黑微紫链霉菌

绿色绿芽菌（Blastochloris viridis）是一株绿色、能出芽的光合细菌，隶属α-变形菌纲芽生绿菌属。菌体圆形至卵圆，具极生鞭毛，可活跃游动；革兰氏阴性，无芽孢，不形成芽孢链，通过不对称出芽繁殖，是光合菌中少见的“芽殖型”。它的培养物呈橄榄绿至翠绿，源于细菌叶绿素b与类胡萝卜素的组合，吸收波段集中在700-900 nm近红外区，可在弱光或近红外环境中进行不产氧光合，为光能异养生长提供优势。更适生长温度30℃，pH 6.8-7.5，盐度0-6%，兼性微好氧，黑暗条件下也能缓慢呼吸增殖，适应淡水到河口多种生境。绿色绿芽菌的光合内膜为囊泡状，含Q-8、Q-10、MK-7、MK-9等醌类，G+C mol% 66-71，系统发育与红游动菌属更接近。其反应中心结构与电子传递链已被解析，是研究光能转化和人工光合器件的模型生物。应用方面，菌株ATCC 19567常用于教学与科研；因其能利用低级脂肪酸和多种有机酸，也被探索用于高浓度有机废水处理，可在光照厌氧反应器中同步去除COD并回收单细胞蛋白，为“光合-净水-资源”一体化提供新思路。随着合成生物学发展，绿色绿芽菌的细菌叶绿素b合成基因簇已被克隆，为构建近红外驱动细胞工厂奠定了遗传基础。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。黑微紫链霉菌

鹤羽田戴尔福特菌（Delftia tsuruhatensis）是一种具有多种应用潜力的微生物，属于变形菌门β-变形菌纲。这种细菌因其在生物防治、植物保护和环境修复中的明显效果而备受关注。生物特性鹤羽田戴尔福特菌呈杆状，革兰氏染色呈阴性，无芽孢，需氧生长。它在营养肉汁琼脂培养基上培养24小时后形成乳白色菌落，生长温度范围为15-40℃，pH适应范围为6.0-8.5，比较好生长条件为pH7.0、29℃。这种细菌优先利用淀粉和胰蛋白胨作为碳源。应用领域生物防治鹤羽田戴尔福特菌在生物防治领域具有重要应用。例如，它可以通过喷施方法明显减少致病菌对捕食螨的影响，提高捕食螨的存活率、产卵量和捕食能力。此外，该菌还能分泌铁载体和物质，抑制多种植物病原菌，如丁香假单胞菌和尖孢镰刀菌。植物保护鹤羽田戴尔福特菌对植物病害具有拮抗作用，能够抑制多种植物病原菌的生长，从而保护植物免受病害侵袭。例如，其发酵液稀释100倍后仍可使猕猴桃溃疡病斑扩展抑制率达64%。环境修复鹤羽田戴尔福特菌在环境修复方面也展现出巨大潜力。脑膜炎奈瑟菌强壮类芽孢杆菌是一种极具潜力的益生菌，广泛应用于多个领域。

甲基营养型芽孢杆菌是土壤里的“碳链炼金师”。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。菌体在含甲醇的培养基中迅速萌发，分泌甲醇脱氢酶，将有毒的甲醇先氧化为甲醛，再经RuMP循环固定为果糖-6-磷酸，既获得能量，又合成自身所需碳骨架。整套反应在pH 7、30℃下效率比较高，甲醇转化率可达理论值的92%，远高于化学催化。更难得的是，它同时是一株“生物兵工厂”。在利用甲醇的同时，甲基营养型芽孢杆菌能合成表面活性素、泛革素等脂肽，对黄瓜枯萎、辣椒疫霉、番茄青枯的抑菌带宽达25-30毫米；其挥发性的3-甲基-1-丁醇、2-甲基吡嗪可诱导植物系统抗性，使棉花黄萎病指下降40%。田间试验表明，每亩用200克菌粉滴灌，玉米根际甲醇天然浓度降低60%，植株叶绿素提高1.5个SPAD单位，产量增加8%，且农药使用量减少三成。工业端，科研团队把聚-γ-谷氨酸合成酶基因导入甲基营养型芽孢杆菌，使其在消耗甲醇的同时产出高黏度γ-PGA，可作为保水剂、絮凝剂或医用敷料；5吨罐分批发酵，γ-PGA产量达25 g/L，成本比传统谷氨酸发酵低20%。此外，其芽孢可耐沸水煮15分钟、紫外照射两小时，喷雾干燥存活率超过90%，为大规模制剂化提供了便利。

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。菌株2-2a对大豆炭疽、黑斑、灰斑等叶部病害及根腐、立枯等土传病害兼具防效，且定殖速度快。

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 %。

该菌的耐热密码在于：细胞膜富含支链脂肪酸和钙-吡啶二羧酸复合物，降低膜流动性。黑微紫链霉菌

摩氏摩根氏菌摩根亚种（Morganella morganii subsp. morganii）是一种革兰氏阴性、兼性厌氧的杆菌，属于肠杆菌科。这种细菌泛存在于自然环境中，尤其是水生环境中，并且在人类和动物的肠道中也能检测到。因其对多种抗生物质的耐药性和在医学上的重要性，摩氏摩根氏菌摩根亚种成为医学微生物学中的一个重要研究对象。生物学特性摩氏摩根氏菌摩根亚种菌体呈短小杆状，单个或成对存在，有时呈短链状。其革兰氏染色呈阴性，具有周生鞭毛，运动性良好。这种细菌能够产生尿素酶和吲哚，能够发酵乳糖和葡萄糖，产生酸和气体。其生长适宜温度为30℃-37℃，更适pH值为7.2-7.6。医学相关性摩氏摩根氏菌摩根亚种是一种条件致病菌，通常在宿主免疫下降时引发沾染。它可以引起多种疾病，包括尿路沾染、伤口沾染、呼吸道沾染和败血症。这种细菌对多种抗生物质具有耐药性，尤其是对氨苄西林和头孢菌素类抗生物质的耐药性较为常见，这给临床治疗带来了一定的挑战。实验室鉴定在实验室中，摩氏摩根氏菌摩根亚种可以通过以下特征进行鉴定：形态学特征：革兰氏染色呈阴性，短小杆菌，周生鞭毛。生化反应：能够发酵乳糖和葡萄糖，产生酸和气体；能够产生尿素酶和吲哚。黑微紫链霉菌