目录
第一章芽孢杆菌的简要介绍 (1)
第一节芽孢杆菌种类 (1)
第二节芽孢杆菌表达系统发展简史 (2)
第二章枯草芽孢杆菌的转化系统 (3)
第一种方法：电转化 (3)
第二种方法：Spizizen转化 (3)
第三种方法：原生质体法(Takashi) (4)
第四种方法：原生质体转化之二 (4)
第五种转化方法：质粒混合法（BGSC推荐） (5)
第三章芽孢杆菌表达系统发展简史 (6)
第一节芽孢杆菌表达系统的优点（相对于大肠杆菌） (7)
第二节芽孢杆菌的缺点 (7)
第三节助表达系统 (7)
第四节芽孢杆菌基因表达的主要特点 (7)
第四章枯草芽孢杆菌转录翻译系统 (8)
第一节：转录系统 (9)
第二节：翻译系统 (9)
第五章芽孢杆菌常用的宿主和载体 (10)
第六章芽孢杆菌表达系统应用实例 (11)
1 中国 (11)
2 日本 (12)
3 加拿大 (12)
第七章芽孢杆菌其他产品 (13)
第一节核苷类产品 (13)
第二节核黄素 (13)
第三节微生物制剂/益生菌 (13)
第八章结语 (14)
附录一. 芽孢杆菌的相关经典文章 (14)
附录二. 枯草芽孢杆菌相关数据库 (15)
致谢及参考文献 (15)
第一章芽孢杆菌的简要介绍
芽孢杆菌作为一个属，于1872年被首次提出，至今已有一百多年。目前人们对芽孢杆菌的研究几乎涉及到了革兰氏阳性可生孢细菌的各个领域。尤其是在感受态、芽孢形成及其调控、遗传操作、菌种改良、生物技术等领域进行了大量的工作。芽孢杆菌是一个泛泛的概念，而科学研究中应用最多的当属枯草芽孢杆菌，例如168菌株及其大量的衍生菌株。枯草杆菌的研究之所以领先于其他芽孢杆菌的种，主要是由于他的转化、转导方法较完善，以及大量的衍生菌株。
目前应用最多的芽孢杆菌属菌种有枯草芽孢杆菌、嗜碱芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、短芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、球形芽孢杆菌、嗜热脂肪芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌和耐碱的芽孢杆菌以及病原菌炭疽芽孢杆菌等12种。
第一节芽孢杆菌种类
目前，芽孢杆菌属很多菌株的全基因组序列已经报道，截至2011年10月，在KEGG 上公布全基因组序列的芽孢杆菌属菌种有：
简称菌种名称测序时间测序链接
bsu Bacillus subtilis1997RefSeq
bss Bacillus subtilis subsp. spizizenii W232010RefSeq
bst Bacillus subtilis subsp. spizizenii TU-B-102011 RefSeq
bsn Bacillus subtilis BSn52011RefSeq
bha Bacillus halodurans2000RefSeq
ban Bacillus anthracis Ames2003RefSeq
bar Bacillus anthracis Ames 05812004RefSeq
bat Bacillus anthracis Sterne2004 RefSeq
bah Bacillus anthracis CDC 6842009 RefSeq
bai Bacillus anthracis A02482009 RefSeq
bal Bacillus cereus biovar anthracis CI2010RefSeq
bce Bacillus cereus ATCC 145792003RefSeq
bca Bacillus cereus ATCC 109872004RefSeq
bcz Bacillus cereus ZK2004RefSeq
bcr Bacillus cereus AH1872008 RefSeq
bcb Bacillus cereus B42642008 RefSeq
bcu Bacillus cereus AH8202009 RefSeq
bcg Bacillus cereus G9******* RefSeq
bcq Bacillus cereus Q12009RefSeq
bcx Bacillus cereus 03BB1022009 RefSeq
bcy Bacillus cytotoxis NVH 391-982007RefSeq
btk Bacillus thuringiensis 97-272004RefSeq
btl Bacillus thuringiensis Al Hakam2006RefSeq
btb Bacillus thuringiensis BMB1712010RefSeq
bwe Bacillus weihenstephanensis2008 RefSeq
bli Bacillus licheniformis ATCC 145802004RefSeq
bld Bacillus licheniformis DSM132004RefSeq
bay Bacillus amyloliquefaciens FZB422007RefSeq
bao Bacillus amyloliquefaciens DSM 72010RefSeq
bae Bacillus atrophaeus2010 RefSeq
bcl Bacillus clausii2005 RefSeq
bpu Bacillus pumilus2007RefSeq
bpf Bacillus pseudofirmus2010 RefSeq
bmq Bacillus megaterium QM B15512010 RefSeq
bmd Bacillus megaterium DSM 3192010 RefSeq
bse Bacillus selenitireducens2010 RefSeq
bco Bacillus cellulosilyticus2011 RefSeq
bck Bacillus coagulans2011 RefSeq
bag Bacillus coagulans 36D12011 RefSeq
第二节芽孢杆菌表达系统发展简史
芽孢杆菌表达系统是在70年代从枯草芽孢杆菌，又称枯草杆菌（Bacillus subtilis）开始，逐步扩展至其它种的。
枯草杆菌能发展成为芽孢杆菌中的第一个基因工程表达系统是与其早期的遗传学工作密切相关的。Spizizen于1958年发现枯草杆菌168菌株为可转化菌株以来，枯草杆菌的遗传学工作不断深入和发展。美国俄亥俄州立大学Bacillus遗传保藏中心（BGSC，https://www.doczj.com/doc/368175183.html,/）至1999年保藏的168菌株的遗传突变株就有890个。它牵涉到了诸多营养要求、各种酶、芽孢形成和发芽、感受态、Sigma因子、DNA重组与修复以及正负调控等各方面基因的突变体。70年代发明了DNA重组技术以后，特别是发现金黄色葡萄球菌的带有抗性标志的质粒可作为枯草杆菌的载体以后，克服了枯草杆菌只有隐秘性质粒的困难，枯草杆菌基因工程的工作更是加速发展。迄今，已经在枯草杆菌及其近缘种中克隆和表达了大量的原核和真核基因，其中有的已应用于工业化生产，取得了不少成绩。
将携有外源基因载体导入宿主细菌中是细菌基因工程表达系统的必要条件。大肠杆菌（G-）的氯化钙转化法对枯草杆菌无效，所以枯草杆菌基因工程表达系统中的宿主菌株用的最广泛的就是在DNA重组技术发明之前就可以进行感受态转化（Spizizen 1958）的168菌株及其突变体。Spizizen感受态转化的基本原理：是细胞在Spizizen最低盐培养基中形成
一段饥饿、易于摄取外源DNA片段的时期。一般步骤是先将其在较为丰富的培养基中培养，然后转接到贫瘠的培养基中，使其形成感受态（一般非常短暂）。有关感受态时期参与摄取外源DNA的几种蛋白及其摄取机制已有初步的研究。
第二章枯草芽孢杆菌的转化系统
第一种方法：电转化
实验试剂：
GM:LB+0.5M 山梨醇
ETM:0.5M山梨醇，0.5M甘露醇，10%甘油
RM：LB+0.5M山梨醇+0.38甘露醇
电转仪：eppendorf
方法（本人亲自验证，使用的菌株为WB600）：
1）新鲜平板挑单菌落（小一点为好）接种于5ml LB培养基中，过夜培养.。
2）测量摇管内OD，控制好接种量，使接种完毕后培养基的OD在0.19-0.2之间。培养基为50ml GM。37℃，200rpm培养至OD600=1.0（大约3-4小时）左右。
3）取全部菌液冰水浴10 min，然后5000rpm，8min，4℃离心收集菌体。
4）用40ml预冷的电转缓冲液ETM洗涤菌体，5000rpm，8min，4℃离心去上清，如此漂洗3次。
5）将洗涤后的菌体重悬于等500μl的ETM中，每管分装60μl.
