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,与枯草芽孢杆菌亲缘关系密切,因菌体短小而得名。同义编号包括 DSM 1795、NCTC 10338、JCM 2508 等。
分离来源:广泛存在于土壤、空气、植物表面及极端环境(如高温、高盐环境)中,ATCC 21143 菌株最初从环境样本中分离,为非致病性腐生菌,抗逆性显著强于同属部分菌株。
形态与生理特征
形态:菌体呈短直杆状,大小约 0.6~0.9×1.5~3.0 μm,能形成椭圆形芽孢(位于菌体中央或近末端,芽孢囊不膨大),具周鞭毛(运动性强),革兰氏染色阳性,常单个、成对或短链排列。
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,30~37℃培养 24~48 小时后,形成圆形、表面粗糙或光滑、边缘不整齐的菌落,直径约 1~3 mm,颜色为乳白色至浅黄色,质地较硬,不透明,部分菌落边缘呈扩散状。
生理特性:触酶阳性,氧化酶阴性,能发酵葡萄糖、蔗糖等产酸不产气,可水解淀粉,耐极端环境能力突出(如耐受 10% NaCl、pH 5.0~9.0、60℃以上高温),芽孢对紫外线、干燥及化学消毒剂的抗性极强,是芽孢杆菌中抗逆性较强的菌株之一。
培养与储存条件
培养条件:需氧或兼性厌氧环境,最适温度 30~37℃,pH 6.5~8.0。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 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% 甘油保护剂)、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
- 生物指示剂与灭菌验证:
因芽孢对极端条件(如高温、辐射、化学灭菌剂)的强抗性,ATCC 21143 是灭菌效果验证的重要生物指示剂,广泛用于评估干热灭菌、环氧乙烷灭菌、紫外线消毒等工艺的有效性,尤其在医药、食品及医疗器械行业中,用于确保灭菌彻底性。
- 工业酶与生物活性物质生产:
能产生耐高温、耐酸碱的蛋白酶、淀粉酶及抗菌肽,适用于苛刻工业环境(如洗涤剂、高温发酵工艺),其酶制剂在纺织、造纸及食品加工中应用广泛,同时抗菌肽可作为天然防腐剂用于食品保鲜。
- 环境修复与极端环境适应研究:
对重金属(如镉、铅)有较强吸附能力,且能在高盐、高温环境中降解有机污染物(如石油烃),常用于极端污染环境(如油田废水、盐碱地)的生物修复研究,其抗逆机制(如芽孢结构、应激蛋白)也是微生物适应极端环境的研究模型。
- 农业与益生菌应用:
可分泌植物生长激素(如赤霉素)并抑制植物病原菌(如真菌、细菌),作为生物肥料或生物农药用于农业生产,同时可作为水产及畜牧业的益生菌,调节肠道菌群,提高养殖动物的抗逆性。
- 微生物质控与教学:
因特性稳定、抗逆性强,作为质控菌株用于培养基质量评估、微生物检测方法验证;其芽孢形成过程、革兰氏染色及抗逆实验是微生物学教学的经典内容。


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