沙福芽孢杆菌的培养方法与使用范围及应用前景！

                 沙福芽孢杆菌的培养方法与使用范围及应用前景！

沙福芽孢杆菌是Bacillus属的微生物，原产地为中国。该菌株为杆状，以二分裂方式增殖。主要用途为分类；研究；教学及生物防治花生线虫病。

一、菌种简介

平台编号：Bio-60109

提供形式：冻干物

拉丁属名：Bacillus Safensis

中文名称：沙福芽孢杆菌

属名：Bacillus

种名加词：safensis

来源历史：←天津市工业微生物研究所(1.01552)

收藏时间：2007.12.28

资源归类编码：15131311101

模式菌株：非模式菌株

主要用途：研究；生产

具体用途：生物防治花生线虫病。

特征特性：G+，细胞呈杆状；芽孢椭圆形，中生到次端生，壁薄；肉汁琼脂平板培养菌落光滑，薄，扁平，蔓延，成树状，半透明；明胶液化，不可以水解淀粉，不还原硝酸盐，VP实验阳性。    

生物危害程度：四类

致病对象：无

培养基：蛋白胨 5.0g，牛肉浸取物 3.0g，NaCl 5.0g，琼脂 15.0g，蒸馏水 1.0L，pH7.0。[注] 培养芽孢杆菌时加入5mg MnSO4·H2O，则有利于产生芽孢。

培养温度：30℃

资源保藏类型：培养物

保存方法：真空冷冻干燥法

实物状态：有实物

共享方式：公益性共享；资源纯交易性共享；合作研究共享；资源交换性共享

源数据主键：21743

用途：研究；生产；生物防治花生线虫病。

注意事项：仅用于科学研究或者工业应用等非医疗目的不可用于人类或动物的临床诊断或治疗，非药用，非食用（产品信息以出库为准）

二、形态特征

沙福芽孢杆菌，为杆状，以二分裂方式增殖。菌落为白色，不规则形状，边缘不整齐，扁平，光滑，有光泽，黏稠。产芽孢。无蛋白水解酶，可分泌淀粉酶，接触酶，氧化酶。向培养基中加入锰离子培养后菌落和平板均变褐色。

三、培养方法

1、菌种是指食用菌菌丝体及其生长基质组成的繁殖材料。菌种分为母种(一级种)、原种(二级种)和栽培种(三级种)三级。工业发酵的有用菌种,其筛选步骤包括菌种分离、初筛和复筛。

2、挑选具有某种能力的有用菌种,也称种子制备,是指菌种在一定条件下,经过扩大培养成为具有一定数量和质量的纯 菌种的制备过程。以作接入发酵罐中进一步扩大菌体量及合成产物之用。

3、种子制备包括孢子制备和菌丝体制备菌种制备。

4、保存在沙土管或冷冻管中的菌种,用无菌手续挑取少许,接入琼脂斜面培养基上,在25℃(或较高温度)下培养5~7天(或较长时间。所得孢子还需进一步用较大表面积的固体培养基以获得更多孢子(对于霉菌类孢子制备,多数采用大米、小米之类的天然培养基)。

5、将培养成熟的斜面孢子制成悬浮液,接种到扁瓶固体培养基上,于25~28℃培养14天。将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℃冰箱中备用。一次制得的孢子瓶可在上延续使用半年左右。

6、如果有些菌种不产孢子,如赤霉素产生菌或产孢子不多的,则可采用摇瓶液体培养制得菌丝体,作种子罐的种子。种子罐的目的是使接入有限的孢子或菌丝体迅速发芽、生长、繁殖成大量菌体。其中的培养基组分应是易于被菌体利用的碳源(如葡萄糖)和氮源(如玉米浆),及无机盐(如磷酸盐)等。作为发酵罐的种子应生命力旺盛、染色深、菌丝粗壮,无杂菌及异常菌体。接种量一般在10%~20%。

四、使用范围

(1)合成培养基。合成培养基的各种成分完全是已知的各种化学物质。这种培养基的化学成分清楚,组成成分精确,重复性强,而且微生物在这类培养基中生长较慢。如高氏一号合成培养基、察氏(Czapek)培养基等。

(2)天然培养基。由天然物质制成,如蒸熟的马铃薯和普通牛肉汤,前者用于培养霉菌,后者用于培养细菌。这类培养基的化学成分很不恒定,也难以确定,但配制方便,营养丰富,培养效果好,所以常被采用。

(3)半合成培养基。在天然有机物的基础上适当加入已知成分的无机盐类,或在合成培养基的基础上添加某些天然成分,如培养霉菌用的马铃薯葡萄糖琼脂培养基。这类培养基能更有效地满足微生物对营养物质的需要。

五、应用前景

沙福芽孢杆菌(bacillus safensis)是芽孢杆菌的一种，革兰氏染色呈阳性，嗜温异养。最早是在2006年喷气推进实验室中的航天器和组装设施表面分离获得的。之后，沙福芽孢杆菌被陆续发掘出来，并被证明具有多种功能，应用前景广阔。

