德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus),通常被称为保加利亚乳杆菌,是一种革兰氏阳性、厌氧的乳酸菌。这种细菌在食品工业中具有极其重要的地位,尤其是作为酸奶制作的关键菌种,它为酸奶带来了独特的风味和质地。历史与发现保加利亚乳杆菌更早于20世纪初由保加利亚科学家斯塔夫·格里戈罗夫发现。他从传统的保加利亚酸奶中分离出了这种细菌,并发现其在酸奶发酵过程中起着关键作用。此后,保加利亚乳杆菌逐渐被广泛应用于酸奶的工业化生产中,成为酸奶的灵魂菌种。生物特性保加利亚乳杆菌是一种嗜热菌,更适生长温度为42-45℃。它通过发酵乳糖产生乳酸,使牛奶的pH值降低,从而凝固成酸奶。这种细菌还能产生多种风味物质,如乙醛、酸等,赋予酸奶独特的风味。此外,保加利亚乳杆菌还能抑制有害微生物的生长,延长酸奶的保质期。应用与益处在食品工业中,保加利亚乳杆菌主要用于酸奶的生产。它与嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)共同发酵牛奶,形成酸奶特有的酸味和质地。这种组合不仅提高了酸奶的营养价值,还增强了其消化吸收性。酸奶中的乳酸菌能够调节肠道菌群,促进消化,增强力,对维持人体健康具有重要作用。离中不黏柄菌的生物合成能力使其在工业生物技术中具有重要应用。其分泌的胞外酶可用于生物催化和生物合成。瘿青霉
土地鞘氨醇盒菌(Sphingopyxis terrae)是一种具有重要环境修复潜力的微生物。这种革兰氏阴性、严格好氧的杆状细菌,泛分布于土壤和水体中。其独特的代谢能力使其在降解有机污染物方面表现出色,成为环境科学领域的研究热点。降解能力与环境修复土地鞘氨醇盒菌在降解多种有机污染物方面展现出明显的潜力。例如,一株名为XY的土地鞘氨醇盒菌被发现能够高效降解磷酸异癸基二苯酯(IDP),降解率更高可达92.5%。这种能力使其在处理有机磷阻燃剂污染的水体和土壤方面具有重要的应用价值。此外,土地鞘氨醇盒菌还能降解其他有机污染物,如炔草酯,这表明其在农业废水处理和土壤修复中也有广阔的应用前景。菌株分离与培养土地鞘氨醇盒菌的分离和培养相对容易。它通常在LB培养基上生长,形成乳黄色、不透明、表面光滑的菌落。这种细菌的更适生长温度为30℃,pH值为7.0。这些特性使得土地鞘氨醇盒菌在实验室条件下易于培养和研究,进一步促进了其在环境修复领域的应用。生态系统中的角色除了在环境修复中的应用,土地鞘氨醇盒菌在生态系统中也扮演着重要角色。它参与氮循环和甲烷氧化,有助于维持生态系统的稳定。嗜皂假单胞菌霍氏肠杆菌可以通过接触传播和空气传播,污染的医疗器械和医务人员的手是重要的传播媒介。

维涅兰德固氮菌(Azotobacter vinelandii)是一种革兰氏阴性的好氧自生固氮菌,属于固氮菌科。这种细菌以其独特的固氮能力和氧保护机制,在农业、工业和环境科学中展现出巨大的应用价值。微生物特性维涅兰德固氮菌是一种多形态杆状细菌,直径约2-4微米。它具有高呼吸速率,能够通过快速消耗氧气来保护对氧敏感的固氮酶。此外,该菌还能形成厚壁的孢囊,以抵抗干旱等逆境。其固氮酶复合体由钼铁蛋白和铁蛋白组成,每固定1分子氮气需消耗20-30分子ATP。固氮机制维涅兰德固氮菌的固氮机制包括呼吸保护、构象保护和荚膜屏障。