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芽孢桿菌
細菌的一科
內(nèi)容簡介
枯草芽孢桿菌
此外，還有大量的吡啶二羧酸鈣布滿整個芽孢。皮層處于核心和芽孢殼之間，含有豐富的肽聚糖。芽孢殼主要由蛋白質(zhì)組成，此外，還有少量的碳水化合物和類脂類，可能還有大量的磷。最外層是外壁，其主要成分是蛋白質(zhì)、一定量的葡萄糖和類脂。由于芽孢具有厚而含水量低的多層結(jié)構(gòu)，所以折光性強、對染料不易著色，芽孢對熱、干燥、輻射、化學(xué)消毒劑和其他理化因素有較強的抵抗力，這可能與芽孢獨具的高含量吡啶二羧酸有關(guān)。
結(jié)構(gòu)特點
芽孢桿菌屬于芽孢桿菌科、芽孢桿菌屬，是一類能產(chǎn)生抗力內(nèi)生孢子的革蘭氏陽性菌，細胞呈桿狀且外層覆蓋大量的吡啶二羧酸鈣。其皮層位于核心和芽孢殼之間，含豐富的肽聚糖；核心是一種高度濃縮的、惰性的染色體；最外層的外壁為一層肽聚糖壁，且一層或多層的成分為蛋白質(zhì)的芽孢衣。由于芽孢具有厚而含水量低的多層結(jié)構(gòu)，所以折光性強，對染料不易著色，穩(wěn)定性好，耐氧化、耐擠壓、耐高溫，能長期耐受 60 ℃高溫，在溫度 120 ℃下能存活 20 min，且耐酸堿，在胃酸環(huán)境中能保持活性，這可能與芽孢獨具的高含量吡啶二羧酸有關(guān)。同時還具有廣譜桿菌活性，能產(chǎn)生細菌素，抑制病原菌。目前應(yīng)用較多的有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、蠟樣芽孢桿菌等類型。
芽孢介紹
芽孢又稱為孢子。最先由Cohn在枯草芽孢桿菌中發(fā)現(xiàn)，隨后Koch在炭疽芽孢桿菌中發(fā)現(xiàn)并對其進行了描述。Cohn闡述了枯草芽孢桿菌的抗熱性，而Koch則詳細描述了炭疽芽孢桿菌的芽孢形成的周期。由于芽孢形成于細胞內(nèi)部，所以又被稱為內(nèi)生孢子，最終孢子要從母細胞或芽孢囊釋放出來。
芽孢是自然界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的最具耐受性的細胞。處于休眠狀態(tài)的芽孢對熱、干燥、輻射、酸、堿和有機溶劑等殺菌因子具有極強的抵抗力。芽孢能在不利的環(huán)境條件下存活達十余年，甚至成千上萬年。當(dāng)環(huán)境條件適宜時，芽孢又可萌發(fā)形成能夠分裂繁殖的菌體細胞。
應(yīng)用介紹
芽孢桿菌在工農(nóng)業(yè)及醫(yī)藥生產(chǎn)中均有廣泛應(yīng)用。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)能防治多種植物病害，芽孢桿菌 已有一些芽孢桿菌生防菌株得到商品化或得到有限商品化生產(chǎn)應(yīng)用許可。蘇云金芽孢桿菌形成過程中可以產(chǎn)生一種伴孢晶體，它已成為世界上產(chǎn)量最大的微生物殺蟲劑。側(cè)孢短芽孢桿菌的一些菌株也能產(chǎn)生晶體蛋白及酶類物質(zhì)，對于無脊椎生物具有毒性作用。芽孢桿菌具有解磷、解鉀、固氮等生物活性，有利于提高作物產(chǎn)量，而且芽孢桿菌抗逆性好，巨大芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌、固氮芽孢桿菌、球形芽孢桿菌、側(cè)孢短芽孢桿菌等被廣泛用于生產(chǎn)生物肥料。芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)對畜禽具有促生長、保健和治療疾病的作用，屬無毒副作用、無殘留、無致細菌耐藥性的一類環(huán)保型制劑。芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌肽的殺菌機制非常獨特，病原菌不易對抗菌肽產(chǎn)生耐藥性，因而抗菌肽作為一種新型飼料添加劑，是目前飼料業(yè)的一個新的研發(fā)方向。