6）将60μl感受态细胞中加入1-6 μl质粒，冰浴孵育5min，加入预冷的电转杯（1mm）中，电击一次。电转仪设置：2.0kv（另外我还尝试过0.8kv，1.2kv），25μF200Ω，1mm，电击1次. （持续时间4.5ms-5ms之间）
7）电击完毕立即加入1ml 复苏培养基RM，37℃，200rpm，复苏3h后，涂板。37℃，过夜培养
第二种方法：Spizizen转化
取新鲜活化菌种一环接入装有5mLGM1培养基的试管中，37℃、200rpm培养过夜，取500μL菌液转接入相同的GM1培养基中，37℃、200rpm培养4-5小时使菌体生长达到对数期末期，然后取0.75mL GM1菌液接入装有5mLGM2培养基的试管中，37℃、200rpm培养1.5小时，制得感受态细胞，将待转化质粒DNA与1mL感受态细胞混匀后在37℃静置1小时，然后37℃，200rpm震荡培养1-1.5小时，取适量菌悬液涂布选择培养基，37℃培养24-48h后，挑选转化子。
10×Spizizen基本盐培养基(g/L)：(NH4)2SO4 2，K2HPO4 8.3，KH2PO4 6，柠檬酸钠1.2，无离子水配制。0.1Mpa压力下灭菌20min。
Spizizen基本培养基：10×Spizzen基本盐培养基100ml/L，50%(w/v)葡萄糖10ml/L，色氨酸母液（5mg/ml）10ml/L，琼脂1.5%（w/v）。0.06Mpa压力下灭菌20min。
GM1培养基和GM2培养基：母液0.1Mpa压力下灭菌20min后按下表混合。
母液GM1培养基GM2培养基
40%葡萄糖100μL 100μL
20mg/mL酸水解酪素100μL 50μL
50mg/mL酵母抽提物100μL 0μL
20%(w/w)MgSO4.7H2O 5μL 40μL
10×Spizzen基本培养基500μL 500μL
H2O 3195μL3310μL
总体积5000μL 5000μL
第三种方法：原生质体法(Takashi)
1、活化：从活化24小时新鲜的CM平板上挑取单个菌落，接种于30ml CM液体培养基中，37℃过夜培养。
2、转接：次日取2%菌液接种于新的30ml CM液体培养基中，培养3h左右，至OD570为0.4~0.8。
3、收集菌体：取30ml菌液，4℃下3500rpm离心10min，弃上清。用10mlSMM洗涤两次。
4、制备原生质体：约用6ml SMM重悬，使OD570为2.0，加入溶菌酶（终浓度200μg/ml）在37℃慢摇作用30min，制备原生质体。
5、原生质体高渗悬液的制备：3500r/min离心15min，弃上清。用10ml SMM洗涤一次。原生质体重悬于300μl SMM中，得到“原生质体高渗悬浮液”。
6、转化：将待转化的40μl质粒DNA（约1μg）与10μl CaCl2溶液（2mol/l）混匀，再与50μL的2*SMM溶液混匀，加入100μl待转化菌株的“原生质体高渗悬浮液”，混匀后冰浴10min，加入40%的PEG4000溶液1800μl，混匀后冰浴1min后立即加入30ml HCP-1.5溶液以终止PEG4000的作用；3500r/min离心15min，弃上清，收集转化后的原生质体；用5 ml HCP-1.5溶液重新悬浮，30℃静置培养3~5h.。
7筛选：取500μl菌液转至5ml HCP-1.5半固体培养基中，混匀。加入kann（50μg/ml）抗性HCP-1.5再生平板中，37℃夹层培养。
CM培养基
葡萄糖1％，蛋白胨1％，酵母抽提物2％，牛肉膏0.5％，NaCl 0.5％，pH7.2，115℃灭菌15min
2*SMM培养基
蔗糖342.4g（1M），顺丁烯二酸4.46g（0.04M），MgCl2·6H2O 8.12g（0.04M）加去离子水定容至1000mL，pH7.5，115℃灭菌15min
HCP-1.5培养基
250ml琥珀酸钠（2M PH7.3），酪蛋白水解物5g，酵母抽提物5g，MgCl2·6H2O 1.9g，葡萄糖5g，K2HPO4 3.5g ，KH2PO4 1.5g，聚乙烯吡咯烷酮15g ，115℃灭菌15min
再生培养基：HCP-1.5培养基加2%琼脂
半固体HCP-1.5培养基：HCP-1.5培养基加0.8%琼脂
溶菌酶（一般用途）用水配制成50mg/mL溶菌酶溶液，分装成小份，保存于-20℃。
第四种方法：原生质体转化之二
1、活化：从活化24小时新鲜的LB平板上挑取单个菌落，接种于30mL LB液体培养
基中，37℃过夜培养。
2、转接：次日取10%菌液接种于新的30mL LB液体培养基中，培养3h。
3、收集菌体：取30mL菌液，4℃3000rpm离心10min，弃上清。用20mL SMMP洗涤一次。
4、破壁：制备原生质体：用1mL SMMP(含0.1mg/mL溶菌酶），在37℃作用20min，制备原生质体。
5、原生质体高渗悬液的制备：3000r/min离心10min，弃上清。用10mL SMMP洗涤一次。
原生质体重悬于500μL SMMP中，得到“原生质体高渗悬浮液”。
6、转化：将待转化的质粒DNA50μL（约1μg）与等体积的2*SMM溶液混匀，加入500μL待转化菌株的“原生质体高渗悬浮液”，混匀后冰浴30min，室温放置10 min。
7复苏：取500μL菌液转至5mLSMMP摇管中，37℃，150rpm培养5h后，加入kann （50μg/mL）抗性再培养5h。涂布在kann（50μg/mL）抗性平板上挑选转化子。
2*SMM培养基：
蔗糖172.2g（0.5M），顺丁烯二酸 2.23g（0.02M），MgCl2·6H2O 4.06g（0.02M）加去离子水定容至1000mL，pH7.0，115℃灭菌15min
SMMP培养基：
蔗糖172.2g（0.5M），顺丁烯二酸2.23g（0.02M），MgCl2·6H2O 4.06g（0.02M），葡萄糖1％，蛋白胨1％，酵母抽提物1％，牛肉膏0.5％，NaCl 0.5％，K2HPO40.5%加去离子水定容至1000mL，pH7.0，115℃灭菌15min
CMR完全再生培养基：
蔗糖172.2g（0.5M），顺丁烯二酸2.23g（0.02M），MgCl2·6H2O 4.06g（0.02M），葡萄糖1％，蛋白胨1％，酵母抽提物1％，牛肉膏0.5％，NaCl 0.5％，K2HPO40.5%，调pH7.2～7.5，而后加入1.5％的琼脂粉，115℃灭菌15min.
溶菌酶（一般用途）用水配制成50mg/mL溶菌酶溶液，分装成小份，保存于-20℃。
溶菌酶(原生质体转化)普通溶菌酶0.22μm过滤灭菌后，用SMMP调制成1mg/mL的终浓度。
第五种转化方法：质粒混合法（BGSC推荐）
Competence development in B. subtilis is one of several stationary phase processes triggered by a nutritional downshift. Since the pioneering work of Anagnostopolous and Spizizen, number of protocols for preparing competent B. subtilis cells have appeared. The following method, modified by Ron Yasbin from protocols developed in the Frank Young lab at Rochester, was used routine ly in Stan Zahler’s wonderful bacterial genetics course at Cornell. This protocol assumes that you use a spectrophotometer that accepts 16×125 mm test tubes. If your spectrophotometer, like mine, works only with cuvettes, simply increase the culture volume to 10 or 20 ml in a 250-ml Erlenmeyer flask.
