沙福芽孢桿菌是Bacillus屬的微生物，原產(chǎn)地為中國。該菌株為桿狀，以二分裂方式增殖。主要用途為分類；研究；教學(xué)及生物防治花生線蟲病。
一、菌種簡(jiǎn)介
平臺(tái)編號(hào)：Bio-60109
提供形式：凍干物
拉丁屬名：Bacillus Safensis
中文名稱：沙福芽孢桿菌
屬名：Bacillus
種名加詞：safensis
來源歷史：←天津市工業(yè)微生物研究所(1.01552)
收藏時(shí)間：2007.12.28
資源歸類編碼：15131311101
模式菌株：非模式菌株
主要用途：研究；生產(chǎn)
具體用途：生物防治花生線蟲病。
特征特性：G+，細(xì)胞呈桿狀；芽孢橢圓形，中生到次端生，壁薄；肉汁瓊脂平板培養(yǎng)菌落光滑，薄，扁平，蔓延，成樹狀，半透明；明膠液化，不可以水解淀粉，不還原硝酸鹽，VP實(shí)驗(yàn)陽性。
生物危害程度：四類
致病對(duì)象：無
培養(yǎng)基：蛋白胨 5.0g，牛肉浸取物 3.0g，NaCl 5.0g，瓊脂 15.0g，蒸餾水 1.0L，pH7.0。[注] 培養(yǎng)芽孢桿菌時(shí)加入5mg MnSO4·H2O，則有利于產(chǎn)生芽孢。
培養(yǎng)溫度：30℃
資源保藏類型：培養(yǎng)物
保存方法：真空冷凍干燥法
實(shí)物狀態(tài)：有實(shí)物
共享方式：公益性共享；資源純交易性共享；合作研究共享；資源交換性共享
源數(shù)據(jù)主鍵：21743
用途：研究；生產(chǎn)；生物防治花生線蟲病。
注意事項(xiàng)：僅用于科學(xué)研究或者工業(yè)應(yīng)用等非醫(yī)療目的不可用于人類或動(dòng)物的臨床診斷或治療，非藥用，非食用（產(chǎn)品信息以出庫為準(zhǔn)）
二、形態(tài)特征
沙福芽孢桿菌，為桿狀，以二分裂方式增殖。菌落為白色，不規(guī)則形狀，邊緣不整齊，扁平，光滑，有光澤，黏稠。產(chǎn)芽孢。無蛋白水解酶，可分泌淀粉酶，接觸酶，氧化酶。向培養(yǎng)基中加入錳離子培養(yǎng)后菌落和平板均變褐色。
三、培養(yǎng)方法
1、菌種是指食用菌菌絲體及其生長基質(zhì)組成的繁殖材料。菌種分為母種(一級(jí)種)、原種(二級(jí)種)和栽培種(三級(jí)種)三級(jí)。工業(yè)發(fā)酵的有用菌種,其篩選步驟包括菌種分離、初篩和復(fù)篩。
2、挑選具有某種能力的有用菌種,也稱種子制備,是指菌種在一定條件下,經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)成為具有一定數(shù)量和質(zhì)量的純 菌種的制備過程。以作接入發(fā)酵罐中進(jìn)一步擴(kuò)大菌體量及合成產(chǎn)物之用。
3、種子制備包括孢子制備和菌絲體制備菌種制備。
4、保存在沙土管或冷凍管中的菌種,用無菌手續(xù)挑取少許,接入瓊脂斜面培養(yǎng)基上,在25℃(或較高溫度)下培養(yǎng)5~7天(或較長時(shí)間。所得孢子還需進(jìn)一步用較大表面積的固體培養(yǎng)基以獲得更多孢子(對(duì)于霉菌類孢子制備,多數(shù)采用大米、小米之類的天然培養(yǎng)基)。
5、將培養(yǎng)成熟的斜面孢子制成懸浮液,接種到扁瓶固體培養(yǎng)基上,于25~28℃培養(yǎng)14天。將成熟的扁瓶孢子于真空中抽干,使水分降至10%以下,并放入 4℃冰箱中備用。一次制得的孢子瓶可在上延續(xù)使用半年左右。
6、如果有些菌種不產(chǎn)孢子,如赤霉素產(chǎn)生菌或產(chǎn)孢子不多的,則可采用搖瓶液體培養(yǎng)制得菌絲體,作種子罐的種子。種子罐的目的是使接入有限的孢子或菌絲體迅速發(fā)芽、生長、繁殖成大量菌體。其中的培養(yǎng)基組分應(yīng)是易于被菌體利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米漿),及無機(jī)鹽(如磷酸鹽)等。作為發(fā)酵罐的種子應(yīng)生命力旺盛、染色深、菌絲粗壯,無雜菌及異常菌體。接種量一般在10%~20%。
