酯香微杆菌

丁醇梭菌（Clostridium acetobutylicum）是一种革兰氏阳性的厌氧细菌，因其在生物合成、丁醇等重要有机溶剂方面的重要作用而备受关注。这种细菌的发酵过程（AB发酵）具有独特的代谢转变机制，从产酸阶段到产溶剂阶段的转变受到pH等多种因素的调控。代谢机制丁醇梭菌的代谢过程可以分为两个阶段：产酸阶段和产溶剂阶段。在产酸阶段，细菌将葡萄糖转化为乙酸和丁酸等有机酸，导致发酵液pH下降。当pH下降到一定程度时，细菌进入产溶剂阶段，将有机酸重新转化为、丁醇和乙醇等溶剂。这一过程涉及多个代谢分支点和关键酶，如乙酰乙酰辅酶A转移酶和乙醛/醇脱氢酶。工业应用丁醇梭菌在工业生产中具有重要地位，尤其是在生物合成和丁醇方面。丁醇是一种重要的有机溶剂，广泛应用于塑料、橡胶、涂料等行业。通过优化发酵条件，如pH值和营养物质的供应，可以提高丁醇的产量。例如，研究表明，适量的糖过剩有助于丁醇梭菌将代谢流向丁醇合成途径调节。基因组学与代谢工程近年来，基因组学和代谢工程的发展为丁醇梭菌的研究和应用提供了新的机遇。其芽孢可抗紫外、耐干燥，货架期长达24个月，为商品化奠定基础。酯香微杆菌

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。豪伊炭团菌死谷芽孢杆菌，名字听来荒凉，却是沙漠表层耐命的“绿洲工匠”。

克劳氏芽孢杆菌（Bacillus clausii）是芽孢杆菌属中的“耐碱”，1915年由意大利克劳氏从碱性土壤中分离，菌体杆状、周生鞭毛，可在 pH 8–10.5、盐 0–12 % 的条件下旺盛生长，芽孢能耐受 100 ℃ 沸水 30 min，是研究极端碱适应的模式菌之一。一、耐碱机制基因组编码多拷贝 Na⁺/H⁺ 逆向转运蛋白（nhaC、mnh）与碳酸酐酶，可将胞内多余 Na⁺ 泵出并维持 pH 稳态；细胞壁肽聚糖富含 meso-二氨基庚二酸，膜脂分支化程度高，为高温高碱酶的高效表达提供稳定平台。二、工业酶宝库其耐碱蛋白酶在 pH 11、40 ℃ 仍保持 90 % 活性，已用于无磷洗涤剂，血渍、奶渍去污力提升 30 %；耐碱淀粉酶更适 pH 9、90 ℃，可在纺织退浆中省略中和步骤，节能 15 %；耐碱木聚糖酶用于纸浆漂白，氯用量减少 30 %，降低可吸附有机卤化物（AOX）排放。三、农业与环境菌株 SIN 可产 IAA 15 mg·L⁻¹ 并溶磷 2.6 mg·L⁻¹，使玉米根系增 28 %，吸磷量提 18 %；与秸秆复配堆肥，24 h 堆温升至 65 ℃，纤维素降解率提高 30 %，堆肥周期缩短 6 d。耐碱特性使其在 pH 9 的苏打盐碱土中仍能定殖，水稻产量增加 10 %。