1. Streak recipient strain on one-half of a Tryptose Blood Agar Base plate. Incubate overnight (18 hr) at 37°C.
2. Inoculate a few colonies into 4.5 ml of Medium A in a 16×125 mm test tube that lacks visible scratches. Mix the contents of the tube thoroughly. Read its optical density at 650 nm in the spectrophotometer. Adjust the OD650 to be 0.1-0.2, maintaining the volume at 4.5 ml.
3. Incubate at 37°C with vigorous aeration. Read the OD650 every 20 min, plotting OD650
against time on semi-log paper. After a brief lag, the OD should increase logarithmically—that is, they should fall on a straight line. Note the point at the culture leaves log growth—the graph points fall below the straight line. In B. subtilis genetics, this point is known as t0. It should take 60-90 minutes of incubation and occur at OD650=0.4-0.6.
4. Continue incubation for 90 minutes after the cessation of log growth (t90). Transfer 0.05 ml of this culture into 0.45 ml of pre-warmed Medium B in a 16×125 mm test tube. Set up one tube for each transformation you intend to perform, plus an extra for a DNA-less control.
5. Incubate the diluted cultures at 37°C with vigorous aeration for 90 min. At this point, the cultures should be highly competent.
6. Add 1 μg of DNA to the competent cells and incubate at 37°C with aeration for 30 minutes.
7. Plate aliquots of the transformed cells onto selective agar.
10× Medium A base:
Yeast extract 10 g
Casamino acids 2 g
Distilled water to 900 ml
Autoclave, then add: 50% glucose, filter-sterilized 100 ml
10× Bacillus salts
(NH4)2SO4 20 g
K2HPO4·3H2O 183 g
KH2PO4 60 g
Na+citrate 10 g
MgSO4·7H2O 2 g
Water to 1000 ml
Medium A
Sterile water 81 ml
10× Medium A base 10 ml
10× Bacillus salts 9 ml
Medium B
Medium A 10 ml
50 mM CaCl2·2H2O 0.1 ml
250 nM MgCl2·6H2O 0.1 ml
第三章芽孢杆菌表达系统发展简史
生物安全性要求我们的宿主菌最好具有非致病性。而绝大多数芽孢杆菌恰恰能满足这一要求，而且还具备了一些其他菌株所没有的优良特性。事实表明，芽孢杆菌可以作为一些原核生物、真核生物和哺乳动物等的外源蛋白的表达宿主。有的已经大规模投入生产。
蛋白质分泌（Protein Secretion）是指蛋白质经由细胞膜向细胞外运输的过程，又称为易位（Translocation）。蛋白质分泌是Bacillus的一大特点，蛋白质组学研究表明，B. subtilis 中至少有4种蛋白质分泌途径，大约有300个蛋白质可以被分泌到胞外。B. subtilis中主要的蛋白质分泌途径主要包括（1）Sec分泌途径和（2）Tat分泌途径，其它分泌途径有ABC 转运子途径（ABC Transporter），主要用于细菌素等分子的输出；（3）Com分泌途径，它与
B.subtilis细胞感受态形成有关，负责此过程中外源DNA的结合和摄取，该过程是通过ComGC、ComGE、ComGD和ComGG这四个蛋白质实现的，经由该途径输出的蛋白质其前体信号肽由第四类信号肽酶（Type IV SPase）切割。微生物将蛋白质分泌到胞外是为了实现所需的生理功能。因B.subtilis蛋白质分泌功能发达，其主要的分泌途径可被用于外源蛋白质的高水平分泌表达。蛋白质分泌机理和应用技术是B. subtilis研究的重要课题。深入研究其分泌途径的机理，有可能克服其中存在的分泌瓶颈，将B.subtilis改造成为一个优秀的外源蛋白质分泌工厂。
第一节芽孢杆菌表达系统的优点（相对于大肠杆菌）
1、非致病性：除个别种（炭疽芽孢杆菌和腊样芽孢杆菌）外对人畜无害。
2、转化外源DNA的感受态系统也同样适用于转化重组DNA。
3、质粒和噬菌体都可以作为克隆的载体。
4、细胞壁的组成简单，只含有肽聚糖和磷璧质，因此在分泌的蛋白质产品中不会混杂有胞被内毒素（热源性脂多糖），而这一点是大肠杆菌无法比拟的。
5、能够大量分泌某些胞外蛋白，蛋白跨越细胞膜后，被加工和直接释放到培养基中而不发生聚集，回收和纯化蛋白较为简单。例如：α淀粉酶、蛋白酶及杀虫晶体蛋白等。
6、良好的发酵基础和生产技术，在相对简单的培养基中能生长到很高的密度。
7、没有明显的密码子偏爱性，同时表达产物也不容易形成包涵体：在E.coli表达系统中，若重组表达的外源蛋白质中含有大量连续的稀有密码子，则常常造成表达量低，或者翻译提前终止；而目标蛋白质产物形成包涵体会导致蛋白质不可溶，给分离纯化和回收目标蛋白质造成麻烦。而B.subtilis表达系统在这两个方面都不存在问题。
第二节芽孢杆菌的缺点
1、能够产生大量的胞外蛋白酶，往往造成表达产物的大量降解。
2、能自发形成感受的的菌株极少，感受态持续时间短暂，分子克隆效率低。
3、存在限制和修饰系统，重组质粒不稳定。
第三节助表达系统
芽孢杆菌拥有一套高效的分泌信号肽及分子伴侣系统（参考文献：Tjalsma H, Bolhuis A, Jongbloed JDH, Bron S, Dijl JM (2000) Signal Peptide-Dependent Protein Transport in Bacillus subtilis: a Genome-Based Survey of the Secretome. Microbiol. Mol. Biol. Rev. 64: 515–547.），利用好这些有用的元件，就可以完成目的蛋白的高效分泌表达，从而避免讨厌的包涵体的形成！
第四节芽孢杆菌基因表达的主要特点
1、对数生长期后进入芽孢形成期，不同的芽孢形成阶段所表达的基因不尽相同。
2、多Sigma因子：RNA聚合酶全酶由5个亚基（α 2 β β’ ）组成。σ因子的主要功能是帮助核心酶识别特定的启动子而结合到转录的起始部位，转录开始后就不起作用了。芽孢杆菌中已发现的σ因子有7种，而大肠杆菌只有2种。因而，大多数阴性菌的基因不能够在芽孢杆菌中直接表达而需要更换启动子等元件。
3、核糖体结合为点（RBS）：枯草杆菌最典型的SD序列是―GGAGG‖，而大肠杆菌的为―AAGGA‖。
4、大肠杆菌分泌蛋白往往分泌到两层细胞膜之间，而芽孢杆菌只有一层细胞膜，因而可以大量分泌蛋白至培养基中。通过计算机分析，枯草杆菌有将近300个N端具有信号肽
用来跨膜的蛋白。不过用来表达和分泌克隆基因的信号肽主要来自蛋白酶、淀粉酶和细胞壁表层蛋白等。
总的来讲，人们选择不同种的芽孢杆菌作宿主，一般都有着极强的应用研究的目的。目前许多实验室现在也在自主开发野生的芽孢杆菌表达系统，一是看中了其高效分泌表达的能力；另外，对于菌剂产品来讲，将外源基因在芽孢杆菌中表达，可以大大延长产品的货架期。
第四章枯草芽孢杆菌转录翻译系统
构建表达载体常用的启动子序列比较
启动子名称－35区间隔序列长度－10区
Ptrp TTGACA 17 TTAACT
Ptyr-tRNA TTTACA 16 TA TGA T
Plac TTGACA 17 TA TGTT
PrecA CTGA TG 17 TA TAA T
Para TTGACA 17 TACTGT
λPL TTGACA 17 GA TACT
λPR TTGACA 17 GGTAA T
SPO1 TTGACT 17 CA TAA T
P43 AGAAA T 15 GCGA TT
GTGAAA 17 TAAAA T SacB TTGCAA 17 TAGAA T
consensus TTGACT 17 TA TAA T
枯草芽孢杆菌中的σ因子
σfactor Gene(s) Function -35 spa
cer
-10
σA(σ43,σ55) sigA,rpoD Housekeeping/earlysporul
ation
TTGACA 17 TA TAA T
σB(σ37)sigB General tress response RGGXTT
RA
14 GGGTA T
σC(σ32)unknown Postexponential
geneexpression AAA TC 15 TAXTGYTTZT
A
σD(σ28)sigD,flab Chemotaxis/autolysinflage
llar gene expression
TAAA 15 GCCGA TA T
σH(σ30)sigh,spoOH Postexponential
geneexpression;competen
ce andearly sporulation
genes RWAGGA
XXT
14 HGAA T
σL sigL Degradative enzyme
geneexpression
TGGCAC 15 TTGCANNN
σE(σ29)sigE,spoIIGB Early mother cell
geneexpression ZHA TAX
X
14 CA TACAHT
σ
F(σSPOIIAC) sigF,spoIIAC Early forespore cell
geneexpression
ZHA TAX
X
15 CA TACAHT
σG sigG,spoIIIG Late forespore cell
geneexpression
GHA TR 18 GGHRARHTX
σK sigK,spoIVCB
:spoIIIC Late mother cell
geneexpression
AC 17 CA TANNNTA
其中H指A/C;N指A/G/C/T;R指A/G;W指A/G/C;X指A/T;Y指C/T;Z指T/G.
