基本信息
分类地位:属于厚壁菌门、芽孢杆菌科、芽孢杆菌属(Bacillus),革兰氏阳性菌,与枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌亲缘关系较近,因在岩石或地衣表面可生长而得名。同义编号包括 DSM 13、NCTC 10341、JCM 2507 等。
分离来源:广泛存在于土壤、空气、植物表面及腐烂有机物中,ATCC 14580 菌株最初从环境样本中分离,为非致病性腐生菌,安全性高(GRAS 认证菌株,即 “一般认为安全”)。
形态与生理特征
形态:菌体呈直杆状,大小约 0.6~0.8×1.5~3.0 μm,能形成芽孢(芽孢椭圆形,位于菌体中央或近末端,芽孢囊不膨大),有周鞭毛(运动性强),革兰氏染色阳性,常链状排列。
培养特性:需氧或兼性厌氧,在营养琼脂(NA)或胰蛋白胨大豆琼脂(TSA)上,30~45℃培养 24~48 小时后,形成圆形、表面粗糙、边缘不整齐的菌落,直径约 2~5 mm,颜色为灰白色至浅棕色,质地坚硬,不透明,部分菌株菌落可产生淡黄色色素。
生理特性:触酶阳性,氧化酶阴性,能发酵葡萄糖、麦芽糖等产酸不产气,可水解淀粉和明胶,耐高温能力突出(最适生长温度 37~45℃,部分菌株可在 50℃以上生长),芽孢可耐受 100℃以上高温(如 121℃高压灭菌数分钟仍存活),抗逆性强,能在 7% NaCl 环境中生长。
培养与储存条件
培养条件:需氧或兼性厌氧环境,最适温度 37~45℃(高温培养可促进生长和芽孢形成),pH 6.5~7.5。常用培养基为营养琼脂、TSA 或 LB 培养基,培养时间 24~48 小时(生长迅速,芽孢在培养 48 小时后大量形成)。
储存条件:短期可在 2~8℃斜面保存(1~2 周);长期可通过芽孢悬液(生理盐水)室温保存,或 - 80℃冷冻(含 10% 甘油)、冻干保存,芽孢稳定性极高,储存期可达数年至数十年。
主要用途
- 工业酶制剂生产:
是蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等高温酶的重要生产菌株,尤其碱性蛋白酶产量高且稳定性强,广泛用于洗涤剂工业(如加酶洗衣粉);其耐高温淀粉酶可用于食品加工(如淀粉液化、啤酒酿造)及纺织工业的退浆工艺,效率远高于中温酶。
- 抗生素与生物活性物质合成:
能产生杆菌肽(bacitracin)、地衣素(lichenin)等抗菌物质,可抑制革兰氏阳性致病菌(如金黄色葡萄球菌),用于兽药、饲料添加剂(预防动物肠道感染)及医药领域(局部抗菌制剂)。
- 益生菌与饲料应用:
作为安全益生菌,可调节动物肠道菌群平衡,提高饲料消化率,尤其在水产养殖和畜牧业中广泛应用,能增强动物免疫力,减少抗生素使用。
- 生物防治与环境修复:
分泌的抗菌物质可抑制植物病原菌(如真菌引起的根腐病),同时能降解部分有机污染物(如石油烃),用于农业生物防治和污染环境的生物修复。
- 灭菌效果验证与质控:
因其芽孢耐高温特性,常用作生物指示剂,评估高压蒸汽灭菌、干热灭菌等工艺的效果(如验证医疗设备、食品包装的灭菌彻底性),是灭菌质控的金标准菌株之一。
- 分子生物学研究:
基因组序列明确(约 4.2 Mb),基因操作工具成熟,常用于研究芽孢形成机制、高温适应的分子基础及酶的定向进化,为工业菌株改造提供模型。


客服1