嗜热嗜脂肪地芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus），又称嗜热脂肪芽孢杆菌，是一种革兰氏阳性、好氧或兼性厌氧的芽孢杆菌。它以其在高温和高脂肪环境中的良好生存能力而闻名，广泛应用于工业、环境科学和生物技术领域。微生物特性嗜热嗜脂肪地芽孢杆菌是一种耐高温的细菌，更适生长温度为55-60℃，能够在高达70℃的环境中生存。它能够在高脂肪和高盐环境中生长，这使其在极端环境中具有很强的适应能力。这种细菌能够形成耐高温、耐干燥的芽孢，芽孢的耐热性使其在食品加工和医疗灭菌中具有重要应用价值。工业应用嗜热嗜脂肪地芽孢杆菌在工业生产中具有重要应用，尤其是在食品加工和生物发酵领域。它能够产生多种耐热酶，如α-淀粉酶、蛋白酶和脂肪酶，这些酶在食品加工中用于淀粉液化、蛋白质水解和脂肪分解。例如，α-淀粉酶在食品烘焙和纺织品退浆中发挥重要作用，而蛋白酶则用于洗涤剂中分解蛋白质污渍。此外，这种细菌还被用于生物燃料的生产，通过发酵将生物质转化为乙醇等可再生能源。环境科学在环境科学中，嗜热嗜脂肪地芽孢杆菌因其在高温环境中的生存能力而被用于生物修复。它能够降解多种有机污染物，如石油烃和农药残留，有助于改善土壤和水体质量。鲑色野野村氏菌革兰氏阳性，基丝和气丝极多分枝。气丝上产生钩状、螺旋形或直孢子链，孢子表面光滑或有疣。

地下新鞘氨醇菌（Novosphingobium subterraneum）是一种革兰氏阴性的细菌，属于新鞘氨醇菌属（Novosphingobium）。这种微生物因其在深部地下生态系统中的独特生存能力和降解有机污染物的潜力而受到关注。生物特性地下新鞘氨醇菌具有典型的革兰氏阴性菌特征，无孢子形成能力，通过单侧生极性鞭毛运动。其菌体通常呈现黄色，是专性需氧的细菌，并且能够产生过氧化氢酶。这种细菌能够将戊糖、己糖及二糖转化为酸类物质，但不能转化菊粉。生态分布地下新鞘氨醇菌泛分布于各种环境中，包括河水、根际、地表及深层地下的沉积物、海洋，甚至极地土壤中。它们在多环芳烃（PAHs）及六六六（HCH）异构体的降解方面具有独特优势。应用领域环境修复地下新鞘氨醇菌对芳香化合物具有泛的代谢能力，能够降解多种有机污染物，如多环芳烃和石油烃等。这使其在环境修复领域具有重要应用价值，尤其是在处理受污染的土壤和水体方面。生物技术地下新鞘氨醇菌的代谢产物和酶系统在生物技术领域具有潜在应用价值。某些菌种能够合成有价值的胞外生物高聚物，这使其在生物材料和生物制药领域具有研究和开发的潜力。罗伊赫海源菌的菌落呈圆形，淡黄色半透明，表面光滑偏湿润，边缘规则，无晕环，中间微凸，直径约1mm 。豪伊炭团菌

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。酯香微杆菌

黏琼脂芽孢杆菌是2007年在深海沉积物里被“捞”出的新成员，因菌落能拉出长长琼脂糖丝，得了“黏琼脂”的绰号。它生活在低温、高压、寡营养的海底，靠分泌特殊β-琼脂糖酶，把坚硬的海藻碎片分解成单糖，再经乙酰-CoA途径合成能量，既填饱自己，也为周围菌群打开“粮仓”，成为深海碳循环的隐形枢纽。实验室更看重的是它的“冷酶工厂”。其琼脂糖酶更适温度只25℃，在4℃仍保持60%活性，比陆源同类酶省电一半；若把粗酶液直接喷到石花菜浆里，40分钟就能让胶体黏度降80%，滤出的寡糖可作益生元、化妆品保湿剂，甚至用于微胶囊壁材。更妙的是，菌体在贫氮环境会自发形成厚壁芽孢，可耐55℃、紫外照射两小时，喷雾干燥存活率仍超90%，给工业化降低了冷链与包被成本。国内团队已把黏琼脂芽孢杆菌制成灰粉末，用于即食凉粉、果冻的低温脱胶，使生产周期从12小时缩到3小时，耗水减少四成；残渣富含寡糖，可作饲料添加剂，提高仔猪日增重5%。未来，科学家计划把耐冷酶基因转进枯草芽孢杆菌，让“冷酶”在常温海洋里就地降解漂浮海藻，为蓝碳保护再添一把微生物钥匙。小小黏琼脂芽孢杆菌，用一缕黏丝，把千米深海的秘密缝进人类绿色的产业链。酯香微杆菌