第一节：转录系统
枯草芽孢杆菌σA因子所识别的启动子-35区和-10区与大肠杆菌类似，保守序列分别为“TTGACA”和“TA TAA T”。σA因子识别的启动子两区域之间的间距为17~18bp，而其他RNA聚合酶的则不定，多为15~16bp。一般来说，当该距离偏离17bp，无论大或小时，启动子都会变弱。
在枯草芽孢杆菌中，许多启动子的-35区上游富含A T，该A T丰富区被称为转录增强区，对基因转录非常重要；在-10区的上游含有一个重要的TGTG基序（-16），这个区域的突变会显著的减弱启动子的强。
另外，在-10区到+1之间通常也富含A T，该特点主要是便于转录起始时促进DNA的局部解链。对很多依赖于σA因子的枯草芽胞杆菌的启动子的研究表明，它们带有规范的存在与大肠杆菌启动子中的-10和-35序列。
至少在枯草芽胞杆菌中，有很多启动子在-10区的上游都含有一个重要的TGTG基序（-16）。这个区域的突变会显著的减弱启动子的强度。
上述启动子在-35区的上游还保留了很多的多聚A和多聚T的区域。虽然这个-16区在大肠杆菌中发现，但是这样的启动子常常缺乏-35区，而在枯草芽胞杆菌中则有-35区。
迄今发现的枯草芽孢杆菌启动子主要有两种形式：一是单个的启动子，多数在快速生长期表达；另一类为复合启动子（最常见的例如P43），它包括串联启动子和重叠启动子。重叠启动子有这样一些特征：（1）不同类型的两个启动子重叠；（2）两个启动子有不同的转录起始位点或相同的起始位点；（3）启动子可能受时序调节。这类启动子在枯草芽孢杆菌感知外界环境变化，孢子形成等诸多方面发挥着重要作用。
终止子：一旦RNA聚合酶起始了转录，就会不停的合成核酸直到遇到转录终止位点。细菌DNA有两类转录终止位点：因子依赖型和非因子依赖型。在枯草芽孢杆菌基因转录终止方面，仅有少数基因得到很好的研究。它们的终止区都富含GC的倒转重复，后面跟着一串A(T)，即非因子依赖型的转录终止。有资料显示，枯草芽孢杆菌的终止子在结构和序列上与大肠杆菌相似，并发现大肠杆菌的终止结构在枯草芽孢杆菌中同样起作用。目前外源基因表达中常用的终止子是来自大肠杆菌rRNA操纵子上的rrnT1T2以及T7噬菌体DNA上的Tφ。对于一些终止作用较弱的终止子，通常可以采用二聚体终止子串联的特殊结构，以增强其转录终止作用。终止子也可以象启动子那样，通过特殊的探针质粒从细菌或噬菌体基因组DNA中克隆筛选。
第二节：翻译系统
1.枯草芽孢杆菌mRNA的核糖体结合位点（RBS），也称为SD序列。其典型的SD 序列为“GGAGG”，与大肠杆菌的“AAGGA”有所不同。一般来说，mRNA与核糖体的结合程度越强，翻译的起始效率就越高，而这种结合程度主要取决于SD序列与16S rRNA的碱基互补性，其中以GGAG四个碱基序列尤为重要。对多数基因而言，上述4个碱基中任何一个换成C或T，均会导致翻译效率大幅度降低。
2.核糖体的16S rRNA3’端参与识别mRNA并起始翻译，而枯草芽孢杆菌的16SrRNA 3’端序列与大肠杆菌是不相同的，枯草芽孢杆菌的核糖体只能识别同源的mRNA，大肠杆菌的核糖体可以支持革兰氏阳性和阴性菌的mRNA指导蛋白质合成。因此，作为革兰氏
阴性菌的大肠杆菌，其基因除个别的以外，一般的不能直接在属于革兰氏阳性菌的芽孢杆菌中表达，而芽孢杆菌的基因可以在大肠杆菌中表达。注：这是因为革兰氏阳性菌的核糖体30S亚基缺少S1蛋白，这可能涉及到核糖体结合位点的问题，另外阴性菌的启动子枯草芽孢杆菌不能够识别。
SD序列与起始密码子之间的序列也影响翻译效率，通常富含A+T的间隔区比富含G+C 的翻译效率高15-50倍。SD序列下游的碱基若为AAAA或UUUU，翻译效率最高；而CCCC 或GGGG的翻译效率则分别是最高值的50%和25%。紧邻AUG的前三个碱基成分对翻译起始也有影响，对于大肠杆菌β-半乳糖的mRNA而言，在这个位置上最佳的碱基组合是UAU或CUU，如果用UUC、UCA或AGG取代之，酶的表达水平低20倍。SD序列与起始密码子之间的精确距离保证了mRNA在核糖体上定位后，翻译起始密码子AUG正好处于核糖体复合物结构中的P位，这是翻译启动的前提条件。一般的，“GGAGG”的最后一个G和起始密码子的距离为7~9个碱基。在此间隔少一个或多一个碱基，均会导致翻译起始效率不同程度的降低。
起始密码子在枯草芽孢杆菌中，多数基因的起始密码子为AUG，少数为GUG或UUG，AUG仍为起始密码子的最优选择。大肠杆菌中的起始tRNA分子可以同时识别AUG、GUG 和UUG三种起始密码子，但识别频率并不相同，通常GUG为AUG的50%，而UUG只及AUG的25%。从AUG开始的前几个密码子碱基序列也至关重要，这一序列不能与mRNA 的5’端非编码区形成茎环结构，否则会严重干扰mRNA在核糖体上的准确定位。
第五章芽孢杆菌常用的宿主和载体
目前，芽孢杆菌中常用的载体主要有自主复制质粒、整合质粒和噬菌体三种。从芽孢杆菌中分离的自主复制质粒，除极少数以外（例如pBC16），均为无抗性标志的隐秘质粒。带有抗性标志的自主复制质粒主要来自其它G+细菌，特别是来自金黄色葡萄球菌的质粒。可复制质粒的复制子（Replicon）类型可分为滚环型复制子（Rolling-circle Replicon，或Rolling-circle Mechanism Replicon，简称RCM Replicon）和Theta型复制子（Theta Replicon）。RCM复制子质粒较典型的有pUB110、pC194和pE194，而Theta复制子质粒较典型的有pAM β1。最近发现的B.subtilis内源质粒pBS72含有一种新型的Theta复制子。除个别质粒外，RCM复制子质粒通常不稳定，在不含抗生素抗性基因的条件下易丢失，而Theta复制子质粒则要稳定的多，是重组表达系统构建的良好材料。迄今，已在上述质粒的基础上构建了双标记质粒、芽孢杆菌/大肠杆菌穿梭质粒、表达质粒、整合质粒和探针质粒等。绝大多数的载体在阳性菌中的拷贝数都相对低。
