方案。三、农业应用菌株IAB-109对番茄青枯、辣椒疫霉具明显拮抗作用,抑菌带宽20 mm;同时产IAA 15 mg L⁻¹,盆栽玉米根长增28 %,产量提10 %。杜氏篮状菌利用CRISPR-Cas9技术激起玫瑰链孢囊菌中的沉默基因簇,可以发现并生产新的抗生物质,如Auroramycin 。

在当今追求可持续发展的时代,寻找环保且高效的天然纤维加工方法成为了一个重要的课题。浸麻类芽孢杆菌(Bacillus rettgeri)作为一种特殊的微生物,为这一课题提供了极具潜力的解决方案。浸麻类芽孢杆菌是一种革兰氏阳性菌,它在麻类植物纤维加工中发挥着独特的作用。麻类植物,如苎麻、亚麻等,纤维含量丰富,但纤维与木质素等成分紧密结合,传统加工方法通常需要使用大量的化学试剂,这不仅成本高昂,还会对环境造成污染。而浸麻类芽孢杆菌的出现,为这一问题带来了绿色的替代方案。这种芽孢杆菌能够分泌多种酶,如果胶酶、纤维素酶和木质素酶等。这些酶可以分解麻类植物中的果胶、半纤维素和木质素,从而将纤维从植物组织中分离出来。与传统化学脱胶方法相比,使用浸麻类芽孢杆菌进行生物脱胶具有明显的优势。首先,它是一种环境友好的方法,不需要使用大量的化学试剂,减少了对水资源的污染。其次,生物脱胶过程更加温和,不会对纤维造成损伤,从而提高了纤维的质量和强度。此外,这种方法还可以降低生产成本,提高麻类纤维的附加值。浸麻类芽孢杆菌的应用不仅限于麻类纤维的加工。
达班湖喜盐芽孢杆菌(Halobacillus dabanensis)是一种革兰氏阳性的中度嗜盐菌,泛分布于高盐环境,如盐湖和盐田。这种细菌因其独特的耐盐机制和在生物技术领域的应用潜力而受到关注。生物特性达班湖喜盐芽孢杆菌的细胞呈杆状,长度为2.2-4.2μm,宽度为0.6-0.9μm。其菌落呈乳白色,圆形,表面光滑,边缘整齐,直径约为3.0-4.0mm。这种细菌具有周生鞭毛,能够运动,且能够形成椭圆形的内生孢子。其更适生长盐度为10.0% NaCl,能够在0.5-25.0% NaCl的盐度范围内生长。耐盐机制达班湖喜盐芽孢杆菌通过积累相容溶质来解决盐适应问题。它能够在高盐浓度下存活并进行生长,这主要是由于其有效的盐排泄机制。此外,通过对其基因组的分析,研究者发现这一细菌中有多个与盐适应相关的基因,这些基因编码了盐调节蛋白、盐泵和其他与耐盐性有关的蛋白质。应用前景达班湖喜盐芽孢杆菌的独特性质为科研和应用领域提供了潜在机会:生态学研究:作为高盐生态系统中的代表性生物,有助于更好地理解极端环境下的生态过程和生物多样性。生物技术应用:其耐盐性和芽孢形成能力使其成为一种潜在的生物控释剂,用于改良农田土壤或处理盐碱土壤。侄子根瘤菌是土壤里的微型氮厂,遇豆科根毛即附,分泌信号,诱根内陷成瘤。

地中海富盐菌(Haloferax mediterranei)是一种极端嗜盐的古菌,属于古菌域,泛分布于高盐环境,如盐湖和盐田。这种微生物以其独特的生态适应性和在生物技术和工业应用中的潜力而备受关注。特性与生态适应性地中海富盐菌是一种极端嗜盐古菌,能够在高达200g/L的盐浓度下生长。它通过产生胞外蛋白酶启动嗜盐菌素HalH4的抑菌活性,从而在高盐环境中保持竞争优势。此外,这种古菌还能利用多种廉价碳源高效合成聚羟基脂肪酸酯(PHA),并可通过水提法方便地提取,这使其在工业生产中具有重要潜力。工业应用潜力地中海富盐菌在生物技术和工业应用中展现出巨大潜力。它能够高效合成聚羟基丁酸羟基戊酸酯(PHBV),这种生物塑料具有良好的柔韧性和热机械性能,可作为石油基塑料的理想替代品。通过基因编辑技术改造其代谢通路,可以进一步提升PHBV的产量和性能。此外,地中海富盐菌合成的PHBV在生物医药领域也具有应用前景,如作为组织工程材料和药物缓释载体。科研价值地中海富盐菌作为极端嗜盐古菌的模式菌株,为研究微生物在极端环境下的生存机制提供了重要模型。其全基因组测序已完成,这有助于科学家深入了解其耐盐性和代谢途径。随着对解蛋白奇异球菌研究的不断深入,其在生物技术、环境修复和医学领域的应用潜力将被进一步挖掘。棉子糖乳球菌
在工业领域,解硫胺素类芽孢杆菌的应用主要集中在生物合成方面。点头根霉
改良巴尔斯氏培养基基础(不含硫酸亚铁铵)是专为趋磁细菌Magnetospirillum gryphiswaldense等设计的高纯度液体平台。经典巴尔斯配方中,硫酸亚铁铵既作铁源又兼还原剂,却易氧化沉淀,导致批次差异大、磁小体晶型不均。改良版本彻底剔除该盐,把铁供给与氧化还原控制拆成两步:基础培养基只含乳酸钠、琥珀酸钠双碳源,酵母粉0.05 %,K₂HPO₄ 5 mmol,MgSO₄、CaCl₂及微量元素各1 mL L⁻¹,pH 6.8±0.1,经0.22 μm过滤除菌,保证无色透明、无沉淀,4 ℃可保存3个月。使用时,先在基础液中通N₂/CO₂(80:20)除氧,再按实验目标由无菌厌氧瓶补加可溶Fe(Ⅲ)-柠檬酸或FeCl₂溶液,终浓度10–100 μmol,铁形态与剂量可精确到0.1 μmol,避免传统配方一次性投铁产生的氧化应激。与此同时,通过微氧发酵系统把溶解氧稳定在0.5 %空气饱和度,氧化还原电位降至–50 mV,磁小体合成效率提升2.4倍,Cmag值达1.2以上,而细胞干重仍保持2 g L⁻¹。改良基础还兼容同位素标记与金属掺杂:只需把⁵⁷Fe-柠檬酸或CoCl₂按1 at.%比例加入,即可制备高纯度⁵⁷Fe或Co掺杂磁小体,为Mössbauer谱、磁热疗研究提供批次可重复的生物纳米磁源。点头根霉