北京化工大学交替红色杆菌

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。产气肠杆菌在适宜的培养基上生长良好，如在含有营养的琼脂培养基上可以形成光滑、湿润、圆形、凸起的菌落。北京化工大学交替红色杆菌

苏云金杆菌（Bacillus thuringiensis，简称Bt）是土壤里走出的“生物导弹”。它在芽孢形成时同步合成伴胞晶体，内藏δ-内；当鳞翅目幼虫咬食叶片，晶体被碱性肠液溶肽插入中肠上皮，几分钟内停止取食，芽孢乘虚进入血腔，引发败血症，害虫两日后饥饿而亡 。田间每亩用200毫升Bt悬浮剂，可将菜青虫、稻纵卷叶螟、玉米螟等130余种害虫的种群压到经济阈值以下，且对瓢虫、蜜蜂几乎无害 。因其安全无残留，我国年产量已达3.5万吨，覆盖333万公顷农田，成为用量比较大的微生物杀虫剂 。科学家把Cry基因导入棉花、水稻，培育的Bt作物毕生自带抗虫盾，减少农药喷洒七成以上 。从茶园到玉米地，再到防蚊孑孓的水塘，Bt用显微镜下的臂膀，为人类守住绿色丰收与清洁水源 。谷糠乳杆菌同时释放挥发性 2,3-丁二醇，启动植物 ISR 信号，使叶片过氧化物酶活性提高 1.8 倍，达到“未病先防”。

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。

假坚强芽孢杆菌（Bacillus pseudofirmus）是芽孢杆菌属中“外柔内刚”的。菌落洁白、边缘整齐，杆状细胞可形成椭圆芽孢，且具周身鞭毛，能运动；它耐碱、耐盐、耐干燥，可在pH 9–11、8 % NaCl的极端环境中旺盛生长，故得名“假坚强”。首要本领是“生物降碱”。菌株OF4从肯尼亚盐碱湖分离，基因组携带多拷贝Na⁺/H⁺逆向转运蛋白基因，可在高盐高碱条件下维持胞内pH 7.5，同时分泌苹果酸、乳酸等有机酸，2 d内将周围pH由10降至8，为后定植作物营造“微酸绿洲”。盆栽试验中，用10⁷ CFU/g菌液拌土，碱蓬根际交换性钠下降35 %，燕麦出苗率提高50 %，产量增加18 %。第二板斧是“防病促生”。菌株BRCB16可产生环脂肽与几丁质酶，抑制番茄立枯、棉花黄萎等病原菌，抑菌带宽达25 mm；同时分泌IAA 15 mg/L，诱导玉米侧根增加30 %，吸磷量提升20 %。新疆盐碱棉田每亩滴灌200 g菌粉，黄萎病指降低42 %，皮棉增产8.6 %。工业端，假坚强芽孢杆菌是“碱性酶工厂”。其耐碱木聚糖酶更适pH 10，90 ℃半衰期2 h，用于纸浆漂白可减少氯用量30 %；耐碱蛋白酶已列入洗涤剂助剂，低温下仍能有效分解血渍、奶渍，节能20 %。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。

盐沼盐杆菌（Halobacterium noricense）是一种属于盐杆菌属的古菌，以其在极端高盐环境中的良好生存能力而闻名。这种微生物泛分布于盐沼、盐湖和盐田等高盐环境中，展现出强大的生态适应性。生物特性盐沼盐杆菌是一种革兰氏阴性的古菌，细胞形态多样，通常呈杆状或不规则形状。这种细菌能够在高盐度环境中生存，其细胞内含有高浓度的钾离子和相容溶质，如甜菜碱，以维持细胞内的渗透压平衡。盐沼盐杆菌的更适生长温度为37℃，能够在pH 7.0-8.0的范围内生长，更适pH值为7.5。生态分布盐沼盐杆菌泛分布于高盐环境中，如盐沼、盐湖和盐田。这些环境通常具有高盐度、高渗透压和极端的pH值，对大多数微生物来说是难以生存的。然而，盐沼盐杆菌通过其独特的耐盐机制和代谢途径，能够在这些极端环境中茁壮成长。应用领域环境修复盐沼盐杆菌在环境修复中具有重要应用价值。它能够降解多种有机污染物，如石油烃和多环芳烃（PAHs），这使其在处理受污染的土壤和水体方面具有重要应用潜力。此外，这种细菌还能够参与海洋生态系统中的物质循环，维持生态平衡。生物技术盐沼盐杆菌在生物技术领域具有重要应用。其独特的代谢途径和酶系统使其能够在高盐条件下进行生物合成和生物转化。小小威氏芽孢杆菌，用微米之躯守护绿色丰收，让农药瓶少一个，饭碗多一粒。谷糠乳杆菌

这种细菌的蛋白质降解能力较强，能够分解复杂的蛋白质结构，这在生物技术应用中具有潜在用途。北京化工大学交替红色杆菌

粪产碱菌粪亚种（Alcaligenes faecalis subsp. faecalis）是一种革兰氏阴性好氧杆菌，广存在于土壤、水体及动物肠道中。这种细菌不仅在环境科学中有着重要的应用价值，还在医学领域展现出独特的特性。微生物特性粪产碱菌粪亚种的菌体呈粗长杆状或球状，尺寸范围为（0.5×1.0）μm至（1.0×2.0）μm。它通过周鞭毛实现运动能力，更适生长温度为30-37℃，pH范围较广（6.5-8.5），能在含柠檬酸盐、尿素等多种培养基中生长。在无氮培养基中生长良好，接触酶检测呈阳性而氧化酶反应为阴性。环境应用粪产碱菌粪亚种在环境治理中表现出色。它能够分解矿物钾磷，释放钾元素，溶解难溶性磷化合物，为植物提供可吸收的养分。此外，该菌还能吸附水体中的镉、铅等重金属，用于工业废水处理。在硫化物降解方面，分离自鸡粪的菌株JF9可高效氧化硫化氢（H₂S），在比较好条件下Na₂S去除率超94%。医学特性粪产碱菌粪亚种是典型的条件致病菌，主要沾染免疫低下人群或接受侵入性操作的患者。它能引发尿路沾染、菌血症和败血症等多种疾病。其毒力因子包括脂多糖（LPS）引发的炎症反应、生物膜形成能力，以及部分菌株携带的金属β-内酰胺酶（如NDM-1）导致的抗生物质耐药性。北京化工大学交替红色杆菌