采用整合质粒将克隆基因整合到宿主染色体，是克服芽孢杆菌质粒不稳定性的一个有效的途径。整合的目的一般通过同源重组或者转座子插入来实现。这种质粒的基本结构是在大肠杆菌质粒的基础上增加一个芽孢杆菌的抗性标志，以及待整合的目的基因。它在大肠杆菌中进行基因克隆或亚克隆操作。整合质粒导入芽孢杆菌后，由于它没有芽孢杆菌质粒的复制起点而不能自主复制，只有插入到宿主体后，随着细胞复制而复制。在含有整合质粒中芽孢杆菌抗性标志的抗生素的培养基上，就可以很容易挑出这种整合体。整合质粒另一个重要的用途是用于目的基因的敲除。
整合型质粒是一类具有选择性标记并以限制性复制为特点的质粒，它是在对枯草芽孢杆菌分子遗传学研究的早期阶段发展出来的一种非常有用的克隆载体。选择性标记一般为对某种抗生素的抗性，限制性复制通常是指这类质粒在大肠杆菌中具有自主复制的功能，而在革兰氏阳性细菌（如枯草芽孢杆菌）中不能自主复制。因此在有选择性压力存在的条件下，当
这种质粒被转化入枯草芽孢杆菌后，所有的转化子都将质粒整合进染色体或其他能够自主复制的DNA单元中。一般整合型质粒都带有和枯草芽孢杆菌染色体同源的DNA序列，并在同源位点处整合入染色体。如果整合型质粒中只带有一段同源DNA序列，它将通过坎贝儿机制和染色体发生一个单交换而全部整合到染色体中；当它带有两段在染色体上相距比较近的同源DNA序列时，则还可以和染色体发生双交换而部分整合在染色体中。整合型质粒在枯草芽孢杆菌分子遗传学的研究中通常有以下几种用途：
1）.带有目的基因部分序列的整合型质粒可以通过单交换方式插入所研究的目的基因中而破坏其功能，因此可以用来构建目的基因的缺陷株，通过缺陷株的表型变化来研究目的基因的功能[108](如图3-1所示)。
2）.染色体步移。用合适的限制性内切酶处理带有整合型质粒的染色体后，然后将酶切处理过的染色体片段自连，往往可以得到带有旁侧序列的“新”整合型质粒。在早期的枯草芽孢杆菌遗传学研究中，这种载体在确定染色体图谱方面是非常有用的。
3）.报告基因的融合。利用整合型载体可以很方便地将报告基因整合在染色体上，从而研究目的基因在单拷贝的自然状态下的转录和表达水平。
4）.基因的异位整合。利用双交换整合，可以方便地把不同的基因整合在染色体的同一个“中立”位点上来比较它们在“中立”位点的转录和表达水平，这可以有效地排除不同的整合位点对转录所造成的干扰。
5）.染色体上DNA序列的扩增。整合型质粒通过坎贝儿机制整合入染色体后，在所插入的质粒两侧具有同向重复序列，利用这种序列可以实现插入质粒在染色体上的串联扩增。因此仅仅通过提高抗生素的浓度，就可以筛选到目的基因剂量增加的菌株。当细胞内的染色体进行复制时，其中一条染色体因为偶然发生分子内重组而使整合质粒从该条染色体上脱落下来，一旦脱落的质粒通过坎贝儿机制而整合入另一条染色体中，就导致了整合型质粒在该染色体上的串联扩增。随着扩增程度的增加，细胞内两条染色体之间在重复序列处的双交换重组也能导致其中一条染色体上重复序列扩增程度增加，而另一条染色体上的扩增序列则丢失。
不少噬菌体都可用作载体，如Φ105噬菌体，SPβ噬菌体及其它噬菌体。其中Φ105噬菌体应用较多，它是一个温和噬菌体，基因组约为39.2Kb，从中发展了不少载体。目的基因一般在体外―包装‖之后，经噬菌体介导（转导）而进入宿主菌进行表达。
第六章芽孢杆菌表达系统应用实例
1 中国
全球最大的EGF（表皮生长因子）供应商——中国百胜斯（总部上海）
首席专家烫懋竑教授：百胜斯的产品：化妆品伊丽白露
百胜斯公司，是国内专业从事生物产品研究与开发的高科技公司，公司首席专家汤懋竑先生为中国科学院遗传研究所研究员，最终解决了EGF芽孢杆菌基因工程系统的蛋白酶多、不稳定等世界性技术难题，研究开发出了具有世界领先水平的―汤氏芽孢杆菌基因工程系统‖。采用该系统，EGF获得了高效稳定表达，大大降低了生产成本，从而占领了世界生物技术领域中的一个新技术制高点，为环保、工业、农业、医药业下游产品的进一步开发奠定了基础。
2 日本
文章很多，做得非常出色----短短芽孢杆菌表达系统。主要是运用了一段胞壁蛋白的信号序列来做表达，对各种表达瓶颈进行优化。他们也是主要用于生产EGF用于化妆品。日本人的短短芽孢杆菌的表达系统精细图示：五个串联启动子，两个SD序列，还有信号肽序列+结构基因。实际上后面应该还有强Terminator以防止通读。他们用本系统做过的蛋白：最高可达3.7g/L。很有意思，日本人还把EGF用在了羊身上！这样会使羊的表皮细胞快速分裂生长，最终结果导致羊毛变细！产出优质羊毛！
Brevibacillus brevis（短短芽孢杆菌）：做得最早和做的最早的当属日本的S Udaka。有兴趣的可以搜索一下他所发表的文章。他对短短芽孢杆菌进行了一些非常详尽的研究，同时也建立了几套高效的转化方法，形成了自己特有的高效表达系统（后面实例将详细述及）。日本人还把短短芽孢杆菌的可以介导外源蛋白高效分泌表达的信号元件申请了N多专利保护了起来。
概念划分：短芽孢杆菌属是近年来刚刚从芽孢杆菌属独立出来的一个新属，地位与芽孢杆菌属是相当的，形象地来讲：已经不再是芽孢杆菌属的下级了，短短芽孢杆菌自然也独立出来形成一个新种。短短芽孢杆菌作为表达菌株的几个优点：1、几乎不向胞外分泌蛋白酶（枯草芽孢杆菌至少分泌8种不同的蛋白酶），利于目的蛋白的稳定性。2、细胞壁相对于枯草杆菌来讲更薄，有利于外源蛋白的分泌。3、据研究其发酵液中存在着可以促进蛋白中二硫键形成的因子，可以促进外源蛋白的折叠。等等。
3 加拿大
Dr. Sui Lam Wong ，Associate Professor (加拿大卡加利大学)。是我们华人的骄傲！祖籍应该是香港，科研工作非常出色的前辈，发现了枯草芽孢杆菌的新的蛋白酶，分子伴侣研究等。据我所―读‖，该前辈发表了N篇SCI。构建了敲除了8个蛋白酶基因的非常出色的枯草芽孢杆菌宿主菌WB800。
Dr. Sui Lam Wong 的研究方向和正在进行的内容：
RESEARCH INTERESTS
1、Regulation of gene expression.
