弗雷德里克斯堡假单胞菌

烟酸芽孢杆菌（Bacillus niacini）是芽孢杆菌属里的“维生素工匠”。20 世纪 90 年代由日本科学家在腐殖土中分离，因其能利用烟酸（维生素 B₃）为碳氮源生长而得名。菌体杆状、周生鞭毛，可形成椭圆芽孢，耐碱、耐干燥，更适 pH 8–9、温度 30–37 ℃，在贫瘠土壤里依然繁殖迅速。首要本领是“分解顽固”。基因组编码烟酸脱氢酶、6-羟基烟酸加氧酶等关键基因，可把腐殖质中的吡啶环打开，生成甲酸、酸和 NH₃，既为自身供能，也为周围微生物提供“开胃小菜”。在堆肥试验中，接种 10⁵ CFU/g 使稻草腐殖化度提高 25 %，堆体温度 48 h 升至 65 ℃，纤维素降解率增加 30 %，堆肥周期缩短 7 天。第二技能是“促生抗逆”。菌株 IAEA 能分泌 IAA 12 mg/L，并溶出有机磷 2.8 mg/L，玉米根系增 28 %，叶绿素提高 1.8 SPAD；同时产生环脂肽，对番茄青枯、黄瓜枯萎抑菌带宽达 24 mm，温室防病效果 58 %，与多菌灵相当。工业端，烟酸芽孢杆菌是“绿色催化剂”。其烟酸酶可将烟酸一步转化为 6-羟基烟酸，用于合成降压药尼群地平，底物转化率 98 %，比化学路线减少三废 70 %；耐热淀粉酶在 60 ℃仍保持 85 % 活性，已用于洗涤剂，节能 20 %。佐氏红球菌形态特征：革兰氏阳性，不游动，部分抗酸。菌体球状或短杆状，球状体发芽成短杆状体。弗雷德里克斯堡假单胞菌

黑森新鞘氨醇菌（Novosphingobium hassiacum）是一种革兰氏阴性、杆状细胞、无孢子形成的细菌，属于鞘氨醇菌属（Novosphingobium）。这种细菌以其多样化的代谢功能和在环境治理中的应用潜力而备受关注。生物学特性黑森新鞘氨醇菌的细胞形态为杆状，革兰氏染色呈阴性，无孢子形成能力，严格好氧和化能有机营养。这种细菌具有单侧极性鞭毛，能够运动，多数菌株呈现黄色菌落特征。培养与保存培养条件：黑森新鞘氨醇菌通常在R2A培养基中培养，培养温度为25℃。保存方法：冻干粉保存于2-8℃冰箱，可保存2年以上；甘油冻存管保存于-80℃超低温冰箱，可保存半年以上。应用领域环境治理：黑森新鞘氨醇菌具有降解多种有机污染物的能力，包括多环芳烃、微囊藻和纤维素等。其菌株H25在2008年的研究中被证实可降解原油、柴油及联苯等污染物。科研与教学：黑森新鞘氨醇菌被泛用于微生物分类学和环境科学研究领域，作为研究微生物生态和代谢功能的模型。生物能源：该菌能够产生一种称为鞘氨醇的有机物，这种有机物可以被用作生物柴油和其他生物能源的原料，有助于减少对化石燃料的依赖。斯氏普罗菲登斯菌海胆棕色小单孢菌是革兰氏阳性，不抗酸，好气或微好气。无真正的气丝，基丝发达，分枝，有隔。

巴尔虎湖嗜盐碱淤泥菌（Natronolimnobius baerhuensis）是一种在极端盐碱环境中生存的古菌，因其独特的生态适应性和潜在的应用价值而受到关注。生态特征与多样性巴尔虎湖位于中国内蒙古自治区，是一个典型的咸水湖泊。巴尔虎湖嗜盐碱淤泥菌能够在高盐碱度环境中生存并繁衍，显示出其独特的生存机制。这种古菌具有较高的遗传多样性和代谢多样性，使其能够在多样化的环境中生存。代谢特性与功能研究研究表明，巴尔虎湖嗜盐碱淤泥菌具有多样的代谢途径和功能特性。其代谢产物和酶系统对环境修复、盐碱土改良、有机废物处理等具有重要意义。例如，这种古菌在氮、磷、硫循环中的作用，以及对有机物的降解能力，显示了其在生态环境保护和可持续发展方面的应用潜力。环境和工业领域应用巴尔虎湖嗜盐碱淤泥菌的特殊适应性和功能特性为环境修复、盐碱地改良、废水处理等领域的应用提供了广阔的空间。通过对其生态学特点和代谢途径的深入研究，可以为其在农业、环保和生物技术领域中的应用提供理论和技术支持。培养条件巴尔虎湖嗜盐碱淤泥菌的培养条件为37℃，需氧，使用特定的培养基167。这种古菌的生物安全等级为1，意味着它对人类、动植物和环境构成的风险较低。