四、使用范圍
(1)合成培養(yǎng)基。合成培養(yǎng)基的各種成分完全是已知的各種化學(xué)物質(zhì)。這種培養(yǎng)基的化學(xué)成分清楚,組成成分精確,重復(fù)性強(qiáng),而且微生物在這類培養(yǎng)基中生長較慢。如高氏一號(hào)合成培養(yǎng)基、察氏(Czapek)培養(yǎng)基等。
(2)天然培養(yǎng)基。由天然物質(zhì)制成,如蒸熟的馬鈴薯和普通牛肉湯,前者用于培養(yǎng)霉菌,后者用于培養(yǎng)細(xì)菌。這類培養(yǎng)基的化學(xué)成分很不恒定,也難以確定,但配制方便,營養(yǎng)豐富,培養(yǎng)效果好,所以常被采用。
(3)半合成培養(yǎng)基。在天然有機(jī)物的基礎(chǔ)上適當(dāng)加入已知成分的無機(jī)鹽類,或在合成培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上添加某些天然成分,如培養(yǎng)霉菌用的馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基。這類培養(yǎng)基能更有效地滿足微生物對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的需要。
五、應(yīng)用前景
沙福芽孢桿菌(bacillus safensis)是芽孢桿菌的一種，革蘭氏染色呈陽性，嗜溫異養(yǎng)。最早是在2006年噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室中的航天器和組裝設(shè)施表面分離獲得的。之后，沙福芽孢桿菌被陸續(xù)發(fā)掘出來，并被證明具有多種功能，應(yīng)用前景廣闊。
1、首先，沙福芽孢桿菌具有強(qiáng)抗逆性。有研究將48種菌株送往國際空間站，僅沙福芽孢桿菌jpl-merta-8-2在太空中的生長狀況比在地球上的生長狀況好60％。沙福芽孢桿菌對(duì)土壤中的重金屬離子也有很強(qiáng)的代謝作用。有研究從錳礦土壤中分離得到一株耐錳菌b.safensis s
2、其耐錳能力高達(dá)2200mg/l，且其能量代謝水平隨著作用時(shí)間的延長和錳離子濃度的提高而上升，從而產(chǎn)生大量的腺嘌呤核苷三磷酸(atp)以應(yīng)對(duì)錳的毒害作用。也有研究發(fā)現(xiàn)了一株產(chǎn)吲哚乙酸(iaa)的抗鎳(ni)和鉻(cd)的b.safensis n4菌株，該菌株與生物炭聯(lián)合對(duì)ni和cd復(fù)合污染的土壤具有較好的修復(fù)效果，為利用產(chǎn)iaa菌修復(fù)重金屬污染土壤提供了參考。沙福芽孢桿菌對(duì)油脂也有很強(qiáng)的降解效果。有研究從坎波斯盆地的油田中分離出一種b.safensis cfa-06菌株，該菌株能夠降解芳族化合物和石油芳烴餾分，經(jīng)鑒定該菌能產(chǎn)生過氧化氫酶(bspmo)和一種新型氧化還原酶(bscat)。
3、也有研究通過16s rdna測(cè)序鑒定出一株在有機(jī)溶劑中能穩(wěn)定產(chǎn)脂肪酶的菌株b.safensis dvl-43，該菌株在酯化、酯交換和生物轉(zhuǎn)化反應(yīng)中具有很高的價(jià)值。沙福芽孢桿菌也可以作為植物根際菌減輕非生物脅迫，從而促進(jìn)植物生長，在可持續(xù)農(nóng)業(yè)中具有很深的應(yīng)用潛力。有研究從小麥根際和白茅根際分離得到的一種b.safensis菌株，該菌株可促進(jìn)6個(gè)小麥品種的根系生長，并可提高地上部的生物量、株高、產(chǎn)量和葉綠素含量，還可以使小麥植株能更有效地抵御水分脅迫，增加植株中的相對(duì)含水量，并提高抗氧化反應(yīng)。
