枯草芽孢桿菌有4500種編號(hào)，功能作用各不相同

枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis），是芽孢桿菌屬的一種，CAS號(hào)68038-70-0。單個(gè)細(xì)胞0.7～0.8×2～3微米，著色均勻。無莢膜，周生鞭毛，能運(yùn)動(dòng)。革蘭氏陽性菌，可形成內(nèi)生抗逆芽孢，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，橢圓到柱狀，位于菌體中央或稍偏，芽孢形成后菌體不膨大。生長、繁殖速度較快，菌落表面粗糙不透明，污白色或微黃色，在液體培養(yǎng)基中生長時(shí)，常形成皺醭，是一種需氧菌。

可利用蛋白質(zhì)、多種糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。在遺傳學(xué)研究中應(yīng)用廣泛，對此菌的嘌呤核苷酸的合成途徑與其調(diào)節(jié)機(jī)制研究較清楚。廣泛分布在土壤及腐敗的有機(jī)物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。

有的菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生產(chǎn)菌；有的菌株具有強(qiáng)烈降解核苷酸的酶系，故常作選育核苷生產(chǎn)菌的親株或制取5′-核苷酸酶的菌種。

主要特性枯草桿菌是芽孢桿菌屬的一種, 廣泛分布在 土壤及腐敗的有機(jī)物中, 易在枯草浸汁中繁殖而 得名。該菌單個(gè)細(xì)胞為 ( 0. 7 ～ 0. 8)μm× ( 2 ～ 3)μm , 著色均勻。無莢膜, 有鞭毛, 能活 動(dòng), 革蘭氏染色為陽性, 芽孢 ( 0. 6 ～ 0. 9)μm ×( 1. 0～ 1. 5)μm , 位于菌體中央或稍偏, 芽 孢形成后菌體不膨大。菌落表面粗糙不透明, 污 白色或微黃色, 在液體培養(yǎng)基中生長時(shí)常形成皺 壁, 為需氧型細(xì)菌。可以利用蛋白質(zhì)、 多種糖, 分解色氨酸。其中枯草桿菌 B. s u b t i l i s在生物防 治上很具有潛力, 在溫度和通氣等適宜條件下, 幼齡細(xì)胞中大量形成芽孢。另外, 枯草桿菌生長 速度快, 對營養(yǎng)要求比較低, 能高效分泌許多蛋 白及代謝產(chǎn)物, 且其不會(huì)產(chǎn)生毒素, 是一種無致 病性的安全微生物。在醫(yī)藥衛(wèi)生食品等方面用途 很廣。在微生物實(shí)驗(yàn)中, 常用檢測觀察枯草桿菌 的培養(yǎng)基配方:1 L蒸餾水 +20 g葡萄糖 +15 g 蛋白胨 +5 g 氯化鈉 +0. 5 g牛肉膏 +20 g瓊脂 。

枯草芽孢桿菌具有孢子休眠期、生殖生長期兩個(gè)生長時(shí)期，枯草芽孢桿菌會(huì)在生長環(huán)境惡劣、營養(yǎng)物質(zhì)缺乏等不適宜的環(huán)境下進(jìn)入孢子休眠期，并且形成具有極強(qiáng)抗逆作用、在高溫、酸堿等極性環(huán)境下亦可生存的芽胞，從而適應(yīng)環(huán)境得以生存。一旦環(huán)境變得適宜生長、營養(yǎng)充足，芽胞會(huì)自動(dòng)進(jìn)入生殖生長期，芽胞重新生長為枯草芽孢桿菌。

主要作用1．枯草芽孢桿菌菌體生長過程中產(chǎn)生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短桿菌肽等活性物質(zhì)，這些活性物質(zhì)對致病菌或內(nèi)源性感染的條件致病菌有明顯的抑制作用。

2．枯草芽孢桿菌迅速消耗腸道中的游離氧，造成腸道低氧，促進(jìn)有益厭氧菌生長，間接抑制其它致病菌生長。

3．刺激動(dòng)物（人體）免疫器官的生長發(fā)育，激活T、B淋巴細(xì)胞，提高免疫球蛋白和抗體水平，增強(qiáng)細(xì)胞免疫和體液免疫功能，提高群體免疫力。

4．枯草芽孢桿菌菌體自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶等酶類，在消化道中與動(dòng)物體（人體）內(nèi)的消化酶類一同發(fā)揮作用。