改良磁螺菌生长培养基（Modified Magnetospirillum Growth Medium, mMGM）是在经典MSGM配方基础上，通过碳源、铁源与还原系统的精细微调，实现 Magnetospirillum 属菌株高密度生长与磁小体高产的“两步法”培养基。其设计思路遵循“先增殖、后成磁”：预培养阶段采用低铁（2 µM Fe³⁺）的琥珀酸钠-乳酸盐双碳源体系，缓冲盐浓度降至 5 mM K₂HPO₄，并加入 0.5 g L⁻¹ 抗坏血酸维持 Eh +50 mV，既满足菌体快速分裂，又避免铁过载抑制；待 OD₅₆₅ 达 0.2 时，通过一次性脉冲补加 100 µM 酸化 FeCl₃ 及 0.2 g L⁻¹ 硫代乙醇酸钠，瞬间制造微氧-还原界面，触发磁小体合成通路，磁响应系数（Cmag）可在 12 h 内由 0.2 升至 1.0，磁小体产量提高 4 倍，达 45 mg L⁻¹，而细胞干重仍保持 2.1 g L⁻¹，实现“量质齐升”。配方细节兼顾磁铁矿晶型完美度：钙离子控制在 0.5 mM，既稳定细胞膜，又避免碳酸钙共沉淀包裹磁小体；钴掺杂实验表明，在改良培养基中添加 1 µM Co²⁺ 可在晶体中引入 1.2 at.% 的 Co，矫顽力由 12 mT 提升至 22 mT，为后续制备硬磁纳米材料提供生物源头。基因组G+C含量37%，携带多重外排泵与渗透调节基因，可在干旱、盐碱环境中维持胞内水平衡。

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。青铜小单胞菌无气丝，菌落隆起，皱，蜡样。基丝长，有分枝，直径0.5微米。孢子众多。单生并成簇。柯柯纤细芽孢杆菌

这些功能对于理解和改善全球温室气体排放具有重要意义，也为制定环境保护策略提供了科学依据。弗雷德里克斯堡假单胞菌

在微生物的“军团”里，蕈状芽孢杆菌（Bacillus mycoides）可谓形貌更奇特的一位。它在固体培养基上排成丝状、螺旋状或放射状菌落，远望如微缩蘑菇菌丝，因而得名“蕈状”。别看外形“文艺”，其功能却硬核：耐旱、耐盐、产酶、抑菌、促生，堪称土壤里的“多面手”。一、形态即名片蕈状芽孢杆菌为革兰氏阳性大杆菌，周生鞭毛，可形成椭圆芽孢。更独特的是它的“集体运动”能力——细胞通过侧向滑动，在琼脂表面形成美丽而规则的“蕨叶”或“螺旋”图案，这一自组织现象已被用作生物物理研究模型。二、生态功能抑病：菌体分泌表面活性素、fengycin 等环脂肽，可破坏病原菌膜，对立枯丝核菌、镰刀菌抑菌带宽达 25 mm。促生：产 IAA 25 mg·L⁻¹，溶有机磷 3.1 mg·L⁻¹，小麦根系增 30 %，吸磷量提 20 %。抗逆：胞外多糖吸附 Na⁺，在 8 % 盐浓度下仍正常生长；芽孢耐干燥 6 个月，适合西北旱区应用。三、田间表现山东大棚番茄试验，每亩沟施 10⁸ CFU·g⁻¹ 菌粉 200 g，灰霉病指下降 42 %，产量增 12 %，维生素 C 提高 8 %；宁夏盐碱地滴灌，可使水稻根际 pH 降 0.4，全盐下降 15 %，增产 9 %。弗雷德里克斯堡假单胞菌