食品加工和保鮮
芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)具有廣譜殺菌活性，對與食品有關(guān)的多種革蘭氏陰性菌和陽性菌均有較強的殺菌作用，并且一般具有良好的熱穩(wěn)定性，可用于防止熱加工食品過程中其他細菌的污染，也可用于防止巴氏殺菌后的再污染，還可用于食品發(fā)酵過程中的雜菌污染。另外，部分種類芽孢桿菌產(chǎn)生的L-賴氨酸可用于食品添加劑。芽孢桿菌還可用于發(fā)酵食品，我國利用凝結(jié)芽孢桿菌低鹽腌漬雪里蕻。
醫(yī)學(xué)
芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)一般具有廣泛的抑菌譜，能殺傷包括耐藥菌株在內(nèi)的細菌、某些真菌、寄生蟲、部分病毒以及腫瘤細胞等，并且有結(jié)合脂多糖、中和內(nèi)毒素等作用，因此引起了科學(xué)家和醫(yī)務(wù)工作者的廣泛關(guān)注。芽孢桿菌制備的微生態(tài)制劑在治療腸道菌群失調(diào)癥、治療念珠菌感染、預(yù)防瘡面感染等醫(yī)療過程中發(fā)揮了重要的作用。
科學(xué)研究
芽孢桿菌屬中有許多天然菌株可提供不同的高生物活性基因。枯草芽孢桿菌、短小芽孢杄菌、地衣芽孢杄菌也可作為基因工程受體菌。僅枯草芽孢桿菌就表達出了近200種原核和真核生物來源的蛋白基因。枯草芽孢桿菌無論是在生產(chǎn)上還是在對基因組及物理圖譜的研究中都起著重要作用。
危害介紹
適應(yīng)對象
1.有機肥、農(nóng)家肥、復(fù)合肥、化肥添加
2.生物農(nóng)藥添加
3.激活土壤
4.堆肥、液肥制作
5.粗纖維降解
6. 廚余處理
7. 飼料添加
8.環(huán)境凈化
9. 水產(chǎn)水質(zhì)凈化
特性介紹
功能介紹
芽孢桿菌
2.有機質(zhì)分解力強：增殖的同時，會釋出高活性的分解酵素，將難分解的大分子物質(zhì)分解成可利用的小分子物質(zhì)。
3.產(chǎn)生豐富的代謝生成物：合成多種有機酸、酶、生理活性等物質(zhì)，及其它多種容易被利用的養(yǎng)份。
4.抑菌、滅害力強：具有占據(jù)空間優(yōu)勢，抑制有害菌、病原菌等有害微生物的的生長繁殖。
芽孢桿菌能提高動物生產(chǎn)性能是其產(chǎn)生多種消化酶的一個重要體現(xiàn)。研究表明，芽孢桿菌能產(chǎn)生多種消化酶，幫助動物對營養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。芽孢桿菌具有較強的蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶活性，同時還具有降解飼料中復(fù)雜碳水化合物的酶，如果膠酶、葡聚糖酶、纖維素酶等，這些酶能夠破壞植物飼料細胞的細胞壁，促使細胞的營養(yǎng)物質(zhì)釋放出來，并能消除飼料中的抗營養(yǎng)因子，減少抗營養(yǎng)因子對動物消化利用的障礙。
有益種類
生物工程
芽孢桿菌各屬擁有各自生物學(xué)特性，通過基因選育等生物工程學(xué)，可以將自然界的菌種人工選育出特定功能強勢的菌種，應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各個方面。在抗生素污染問題越來越嚴重的今天，有益的芽孢桿菌的應(yīng)用研究，可能是解決抗生素問題的一個有效方案。
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