2、Molecular chaperone assisted protein folding.
3、Extracellular proteases.
While the development and improvement of this microbial expression-secreted system are in progress, several medically important proteins including single-chain antibody, bacterial plasminogen activators (blood-clot dissolving agents) and interleukins are selected to evaluate this production system. Certain novel and desirable properties will be introduced into these molecules through genetic and protein engineering.
第七章芽孢杆菌其他产品
第一节核苷类产品
随着60 年代对呈味核苷酸研究的开展，发现枯草芽胞杆菌等可以在发酵液中积累核苷类物质，随后相继得到了一系列积累肌苷、鸟苷、腺苷、黄苷等嘌呤核苷的微生物菌株，并阐明了芽胞杆菌嘌呤核苷(酸) 的代谢途径，随后围绕菌种的选育和工艺的优化也进行了相当多的研究，取得了很大成就，形成和建立了完善的核苷(酸)工业，继氨基酸发酵之后又一重要的产业。
核苷生产株常见的缺陷及抗性有：组氨酸缺陷，硫胺素缺陷，腺嘌呤及黄苷酸缺陷（可选），8-杂氮鸟嘌呤抗性，6-巯基嘌呤抗性，磺胺胍抗性，蛋氨酸亚砜抗性等。
国内研究单位：天津科技大学，东理工大学，江苏微生物研究所
国内企业：广东肇庆星湖
第二节核黄素
微生物发酵法生产核黄素至今已有约60年的历史，它具有生产工艺简单、原料廉价、对环境无污染等优点。真菌和细菌均可用于生产核黄素，主要生产菌种有棉囊阿舒氏酵母（Ashbya gossypii）、解朊假丝酵母（Candida famata）、阿舒氏假囊酵母（Eremothecium ashbyii）、酿酒酵母(Saccharomyces sp.)、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和产氨棒状杆菌（Corynebactia aminogensis）等。
生产核黄素的枯草芽孢杆菌一般为经过基因工程改造后的菌株。
核黄素生产株一般在获得良好的鸟苷酸积累的性能后，通过获得8-氮鸟嘌呤(8-AG)、8-氮腺嘌呤(8-AA)、6-巯基鸟嘌呤(6-SG)、德夸菌素、甲硫氨酸亚砜和磺胺类药物等抗性，然后继续诱变获得核黄素结构类似物玫瑰黄素(roseflavin)的抗性突变株。最后将核黄素合成操纵子连接到质粒转入宿主菌表达，或者整合进入染色体上进行表达，最终得到能够积累核黄素的生产菌株。
常见的缺陷及抗性有：8-杂氮鸟嘌呤抗性，6-巯基嘌呤抗性，磺胺胍抗性，蛋氨酸亚砜抗性等。
国内研究单位：天津大学
国内企业：湖北广济药业
第三节微生物制剂/益生菌
芽孢杆菌是一类好氧菌，在一定条件下产生芽孢，和常用的乳酸菌等益生菌相比，芽孢杆菌具有以下优点和特点：①具有耐高温、耐酸碱、耐压等特点，能够耐受颗粒饲料加工的影响；②在贮藏过程以孢子形式存在，不消耗饲料的营养成分，可以保持饲料的质量；③进入肠道后，在肠道上部迅速复活，复活率接近１００％；④芽孢杆菌能够产生蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶以及多种氨基酸；⑤芽孢杆菌可以消耗大量的氧，维持肠道厌氧环境，抑制致病菌的生长，维持肠道正常生态平衡；⑥具有平衡和稳定乳酸杆菌的作用。
目前使用的菌株有枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）、地衣芽孢杆菌（Bacillus
licheniformis）、蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）、东洋芽孢杆菌（Bacillus toyoi）等。第八章结语
总之，随着研究的不断深入，枯草杆菌蛋白分泌机制将得到更清楚的了解，许多新的分泌元件和蛋白酶都会被认识。相信在不久的将来影响枯草杆菌表达系统发展的问题会很好地被解决。除了上述的内容，关于芽孢杆菌分泌表达系统尚有其他问题有待进一步研究。首先需更深入地探索其分泌机制，透彻了解蛋白转运及折叠过程，尤其是分泌限速因素，对基因工程菌株的构建工作有重要的指导作用。其次，应利用先进的发酵技术和蛋白的优化设计，补偿菌株自身的某些缺陷，提高目的蛋白的产率。另外，将各种改进策略有机地结合使用，应能更显著地提高外源蛋白的分泌效率。总之，近年来对在芽孢杆菌中分泌表达外源蛋白的研究取得了很大进展，建立了一系列有效的外源蛋白表达系统，尤其是B . subtilis 和B . brevis 表达系统，已在一些有价值的多肽生产上获得了成功，显示出良好的应用前景。
今后它还会向着不断完善和扩大芽孢杆菌宿主/载体表达系统，提供越来越多价廉物美的产品造福人类的方向前进。
据文献报道，已应用芽孢杆菌，但这些菌还不是基因工程菌的有以下领域：洗涤剂、食品工业、苎麻脱胶、纸浆、纺织、污水处理、原油降解、石油增产、除臭剂、浸提金属、利用秸秆产丙酮等、降解低密度乙烯塑料、角蛋白降解、几丁质降解、木材处理、降解木质素、生产高麦芽糖浆、酱油渣做鱼饲料、植物生长刺激物、草地、根结线虫的防治、抗真菌、控制小麦和其它作物的根瘤、增产菌、芽孢杆菌固氮、细胞壁表面蛋白、杀软体动物、耐热蛋白酶抑制剂质慢性肝炎、病毒病和艾滋病、抗肿瘤、降低酒后血液酒精浓度、抗高血脂等等。
附录一. 芽孢杆菌的相关经典文章
WB600的构建：Engineering a Bacillus subtilis Expression-Secretion System with a Strain Deficient in Six Extracellular Proteases
枯草芽孢杆菌全基因敲除：Essential Bacillus subtilis genes
常用的枯草芽孢杆菌抗性盒：Antibiotic-resistance cassettes for Bacillus subtilis
P43启动子的介绍：Overlapping Promoters Transcribed by Bacillus subtilis sigma55 and sigma37 RNA Polymerase Holoenzymes during Growth andS tationary Phases
翻译，RBS的介绍：1. The influence of ribosome-binding-site elements on translational efficiency in Baciiius subtiiis and Escherichia coii in vivo 2. Bacillus subtilis Requires a "Stringent" Shine-Dalgarno Region for Gene Expression
无抗性标签质粒的整合：New integrative method to generate Bacillus subtilis recombinant strains free of selection markers
全基因组测序：Computerized genetic map of Bacillus subtilis
枯草芽孢杆菌的工业应用：Developments in the use of Bacillus species for industrial production 枯草芽孢杆菌的代表性综述：The Genus Bacillus—Nonmedical