1、首先，沙福芽孢杆菌具有强抗逆性。有研究将48种菌株送往国际空间站，仅沙福芽孢杆菌jpl-merta-8-2在太空中的生长状况比在地球上的生长状况好60％。沙福芽孢杆菌对土壤中的重金属离子也有很强的代谢作用。有研究从锰矿土壤中分离得到一株耐锰菌b.safensis s

2、其耐锰能力高达2200mg/l，且其能量代谢水平随着作用时间的延长和锰离子浓度的提高而上升，从而产生大量的腺嘌呤核苷三磷酸(atp)以应对锰的毒害作用。也有研究发现了一株产吲哚乙酸(iaa)的抗镍(ni)和铬(cd)的b.safensis n4菌株，该菌株与生物炭联合对ni和cd复合污染的土壤具有较好的修复效果，为利用产iaa菌修复重金属污染土壤提供了参考。沙福芽孢杆菌对油脂也有很强的降解效果。有研究从坎波斯盆地的油田中分离出一种b.safensis cfa-06菌株，该菌株能够降解芳族化合物和石油芳烃馏分，经鉴定该菌能产生过氧化氢酶(bspmo)和一种新型氧化还原酶(bscat)。

3、也有研究通过16s rdna测序鉴定出一株在有机溶剂中能稳定产脂肪酶的菌株b.safensis dvl-43，该菌株在酯化、酯交换和生物转化反应中具有很高的价值。沙福芽孢杆菌也可以作为植物根际菌减轻非生物胁迫，从而促进植物生长，在可持续农业中具有很深的应用潜力。有研究从小麦根际和白茅根际分离得到的一种b.safensis菌株，该菌株可促进6个小麦品种的根系生长，并可提高地上部的生物量、株高、产量和叶绿素含量，还可以使小麦植株能更有效地抵御水分胁迫，增加植株中的相对含水量，并提高抗氧化反应。

4、沙福芽孢杆菌还具有较强的抗菌活性，应用前景广泛。有研究发现，从甜叶菊根际土壤中分离得到的b.safensis stjp(naimcc-b-02323)菌株有较强的生物防治活性，可产生具有抗真菌功能的挥发性有机化合物类胞外代谢产物，对植物病原菌alternaria alternata的菌丝生长和分生孢子的形成起到抑制作用，具有开发成绿色生物杀菌剂的潜力。

5、也有研究从表面灭菌的绿豆种子中分离到一株新菌株b.safensis c3，该菌株可产生大小约为3.3kda的多肽，对大肠杆菌、地毯草黄单胞菌和丁香假单胞菌具有抗菌活性，且该多肽对羧肽酶y和胞内蛋白酶gluc的水解具有抗性，表明该多肽是细菌素as-48的一种改良变种，为开发用于治疗的新型细菌素提供了新途径。还有研究从橄榄油污染的土壤中分离得到b.safensis f4菌株，该菌株可生产脂肽类生物表面活性剂，经最小抑菌浓度(mic)测定表明其对多种病原菌均具有重要的抑菌活性，特别是对形成生物膜的表皮葡萄球菌s61菌株具有抗粘附活性，mic为6.25mg/ml，抗粘附活性超过80％，在预防传染病方面有很好的应用前景。

6、还有研究发现b.safensis能有效减少新型隐球菌抗氧化黑色素的生成和抗吞噬多糖荚膜的产生，降低新型隐球菌的毒力，还能够抑制新型隐球菌生物膜的形成，但对已经形成的生物膜的抑制作用不明显，还可以使白色念珠菌的细胞壁降解。也有研究发现b.safensis b21菌株可产生的抗真菌化合物伊枯草菌素iturin a2和iturin a6，并可以通过破坏菌丝膜的通透性来抑制稻瘟病菌菌丝的生长，可开发为用于稻瘟病生物防治的生物农药。沙福芽孢杆菌还具有抗癌潜力。有研究发现b.safensis rb-5菌株可产出一种rna酶，该酶具有二聚体结构和良好的结构稳定性，且受常见盐离子的抑制较低，在37℃时有合理的半衰期，具有较低的溶血活性，能强烈抑制许多人体转化细胞的增殖，具有开发成新型抗癌药物的潜力。同时，b.safensis f4菌株生产的脂肽类生物表面活性剂对t47d乳腺癌细胞和b16f10小鼠黑色素瘤细胞均具有抗肿瘤活性。此外，来自智利北部阿塔卡马沙漠土壤的b.safensis rp10的基因组分析表明，这种细菌适应于高重金属、高盐条件、低碳和低能源来源的土壤中生活，揭示了沙福芽孢杆菌在改善重金属污染和助植物抗环境胁迫方面均具有较大的应用潜力。

7、但由于沙福芽孢杆菌发现得较晚，目前对诱变后的沙福芽孢杆菌研究得较少。有研究通过紫外照射分离出了一株突变体b.safensis lau13，该突变体能够产生高活性的角蛋白酶，该角蛋白酶可以在30℃下6天完全降解整只鸡的羽毛，且对皮肤不造成任何损伤。

8、沙福芽孢杆菌有着丰富的多样性，其中不乏具有潜在开发价值的菌株，基于现状，开发具有新功能的沙福芽孢杆菌具有非常重要的应用价值和现实意义。

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