呼吸保护通过高代谢率快速消耗细胞内氧气;构象保护则通过固氮酶与伴侣蛋白结合减少氧损伤;荚膜屏障则通过分泌多糖限制氧扩散。这种独特的氧保护机制使其能够在有氧环境下进行固氮作用,这在固氮菌中较为罕见。生态作用在生态系统中,维涅兰德固氮菌通过固氮作用增加土壤氮含量,促进植物生长。它与植物根系(如小麦、玉米)松散联合,分泌生长(如IAA),间接促进植物发育。这种固氮菌广分布于土壤、植物根际等微环境中,是自然界中重要的游离氮固定生物。应用价值维涅兰德固氮菌在农业中作为生物肥料,可减少化学氮肥的使用,提升可持续农业。
中山氏芽孢乳杆菌乳酸亚种(Sporolactobacillus inulinus subsp. lactis)是一种革兰氏阳性、兼性厌氧的芽孢乳杆菌,属于芽孢杆菌属。这种细菌因其在乳酸发酵中的独特作用而备受关注,尤其在食品工业和微生物研究中具有重要的应用价值。生物学特性中山氏芽孢乳杆菌乳酸亚种是一种直杆菌,单个或成对存在,罕见短链。其革兰氏染色呈阳性,具有周生鞭毛,运动性良好。芽孢产生稀少,呈椭圆形,中生且膨大。这种细菌兼性厌氧,但在大气中生长较贫乏。其代谢过程中能够产生乳酸,因此在乳酸发酵中具有重要作用。培养条件培养基:GYP琼脂,成分包括葡萄糖40.0g、酵母提取物20.0g、蛋白胨20.0g、乙酸钠20.0g、溶液B 10.0ml、琼脂粉15.0g、蒸馏水1.0L,pH值为6.8。溶液B包括MgSO₄·7H₂O 4.0g、FeSO₄·7H₂O 0.2g、MnSO₄·xH₂O 0.2g、NaCl 0.2g、蒸馏水100.0ml。培养温度:30℃。需氧类型:需氧。保存方法冻干粉:真空冻干法制备为冻干粉,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。活化物:保存于2-8℃冰箱,可保存1-2周。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。

拜氏固氮菌(Azotobacter beijerinckii),又称贝杰林克氏固氮菌,是一种革兰氏阴性的好氧自生固氮菌,属于变形菌门γ-变形菌纲的固氮菌科。这种细菌以其强大的固氮能力在土壤生态系统中发挥着重要作用,并在农业和环境科学中展现出巨大的应用潜力。生物特性拜氏固氮菌的菌体直径约为1.5-2μm,长度2.5-7μm,运动型菌株具有周生鞭毛。它在固体培养基上形成湿润的卵圆形菌落,革兰氏染色呈阴性反应,细胞壁含有脂多糖。这种细菌通过三羧酸循环完成有机物的氧化,每消耗1克碳水化合物可固定约10毫克氮素。其固氮酶活性依赖于呼吸链产生的ATP,而其防氧保护机制通过高耗氧速率维持胞内低氧环境,从而保护固氮酶免受氧的破坏。固氮机制拜氏固氮菌的固氮过程是一个复杂的生物化学反应。固氮酶是其固氮的关键酶,能够将大气中的氮气(N₂)还原为氨(NH₃),进而合成有机氮化合物。固氮反应需要ATP提供能量,每还原1分子氮气需要消耗16-24分子ATP。固氮酶对氧非常敏感,因此拜氏固氮菌进化出了多种防氧保护机制,包括呼吸保护和构象保护。产气肠杆菌发酵葡萄糖,不发酵乳糖,TSI(三糖铁琼脂)为K/A型,动力阳性,H2S试验强阳性,脲酶试验阴性。毛栓孔菌
在工业领域,奇异水螺菌的产酶能力和代谢产物也具有重要的应用价值。瘿青霉
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。瘿青霉