巨大芽孢杆菌
[CAS# 68038-67-5]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 抑制剂 >> 微生物学
• 英文名: Bacillus megaterium
• 产品名称: 巨大芽孢杆菌
• CAS 登录号: 68038-67-5
• EC 号码: 614-242-5

发现和应用

巨大芽孢杆菌（Bacillus megaterium）是一种革兰氏阳性、杆状、需氧、产内生芽孢的细菌，于19世纪末首次被发现。其种名“巨大芽孢杆菌”（megaterium）指的是其细胞尺寸比其他芽孢杆菌属的芽孢杆菌大得多。该菌广泛分布于土壤、海水和植物相关环境中。它的发现可以追溯到早期以土壤细菌为重点的微生物学研究，当时该菌以其巨大的形态和产芽孢能力而闻名。随后的分离和表征证实了其非致病性及其在生物技术和工业微生物学中的价值。

巨大芽孢杆菌因其能够合成和分泌大量蛋白质和酶而具有工业重要性，由于其蛋白酶活性相对较低，这些蛋白质和酶通常更容易纯化。它能产生多种有用的酶，包括淀粉酶、蛋白酶和葡萄糖脱氢酶。后者在血糖检测试剂盒中尤为重要，它催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸，同时还原用于检测的辅因子。

该细菌也是青霉素酰胺酶的来源，青霉素酰胺酶是一种用于半合成生产β-内酰胺类抗生素的酶。与许多其他细菌宿主不同，巨大芽孢杆菌具有很高的质粒摄取和维持能力，这使得它被用作基因工程宿主。表达载体已被开发利用其分泌系统和巨大的细胞体积，使其能够用于生产重组蛋白，包括药用酶和工业生物催化剂。

另一个值得注意的应用是维生素B12的生产。某些巨大芽孢杆菌菌株能够在有氧条件下合成这种复杂的分子，使其成为丙酸杆菌和假单胞菌等传统生产菌的宝贵替代品。巨大芽孢杆菌 (Bacillus megaterium) 也被用于生物合成聚羟基丁酸酯 (PHB)，这是一种可生物降解的塑料，展现了其在可持续材料领域的潜力。

在农业领域，巨大芽孢杆菌 (Bacillus megaterium) 是一种植物促生根际细菌 (PGPR)。它有助于土壤中磷的溶解，从而提高植物的养分利用率。它还能产生吲哚-3-乙酸 (IAA) 等植物激素，促进根系发育和植物整体生长。因此，它被添加到各种生物肥料中，以提高作物产量，同时减少化肥用量。

巨大芽孢杆菌 (Bacillus megaterium) 的安全性已得到充分证实。它被归类为生物安全一级 (B1)，并被公认为在多种应用中是安全的 (GRAS)。它的孢子在工业发酵中具有耐久性和韧性，并且能够耐受各种pH值和温度条件。它易于培养且可扩展，使其成为合成生物学应用的理想载体。

持续的研究重点是扩展巨大芽孢杆菌可用的遗传工具，以提高重组蛋白产量，并开发用于新型生物合成应用的代谢途径。鉴于其多功能性和生物安全性，它仍然是微生物技术中的重要生物体。

参考文献

Vary PS, Biedendieck R, Fuerch T, Meinhardt F, Rohde M, Deckwer WD, Jahn D (2007) Bacillus megaterium—from simple soil bacterium to industrial protein production host. Applied Microbiology and Biotechnology 76(5):957-967 DOI:?10.1007/s00253-007-1089-3