巨大芽孢桿菌

巨大芽孢桿菌

巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium de Bary,1884):桿狀,末端圓,單個或呈短鏈排列。1.2-1.5×2.0-4.0微米,嚴格好氧,能運動,革蘭氏陽性芽孢1.0-1.2×1.5-2.0微米,橢圓形,中生或次端生。芽孢從橢圓形到長形不等;不能生成乙醯甲基甲醇;菌株能運動,但運動緩慢,需要遊離氧;發酵葡萄糖產酸;DNA的G+C含量為36%-38%。

接觸酶陽性;水解澱粉和酪素;V-P反應和卵黃反應陰性。瓊脂平板微波狀,平隆,淺黃白色轉淺灰白色至淺灰褐色,表面略有光澤,在馬鈴薯塊上生長,由淺黃灰色變為灰色。液化明膠慢、腖化牛奶、水解澱粉、不還原硝酸。

工業上用於生產葡萄糖異構酶,巨大芽孢桿菌在回收貴重金屬方面有著重要作用,還能降解土壤中難溶的含磷化合物,使之成為作物能吸收的可溶物巨大芽孢桿菌與球形芽孢桿菌混合培養時具有固氮增效作用,非常適合製成微生物肥料。

生理特性


能利用多種糖類,水解澱粉,發酵葡萄糖、乳糖,蔗糖,產酸不產氣,液化明膠,呈漏斗形,石蕊牛乳產酸並脒化。生長適溫37℃,25-30℃也能生長:生長pH範圍6.0-8.0,最適pH為7.0-7.5。需氧性。

分佈範圍


孢子發生在土壤中。這個種的細菌也可存在於植物種子、馬鈴薯塊莖中,但對植物無影響。

主要價值


巨大芽孢桿菌
1935年蘇聯學者P.A.蒙金娜發現巨大芽孢桿菌能分解卵磷脂或核酸等有機磷化合物,並將其用於分解土壤中的有機磷化合物,開始了人工製造磷細菌肥料的研究。
巨大芽孢桿菌作為一種重要解磷細菌被廣泛應用於農業生產中,將其優化培養製成菌劑肥料使用,可以提高土壤肥質,增產增收。近年來,隨著微生物肥料在農業上的廣泛應用,巨大芽孢桿菌以其在土壤中的解磷作用而被深入研究,是工業上生產解磷固鉀肥的常用菌種,同時在水體處理和提高煙葉發酵增香效果上有獨特作用。
巨大芽孢桿菌能降解有機磷農藥和黃麴黴毒素。張廣志等人從長期受有機磷農藥污染的土壤中分離出3株能降解甲胺磷甲基對硫磷芽孢桿菌,其中2株為巨大芽孢桿菌。孫豐芹發現巨大芽孢桿菌TRS-3對黃麴黴毒素AFB1有去除作用,其發酵上清液降解AFB1的能力達到78.55%。
前蘇聯等國研究結果表明,微生物巨大芽孢桿菌等細菌及其代謝產物—各種氨基酸能有效地從礦石中溶解出來。用巨大芽桿菌、腸膜芽孢桿菌等細菌浸出細粒浸染金2-3個月,浸出液中金濃度達到1.5-2.15mg/L。

主要危害


巨大芽孢桿菌屬於耐熱嗜冷菌,也是兼性厭氧菌,是冷藏食品中的腐敗細菌之一。巨大芽孢桿菌禾穀致病變種(B.megateriumpv.cerealis)能引起小麥的白色斑點病。也為常見的油中腐生菌。

生物簡介


巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium),為革蘭氏陽性菌,屬於芽孢桿菌屬(Bacillus)。它能夠形成芽孢,其芽孢的抗輻射能力是E.coli的36倍。工業上用於生產葡萄糖異構酶,同時也是有機磷的分解菌,因此,在農業上可用於製造磷細菌肥料。應用作物:生薑、蘭花;防治對象:生薑細菌性青枯病、蘭花炭疽病病。

形態特徵


桿狀,末端圓。單個或呈短鏈排列。1.2~1.5×2.0~4.0微米。能運動。革蘭氏陽性。芽孢1.0~1.2×1.5~2.0微米,橢圓形,中生或次端生。液化明膠慢、腖化牛奶、水解澱粉、不還原硝酸。巨大芽孢桿菌為產孢桿菌,且為革蘭氏陽性菌及好氧菌,也為常見的油中腐生菌。
通過比較巨大芽孢桿菌和拮抗菌的芽孢形成率,從而確定了蘭花炭疽病拮抗菌B.megaterium1-12菌株產芽孢的最佳培養條件(質量分數):碳源為玉米粉1%、氮源為大豆蛋白腖1%、無機鹽為CaCl2·2H2O0.1%、MnSO40.05%.培養基初始接種量8%、pH值為6、種齡20h、裝量30mL(250mL三角瓶)。培養溫度30℃,搖床轉速200r/min,發酵時間48h.優化后芽孢形成率達到95%,最終生物量為1.92×109mL-1。

生防特點


從生薑田土分離的細菌B1301鑒定為巨大芽孢桿菌。在盆栽條件下,B1301處理種姜能夠有效地防治由茄伯克氏菌引起的生薑細菌性青枯病,在種姜帶菌率小於5%的情況下,防治效果在75%以上;B1301可在生薑塊莖周圍有效定殖,並能有效地降低青枯病菌的群體數量;也能從老塊莖向新塊莖轉移。B1031通過抗菌物質以及競爭作用達到防治病害的目的。生防菌主要通過在植物根際定殖、分泌抗菌物質和營養競爭而拮抗病原菌。芽孢是細菌在其生長後期在細胞內形成的一個圓形或橢圓形的抗逆性休眠體。芽孢具有極強的抗熱、抗輻射、抗化學藥物和抗靜水壓等一些特殊的性質。由於芽孢較其營養體細胞易保藏、復活率高,是製備生防菌製劑的理想存在形式,因此對芽孢形成條件的研究具有重要的實際意義。本實驗室以膠胞炭疽菌(C.gloeosporioides)為指示菌篩選得到了一系列對蘭花炭疽病具拮抗作用的細菌菌株,對其中活性較高的巨大芽孢桿菌(Bacillusmegaterium1-12菌株產芽孢條件進行摸索,以提高其對不良環境因素的抗性,延長製劑保存期,穩定活性,為防治蘭花炭疽病的拮抗細菌進入工業化生產提供理論依據。

經濟用途


巨大芽孢桿菌可以用來生產解磷固鉀肥,巨大芽孢桿菌具有很好地降解土壤中有機磷的功效,是生產生物有機肥的常用菌種,也是製作水體處理劑的常用菌種,將它施用到到煙葉上對提高煙葉發酵增香效果獨特。

培養特性


在營養瓊脂培養基上,在孢子囊內形成不多於1個的抗熱芽孢,為中生到端生,形狀為橢圓形或圓形不等;菌落生長豐富,不擴展,有光澤或較暗,有時微皺,生長後期一般帶黃色,長時間培養生長物和培養基可變成褐色或黑色。
在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基上菌落為圓形,開始半透明,后成乳白色,扁平內凹,時間長了成淺褐色。在合成培養基上透明凸起,約有臭味,屬於氨化細菌一類。在液體培養基中菌液稍變混濁,液面不生成菌膜。
在卵磷脂瓊脂斜面上,菌苔較厚,帶狀,邊緣整齊,灰白色,表面光滑。在卵磷脂瓊脂平板上的菌落周圍形成透明溶解圈。