4、沙福芽孢桿菌還具有較強(qiáng)的抗菌活性，應(yīng)用前景廣泛。有研究發(fā)現(xiàn)，從甜葉菊根際土壤中分離得到的b.safensis stjp(naimcc-b-02323)菌株有較強(qiáng)的生物防治活性，可產(chǎn)生具有抗真菌功能的揮發(fā)性有機(jī)化合物類胞外代謝產(chǎn)物，對(duì)植物病原菌alternaria alternata的菌絲生長和分生孢子的形成起到抑制作用，具有開發(fā)成綠色生物殺菌劑的潛力。
5、也有研究從表面滅菌的綠豆種子中分離到一株新菌株b.safensis c3，該菌株可產(chǎn)生大小約為3.3kda的多肽，對(duì)大腸桿菌、地毯草黃單胞菌和丁香假單胞菌具有抗菌活性，且該多肽對(duì)羧肽酶y和胞內(nèi)蛋白酶gluc的水解具有抗性，表明該多肽是細(xì)菌素as-48的一種改良變種，為開發(fā)用于治療的新型細(xì)菌素提供了新途徑。還有研究從橄欖油污染的土壤中分離得到b.safensis f4菌株，該菌株可生產(chǎn)脂肽類生物表面活性劑，經(jīng)最小抑菌濃度(mic)測(cè)定表明其對(duì)多種病原菌均具有重要的抑菌活性，特別是對(duì)形成生物膜的表皮葡萄球菌s61菌株具有抗粘附活性，mic為6.25mg/ml，抗粘附活性超過80％，在預(yù)防傳染病方面有很好的應(yīng)用前景。
6、還有研究發(fā)現(xiàn)b.safensis能有效減少新型隱球菌抗氧化黑色素的生成和抗吞噬多糖莢膜的產(chǎn)生，降低新型隱球菌的毒力，還能夠抑制新型隱球菌生物膜的形成，但對(duì)已經(jīng)形成的生物膜的抑制作用不明顯，還可以使白色念珠菌的細(xì)胞壁降解。也有研究發(fā)現(xiàn)b.safensis b21菌株可產(chǎn)生的抗真菌化合物伊枯草菌素iturin a2和iturin a6，并可以通過破壞菌絲膜的通透性來抑制稻瘟病菌菌絲的生長，可開發(fā)為用于稻瘟病生物防治的生物農(nóng)藥。沙福芽孢桿菌還具有抗癌潛力。有研究發(fā)現(xiàn)b.safensis rb-5菌株可產(chǎn)出一種rna酶，該酶具有二聚體結(jié)構(gòu)和良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，且受常見鹽離子的抑制較低，在37℃時(shí)有合理的半衰期，具有較低的溶血活性，能強(qiáng)烈抑制許多人體轉(zhuǎn)化細(xì)胞的增殖，具有開發(fā)成新型抗癌藥物的潛力。同時(shí)，b.safensis f4菌株生產(chǎn)的脂肽類生物表面活性劑對(duì)t47d乳腺癌細(xì)胞和b16f10小鼠黑色素瘤細(xì)胞均具有抗腫瘤活性。此外，來自智利北部阿塔卡馬沙漠土壤的b.safensis rp10的基因組分析表明，這種細(xì)菌適應(yīng)于高重金屬、高鹽條件、低碳和低能源來源的土壤中生活，揭示了沙福芽孢桿菌在改善重金屬污染和助植物抗環(huán)境脅迫方面均具有較大的應(yīng)用潛力。
7、但由于沙福芽孢桿菌發(fā)現(xiàn)得較晚，目前對(duì)誘變后的沙福芽孢桿菌研究得較少。有研究通過紫外照射分離出了一株突變體b.safensis lau13，該突變體能夠產(chǎn)生高活性的角蛋白酶，該角蛋白酶可以在30℃下6天完全降解整只雞的羽毛，且對(duì)皮膚不造成任何損傷。
8、沙福芽孢桿菌有著豐富的多樣性，其中不乏具有潛在開發(fā)價(jià)值的菌株，基于現(xiàn)狀，開發(fā)具有新功能的沙福芽孢桿菌具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
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