5．能合成維生素B1、B2、B6、煙酸等多種B族維生素，提高動(dòng)物體（人體）內(nèi)干擾素和巨噬細(xì)胞的活性。

6. 枯草芽孢桿菌對特殊菌體進(jìn)行促芽孢和微膠囊包被處理，在芽孢狀態(tài)下穩(wěn)定性好，能耐氧化；耐擠壓；耐高溫，能長期耐60°C高溫，在120°C溫度下能存活20分鐘；耐酸堿，在酸性胃環(huán)境中能保持活性，可以耐唾液和膽汁的攻擊，是微生物中可100%直達(dá)大小腸的活菌。

作用機(jī)制競爭作用枯草芽孢桿菌的競爭作用主要包括營養(yǎng)競爭和空間位點(diǎn)競爭兩個(gè)方面。枯草芽孢桿菌在空間位點(diǎn)競爭上占更多優(yōu)勢，即在動(dòng)物組織表面或植物體內(nèi)及植物生長的土壤中快速、大量繁衍和定植，有效地阻止病原微生物的繁殖，干擾植物病原微生物對植物侵染，破壞病原微生物在植物上的定殖，從而達(dá)到抑菌控病效果。

溶菌作用

枯草芽孢桿菌可以吸附在病原真菌的菌絲上，伴隨菌絲共同生長，生長過程中會(huì)產(chǎn)生溶菌物質(zhì)，從而消解菌絲體。一般會(huì)致使菌絲斷裂、解體或細(xì)胞質(zhì)消解；或者是次生代謝產(chǎn)物會(huì)溶解病原菌孢子的細(xì)胞壁，導(dǎo)致細(xì)胞壁穿孔、產(chǎn)生畸形等。

產(chǎn)生抗菌物質(zhì)產(chǎn)生能夠抑制細(xì)菌、病毒、真菌和病原體的生長的抗生素類物質(zhì)，這些抗菌物質(zhì)以磷脂類、氨基糖類、肽類和脂肽類等抗生素為主。其中，脂肽類抗生素是枯草芽孢桿菌最重要的抗菌物質(zhì)。

生物奪氧枯草芽孢桿菌為革蘭氏陽性需氧菌，其能夠迅速消耗動(dòng)物體腸道內(nèi)的游離氧，從而有效提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。枯草芽孢桿菌還能夠分泌淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、和纖維素酶等多種內(nèi)源酶，為動(dòng)物提供大量的內(nèi)源酶，在一定程度上能彌補(bǔ)動(dòng)物體內(nèi)內(nèi)源酶的不足。

應(yīng)用范圍水產(chǎn)養(yǎng)殖枯草芽孢桿菌對水產(chǎn)養(yǎng)殖中的弧菌、大腸桿菌和桿狀病毒等有害微生物有很強(qiáng)的抑制作用,能分泌大量幾丁質(zhì)酶,分解養(yǎng)殖池中的有毒有害物質(zhì),凈化水質(zhì),同時(shí)能分解池中的殘餌、糞便、 有機(jī)物等,具有很強(qiáng)的清理水中垃圾小顆粒的作用。枯草芽孢桿菌也被廣泛應(yīng)用在飼料中，它具有較強(qiáng)的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶活性，能促進(jìn)飼料中營養(yǎng)素的降解，使水產(chǎn)動(dòng)物對飼料的吸收利用更加充分。

枯草芽孢桿菌可以減少對蝦病害發(fā)生，可以大大提高對蝦產(chǎn)量，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，生物環(huán)保，刺激水產(chǎn)動(dòng)物免疫器官的發(fā)育，增強(qiáng)機(jī)體免疫力；減少對蝦病害發(fā)生，明顯提高對蝦產(chǎn)量，從而提高經(jīng)濟(jì)效益，凈化水質(zhì)，無污染，無殘留。

植物抗病枯草芽孢桿菌通過成功定殖至植物根際、體表或體內(nèi)，與病原菌競爭植物周圍的營養(yǎng)，分泌抗菌物質(zhì)以抑制病原菌生長，同時(shí)誘導(dǎo)植物防御系統(tǒng)抵御病原菌入侵，從而達(dá)到生防的目的。枯草芽孢桿菌主要可以抑制由絲狀真菌等植物病原菌所引起的多種植物病害。現(xiàn)報(bào)道的從作物的根際土壤、根表、植株及葉片上分離篩選出的枯草芽孢桿菌菌株對不同作物的眾多真菌和細(xì)菌病害具有拮抗作用。如糧食作物中的水稻紋枯病、稻瘟病，小麥紋枯病，豆類根腐病。蔬菜病害中的番茄葉病、枯萎病，黃瓜 枯萎病菌、霜霉病，茄子灰霉病和白粉病，辣椒疫病等。枯草芽孢桿菌還可以控制采后水果的多種疫病如蘋果霉心病，柑橘青霉病，油桃褐腐病，草 莓灰霉病和白粉病，香蕉枯萎病、冠腐病、炭疽病，蘋 果梨青霉病、黑斑病、潰瘍病，金花梨果腐病。此外枯草芽孢桿菌對楊樹潰瘍病、腐爛病、樹黑斑病 及炭疽病，茶輪斑病，煙草炭疽病、黑脛病、赤星病 菌、根腐病，棉花立枯病、枯萎病等也有較好的防治作用。