最常见的枯草电转化方法：High osmolarity improves the electro-transformation efficiency of the gram-positive bacteria Bacillus subtilis and Bacillus licheniformis
附录二. 枯草芽孢杆菌相关数据库
美国俄亥俄州立大学Bacillus遗传保藏中心https://www.doczj.com/doc/368175183.html,/
B.subtilis168的基因型查找：http://www.genome.jp/kegg-bin/show_organism?org=T00010
芽孢杆菌调控元件数据库：http://dbtbs.hgc.jp/
枯草芽孢杆菌专业论坛：https://www.doczj.com/doc/368175183.html,/BacillusBBS/
本人博客：https://www.doczj.com/doc/368175183.html,/hkfced
致谢及参考文献
1.枯草杆菌新型表达系统和遗传操作体系的建立及应用，张晓舟博士，南京农业大学
2.枯草芽孢杆菌食品级表达系统的构建和分泌表达研究，夏雨博士，江南大学
3.产核黄素枯草芽孢杆菌ribAH基因在ccpA基因位点的表达，叶碧莲，天津大学
4.特别感谢南京农业大学张晓舟博士，本文以他2004年在论坛上发表的一篇文章作为基
础，综合了国内一些高校所作的成果，再加上本人这几年对枯草芽孢杆菌的粗略理解，整理了这篇文章，如有不当之处，请指正。欢迎讨论，积极交流是推动学术发展的主要动力。
联系方式：hkfced@https://www.doczj.com/doc/368175183.html,
河岸hkfced，2011年10月
枯草芽孢杆菌在土壤中的应用 概述背景资料 ●化学农药的使用对农业生产的影响 ●微生物制剂等新型环保防治措施在生物防治植物病害领域的兴起 枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)的简介 ●革兰氏阳性杆状细菌，可产生内生芽孢，耐热抗逆性强，在土壤和植物的表面普遍 存在。 ●是植物体内常见的一种内生菌，对人畜无毒无害，不污染环境。生长速度快、营养 需求简单，在植物的表面易于存活、定殖与繁殖， ●生产工艺简单，制剂稳定，施用方便，储存期长。因此是一种理想的生防微生物。 1.生防机制 对植物病菌的作用机制和方式是多样的，主要包括竞争作用、抗生作用、溶菌作用和促进植物生长等几个方面。 1.1竞争作用 ●竞争方式：主要包括营养竞争和位点竞争。 营养和空间位点的竞争是指存在于同一微小生物环境中的两个或两个以上微生物之间争夺这一环境内的空间、营养、氧气等的现象。 ●枯草芽抱杆菌具有较强的竞争和定殖能力，从而抢占病原菌的侵染位点，消耗其周 围养分，阻止和干扰病原菌对植物叶面和其他器官的侵染，起到防病抑菌的作用。 1.2抗生作用 抗生作用是指拈抗微生物通过产生代谢产物在低浓度下就能够对病原微生物的生长和代谢产生抑制作用，从而来影响病原微生物的生存和活动。近半个世纪以来，人们从枯草芽孢杆菌不同菌株的代谢产物中分离纯化了多种有效的抗菌物质。 1.3溶菌作用 枯草芽孢杆菌的溶菌作用主要表现在是通过吸附在病原菌的菌丝上，并随着菌丝生长而生长，而后产生溶菌物质造成原生质泄露使得菌丝体断裂；或者是产生抗菌物质通过溶解病原菌孢子的细胞壁或细胞膜，致使细胞壁穿孔、畸形等现象从而抑制孢子萌发。 1.4诱导植物产生抗性及促进植物生长 ●诱导植物产生抗性作用是指枯草芽孢杆菌不但能够抑制植物病原菌，而且还能够诱 发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能的作用。 ●什么是PGPR 国际上把土壤中能促进植物生长的根际自生细菌通称为植物促生根圈细菌(Plant growth promoting rhizobaceria)，简称为PGPR。 其中以枯草芽孢杆菌的抗逆性最强、功能最多、适应性最广、效果最稳定。枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。 枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时．能够在作物根际或体内定殖，并起到特定肥料效应。目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用．保护环境。以及提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可
由于具有防病、治病、促进动物生长、提高饲料转化率等功效，抗生素作为饲料添加剂在畜禽养殖业生产中被普遍使用。 大量科学研究已经证明，对动物长时间地使用抗生素添加剂，会导致动物体内微生物的耐药性不断增加，动物自身对疾病的抵抗能力越来越差，治疗时使用的抗生素剂量也随着越来越大。人食用了含有抗生素的食物，相应地也会增加人体内微生物的抗药性。30年前，人注射青霉素20万单位就可以了，后来逐渐发展到80万、100万甚至更高。不但危害人民的身体健康，而且还影响养殖业的健康发展。 生物无抗生素饲料可从仔猪营养方面着手，通过添加柠檬酸、酶制剂、益生素、氧化锌、纳米蒙脱石等措施控制仔猪腹泻。 乳酸杆菌 乳酸菌在动物体内能发挥许多的生理功能。大量研究资料表明，乳酸菌能促进动物生长，调节胃畅道正常菌群、维持微生态平衡，从而改善胃肠道功能；提高食物消化率和生物效价；降低血清胆固醇，控制内毒素；抑制肠道内腐败菌生长：提高机体免疫力等。 乳酸菌通过发酵产生的有机酸、特殊酶系、细菌表向成分等物质具有生理功能，可刺激组织发育，对机体的营养状态、生理功能、免疫反应和应激反应等产生作用。 1．提供营养物质，促进机体生长 乳酸菌如果能在体内正常发挥代谢活性，就能直接为宿主提供可利用的必需氨基酸和各种维生素（维生素B族和K等)，还可提高矿物元素的生物活性，进而达到为宿主提必需营养物质、增强动物的营养代谢、直接促其生长的作用。研究报道乳酸菌可以改良水质，提高斑节对虾的存活率、生长速率和健康状况。试验证明，小麦、稻米等谷物进行乳酸发酵后，营养价值大大提高。此外，乳酸菌产生的酸性代谢产物使肠道环境偏酸性，而一般消化酶的最适PH值为偏酸性(淀粉酶6.5、糖化酶4．4)，这样就有利于营养素的消化吸收。何机酸的产生还可
枯草芽孢杆菌简介及应用 枯草芽孢杆菌简介 枯草芽孢杆菌（Bacillaceae）编号为Strain Number ACCC 11060，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭，需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚[1]。早在1835 年，Ehrenberg 所描述的“Vibrio subtilis”即是现在大家熟悉的“枯草芽孢杆菌”，它是由Cohn 于1872 年正式命名的，现作为芽孢杆菌科(Bacillaceae) 的模式菌株，芽孢杆菌是人类发现最早的细菌之一。 枯草芽孢杆菌应用 枯草杆菌(B acillus Subtilis) 是一种重要的α-淀粉酶生产菌。同时枯草芽孢杆菌作为一种安全、高效、多功能和极具开发潜力的微生物菌种已广泛应用于工业、农业、医药、卫生、食品、畜牧业、水产及科研诸领域。随着经济的发展、科研水平的提高，枯草芽孢杆菌与人们的日常生活将更为密切，它也必将作为一种十分重要的工业微生物菌种越来越引起人们的普遍关注和青睐。 ①枯草芽孢杆菌在工业酶生产中的应用 工业酶的生产是工业微生物发酵的重要组成部分。枯草芽孢杆菌是当今工业酶生应用最广泛的菌种之一，据不完全统计，枯草芽孢杆菌所产的酶占整个酶市场的50 %。由于其产酶量高、种类多、安全性好和环保等优点，在现代工业生产中被广泛用作生产菌种，其发酵生产的酶已在食品、饲料、洗涤、纺织、皮革、造纸和医药等领域均发挥着十分重要的作用。 ②枯草芽孢杆菌在生物防治领域中的应用 枯草芽孢杆菌作为植物病害生防细菌之一，具有较强的防病作用美国迄今已有4 株枯草芽孢杆菌生防菌株获得环保局商品化或有限商品化生产应用许可，如美国AgraQuest公司用枯草芽孢杆菌QST713 菌株开发出活菌制剂杀菌剂SerenadeTM，并于2000 年通过美国环保局(EPA) 的登记，用于防治多种作物的白粉病、霜露病、疫病、灰霉病等病害。我国利用枯草芽孢杆菌防治植物病害的应用研究也达到了世界先进水
