产气巴斯德菌

嗜气芽孢杆菌（Bacillus aerophilus）是芽孢杆菌属里的“氧气狂热者”，2004年随以色列高空气球首先被分离，可在0.8–21 % O₂范围内旺盛生长，更适氧分压高于普通土壤芽孢杆菌2倍，故得名“嗜气”。其菌落呈乳白色、边缘卷发状，革兰氏阳性，具周生鞭毛，能形成椭圆芽孢，耐紫外、耐干燥，货架期长达3年，为制剂化提供质量载体。在土壤复苏后，嗜气芽孢杆菌迅速启动“三效机制”：①分泌吲哚乙酸（IAA）25 mg/L，刺激玉米、番茄根系增长30 %；②产蛋白酶、纤维素酶，分解作物残体，释放养分；③合成表面活性素、fengycin，对番茄青枯、辣椒疫霉抑菌带宽达28 mm，且能诱导植物ISR，降低农药用量40 %。田间试验显示，每亩用200 g菌粉（10⁸ CFU/g）拌种，小麦返青期根际磷提高32 %，千粒重增1.8 g，产量提升8.5 %；在大棚番茄上，滴灌菌液可使灰霉病指下降45 %，果实Vc含量提高12 %，糖酸比更协调。工业端，嗜气芽孢杆菌是“低温酶工厂”。其耐有机溶剂蛋白酶在15 ℃、30 %乙醇中仍保持70 %活性，可用于洗涤剂；耐碱脂肪酶更适pH 10，适用于乳制品CIP清洗，节能20 %。木糖氧化无色杆菌pH 适应性特点：酸碱耐受较宽，质子转运关键，平衡调节灵敏，适应多样酸碱之环境。产气巴斯德菌

泛酸枝芽孢杆菌（Virgibacillus pantothenticus）是一种革兰氏阳性的细菌，泛存在于自然环境中，尤其是在土壤中。这种细菌因其多样的代谢能力和在多个领域的应用潜力而受到关注。生物特性泛酸枝芽孢杆菌具有多种明显的生物特性。其孢子端生，呈椭圆形，对甘露醇无作用，兼性厌氧，苯丙氨酸脱氨酶阳性，且嗜盐。这种细菌的菌落呈圆形，略不规则，奶灰色，几乎不透明。它能够在泛的环境条件下生长和繁殖，展现出较强的耐受性和适应性。应用领域农业应用泛酸枝芽孢杆菌在农业领域具有多种应用。它能够产生多种促生物质和抗生物质类物质，对提高农作物产量和改善土壤质量具有重要意义。此外，这种细菌还能分解土壤中的有机物质，释放出植物所需的营养物质，如磷和钾，从而促进植物生长。医药领域泛酸枝芽孢杆菌在医药领域被用作益生菌，能够调节肠道菌群平衡，增强人体免疫功能，并对一些肠道疾病具有辅助治作用。其在消化道疾病的预防和治方面具有重要的临床意义。生物技术领域泛酸枝芽孢杆菌在生物技术领域被广泛应用于酶的生产、蛋白质工程和基因工程等方面。它具有较强的蛋白质表达能力和遗传转化效率，成为了重要的载体和生产菌株。产气巴斯德菌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。

富养罗尔斯通氏菌（Ralstonia eutropha）是一种革兰氏阴性、兼性化能自养型细菌，因其在生物技术和工业应用中的重要性而备受关注。生物学特性富养罗尔斯通氏菌的菌落呈圆形脐状凸起，无色透明，表面光滑湿润，边缘不规则。菌体杆状，大小约为1.2×2.5～3.5 μm，荚膜较厚，膨大的孢囊成椭圆形。这种细菌具有自生固氮能力，能够在没有外加氮源的条件下固定大气中的氮气，为植物提供氮素营养。分类与识别富养罗尔斯通氏菌属于罗尔斯通氏菌属（Ralstonia），该属由日本学者Yabuuchi等于1995年建立，属名源自美国细菌学家Ericka Ralston。富养罗尔斯通氏菌的基因组整合型双质粒系统已应用于快速基因编辑。生态分布富养罗尔斯通氏菌泛存在于自然环境中，尤其是在土壤中。它能够在多种极端环境下生存，包括高盐、高碱和低氧环境。这种细菌的生态分布泛，从土壤到水生环境都能找到其踪迹。工业应用富养罗尔斯通氏菌在工业微生物学中具有重要应用价值。它能够高效积累聚羟基脂肪酸酯（PHAs），这些生物塑料具有生物可降解性，可用于生产环境友好型的塑料替代品。

异常嗜冷芽孢杆菌（Bacillus psychrodurans）是芽孢杆菌家族里的“极地居民”。它可在−2 ℃缓慢生长，更适温度只15 ℃，比较高不超过30 ℃，却能在南极冻土、深海沉积物中形成椭圆芽孢，耐−20 ℃冷冻和反复冻融，被视作研究低温适应的模式菌之一。其“耐寒密码”有三重：细胞膜富含支链和短链脂肪酸，保持流动性；冷休克蛋白Csp与RNA伴侣协同，防止核酸二级结构冻结；兼产低温活性酶，在4 ℃仍具80 %活力，为冬季生物过程提供催化可能。在农业上，菌株L-4分泌IAA 18 mg·L⁻¹并溶磷2.3 mg·L⁻¹，4 ℃下仍使冬小麦根长增25 %，返青期提前5天，分蘖数提高一成，相当于给作物“穿”上生物羽绒服。工业端，它的耐冷蛋白酶已在洗涤剂中试用，10 ℃洗衣去污力提升30 %，节能20 %；低温淀粉酶可将糖化温度由60 ℃降至35 ℃，为冬季酒精发酵省蒸汽、减碳排。环境修复方面，菌株ANT-1在−5 ℃、10 %盐度下60天降解柴油60 %，为极地溢油、寒区输油管泄漏提供原位生物修复方案。未来，借助合成生物学，把异常嗜冷芽孢杆菌的“冷酶+冷激”模块植入生产菌，有望实现“零加热”生物制造，让微生物在冰水里也能为人类催化价值反应。小小嗜冷芽孢杆菌，用极端低温下的生存智慧，把寒冷转化为绿色科技的新动能。解硫胺素类芽孢杆菌属于芽孢杆菌属，是一种革兰氏阳性菌。

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 %。

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。产气巴斯德菌

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。产气巴斯德菌