動(dòng)物飼料生產(chǎn)枯草芽孢桿菌是動(dòng)物飼料中常添加的益生菌種， 它以芽孢的形式添加于動(dòng)物飼料中。芽孢是處于休眠狀態(tài)的活細(xì)胞，能夠耐受飼料加工過程中的不良環(huán)境， 制備成菌劑后穩(wěn)定且易存儲(chǔ)，并且在進(jìn)入動(dòng)物腸道后能夠迅速復(fù)蘇和繁殖。枯草芽孢桿菌在動(dòng)物腸道中復(fù)蘇增殖后就可發(fā)揮其益生特性，包括改善動(dòng)物腸道菌群、增強(qiáng)機(jī)體免疫力以及提供多種動(dòng)物所需的酶類等，可以彌補(bǔ)動(dòng)物體內(nèi)源酶的不足，促進(jìn)動(dòng)物的生長 發(fā)育，具有顯著的益生作用。

醫(yī)藥領(lǐng)域枯草芽孢桿菌分泌的多種胞外酶已應(yīng)用到許多不 同領(lǐng)域中，其中脂肪酶和絲氨酸纖溶蛋白酶( 即納豆激酶)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)。脂肪酶具有多種催化能 力，其在動(dòng)物或人體的消化道中與原本存在的消化酶類共同發(fā)揮作用，使消化道處于健康的平衡狀態(tài)。納豆激酶是納豆枯草芽孢桿菌分泌的一種絲氨酸蛋白 酶，該酶具有溶解血栓、改善血液循環(huán)、軟化血管以及增加血管彈性等作用。

水質(zhì)凈化枯草芽孢桿菌可以作為微生物調(diào)節(jié)劑，起到改善水質(zhì)、抑制有害微生物的作用，能夠創(chuàng)造優(yōu)良的水生生

態(tài)環(huán)境。水產(chǎn)養(yǎng)殖的水體由于長期高密度養(yǎng)殖動(dòng)物， 有大量的餌料殘余、動(dòng)物殘骸和糞便沉積等污染物積累，容易引起水質(zhì)惡化進(jìn)而危害養(yǎng)殖動(dòng)物的健康，甚至 削減產(chǎn)量引起虧損，對水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展危害巨大。而枯草芽孢桿菌可以定殖在水體中，并通過營養(yǎng)競爭或空間位點(diǎn)競爭形成優(yōu)勢菌群，抑制有害病原菌( 如弧菌、大腸桿菌) 等有害微生物在水體中的生長 繁殖，從而改變水體和底泥中的微生物數(shù)量和結(jié)構(gòu)，有效預(yù)防水產(chǎn)動(dòng)物因水質(zhì)惡化而引起的疾病。同時(shí)，枯 草芽孢桿菌作為一種可以分泌胞外酶的菌種，其分泌的多種酶類能夠有效分解水體有機(jī)物，改善水質(zhì)。例 如，枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的活性物質(zhì)幾丁質(zhì)酶、蛋白酶和 脂肪酶等，可以分解水體中的有機(jī)物，降解動(dòng)物飼料中的營養(yǎng)素，不但使動(dòng)物充分吸收和利用飼料中的營養(yǎng)物質(zhì)，而且能大大改善水質(zhì);枯草芽孢桿菌還能調(diào)節(jié)養(yǎng)殖水體的 pH 值。

其他枯草芽孢桿菌在污水處理及生物肥發(fā)酵或發(fā)酵床制作中應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，是一種多功能的微生物。

1． 市政和工業(yè)污水處理，工業(yè)循環(huán)水處理，腐化槽、化糞池等處理，畜牧養(yǎng)殖動(dòng)物廢料、臭味處理，糞便處理系統(tǒng)，垃圾、糞坑、糞池等處理；

2．畜牧、家禽、特種動(dòng)物及寵物養(yǎng)殖；

3．可以與多種菌種混配，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要作用。

來源 微生物技術(shù)應(yīng)用