枯草芽孢杆菌使用技术 制剂：1000亿活芽孢/克可湿性粉剂毒性：低毒级 枯草芽孢杆菌特点： 1、绿色环保――对人畜微毒、对环境无污染、对作物安全（本剂虽属细菌活体杀菌剂，但不会侵染作物引起病 害，亦不会对作物产生药害） 2、高效广谱――对水稻稻瘟病，西瓜、黄瓜、草莓、番茄等多种作物白粉病、灰霉病，马铃薯晚疫病，大豆、油菜菌核病，瓜类、谷物、三七等作物根腐病等多种真菌性病 害具有优良防效。 3、增产提质――枯草芽孢杆菌还能够分泌促进作物生长的活性物质，使植株叶片浓绿肥厚，提高作物免疫力，增产提质效果显著，发酵过程中产生多种氨基酸，对作物有生 长调节的作用。 枯草芽孢杆菌防治机理 １、竞争作用：通过生物间争夺氧气、营养物质及竞争
排它性，形成局部生物优势种群，防止其它菌侵入；同时争夺周围菌的营养，抑制病原菌生长―起到疫苗的作用。 ２、溶菌作用：枯草芽孢杆菌吸附于病原菌的菌丝上，随着菌丝生长而生长，从而消耗病原菌的营养，使病原菌菌丝发生断裂、解体、细胞质消解，使病原菌失去进一步侵染 能力―起到寄生作用。 3、生物拮抗作用：枯草芽孢杆菌生长过程中能产生细菌素（枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌素）、有机酸、天然脂肽类化合物等，对病原菌抑制其生长或溶解其细胞壁、使细胞穿孔、畸形，最终杀死病原菌，。 ４、杀灭作用诱导作物产生抗病性、促进作物生长，增产提质。据统计，使用枯草芽孢杆菌可有效增产 5.6-20.2%。 枯草芽孢杆菌使用方法 1、稻瘟病、纹枯病、稻曲病。施药方法：水稻孕穗破口期和齐穗期各施药一次。每亩用枯草芽孢杆菌10克均匀 喷雾，喷药药间隔7-12天，
2、枯草芽孢杆菌与咪鲜胺、三环唑、井冈霉素等混用，有明显的相互增效作用。在病害集中、急性暴发时，更能显 示出混用的效果。 枯草芽孢杆菌使用注意事项 1、本品用量少，为减少浪费，兑药时应用小容器将所需用量药剂充分溶解后再倒入喷雾器中，加水至喷雾器最佳 水平线进行喷雾； 2、早上10点前或下午4点后施药，避免阳光直射，杀死芽孢。尤其是4点后用药，夜间潮湿的环境更有利于芽孢 萌发。 3、不能与铜制剂、链霉素等杀菌剂及碱性农药混用； 4、病害初期或发病前施药效果最佳，施药时注意使药 液均匀喷至作物各部位。
学年论文（课程设计） 题目：枯草芽孢杆菌的应用 学院生命科学学院 学科门类理科 专业生物技术 学号2010445059 姓名陈家怡 指导教师郭立格 2012年7月6日 目录 枯草芽孢杆菌的应用 (3) 摘要 (3) ABSTRACT (4) 1.枯草芽孢杆菌的基本资料 (5)
1.1简介 (5) 2.枯草芽孢杆菌的研究现状及主要应用领域..................................................................................-5-. 2.1枯草芽孢杆菌的研究现状 (5) 2.2枯草芽孢杆菌的主要应用领域 (5) 2.2.1枯草芽孢杆菌在医药方面的应用 (5) 2.2.1.1纳豆激酶的发现及应用 (5) 2.2.1.2 脂肪酶 (6) 2.2.2枯草芽孢杆菌在农业中的应用 (6) 2.2.2.1枯草芽孢杆菌在饲料中的应用 (6) 2.2.3 枯草芽孢杆菌在动物养殖中的作用 (6) 2.2.4 枯草芽孢杆菌在农作物病虫防治中的作用 (6) 2.2.5枯草芽孢杆菌在现代科学研究中的应用 (7) 2.2.5.1枯草芽孢杆菌表达系统的研究 (7) 2.2.5.2枯草芽孢杆菌细胞质融合方面的研究 (7) 3.枯草芽孢杆菌应用中存在的问题 (7) 4.枯草芽孢杆菌制剂作用机理及应用效果 (7) 4.1枯草芽孢杆菌的作用机理 (7) 4.1.1生物夺氧 (7) 4.1.1.1拮抗致病微生物，改善体内外生态环境 (8) 4.1.1.2增强动物体的免疫功能 (8) 4.1.1.3产生多种消化酶 (8) 4.1.1.4产生多种营养物质 (8) 4.2枯草芽孢杆菌在动物生产上的应用效果 (9) 5.展望 (9) 参考文献 (9) 枯草芽孢杆菌的应用 摘要
枯草芽孢杆菌(活菌数200亿/400亿) 一、枯草杆菌概述：枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。在遗传学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。 二、枯草芽孢杆菌的作用机理：枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时．能够在作物根际或体内定殖，并起到特定肥料效应。目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用．保护环境。以及提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。 三、枯草芽孢杆菌的使用说明： 特点：1.肠道定殖能力强。 2.耐氧化、耐高温、耐酸碱、耐挤压和耐温度变化，满足不同的肥料生产需求。 3.绿色、安全、高效、较少抗生素药物的使用。 成分含量：枯草芽胞杆菌有效活菌数大于200亿/克 用法用量：
贮藏：阴凉、干燥处密封保存。 保质期：密封保存不少于18个月。 四、枯草芽孢杆菌的应用范围：枯草芽孢杆菌不仅在肥料中应用比较广泛，在污水处理及生物肥发酵或发酵床制作中应用也相当广泛，是一种多功能的微生物。 1、市政和工业污水处理，工业循环水处理，腐化槽、化粪池等处理，畜牧养殖动物废料、臭味处理，粪便处理系统，垃圾、粪坑、粪池等处理； 2、畜牧、家禽、特种动物及宠物养殖，水产养殖； 3、可以与多种菌种混配，在农业生产中具有重要作用。
枯草芽孢杆菌在各种养殖动物上的应用及其作用效果 1.蛋鸡、种鸡 微生态饲料添加剂应用在产蛋鸡饲料能够提高蛋重，对输卵管和卵巢起到修复保健作用，并显著改善蛋壳质量(增加光洁度，减少脏蛋和斑纹等，增加蛋壳颜色等)，稳定蛋鸡生产性能延长产蛋高峰期。提高种鸡受精率孵化率，减少破蛋率。降低料蛋比0.05-0.10，降低死淘率10%以上，提高产蛋率5%-10%。 2.肉鸡 促进家禽健康成长，能有效改善肉禽羽毛光亮，酮体品质，冠红脚黄。提高饲料转化率，缩短饲养周期，增强抗病力，辅助药物治疗，加快肉禽病体康复。日增重提高7%-15%以上，降低料肉比0.05-0.15以上 3.雏禽 提高雏禽的成活率整齐度，增强品相。预防骨质疏松，促进排除胎毒和卵黄快速吸收，预防雏禽长途运输引起脱水症。预防因接种疫苗、转群、断喙、换料等应激反应。降低药费50%-80% 4.仔猪、母猪 提高母猪产奶量，增强免疫力，减少仔猪发病率。增强食欲，明显提高日增重。提高种公猪精子活力，增强母猪受精率，提高牲畜生产性能，增加仔猪成活率。日增重增加 7%-10%，降低料肉比0.05-0.15， 降低药费50%-80%。 5.奶牛、肉牛、羊、马 保持饲料品质，改善适口性;调制安全卫生的基础饲料，提高动物生产性能，促进动物健康;减少精料饲喂量，既降低因摄入浓缩料过多而导致的代谢疾病和繁殖障碍，又节约成本，提高养殖收益。杜绝胃酸中毒，能显著增强牛马羊反刍次数，加强瘤胃收缩，有效增强胃肠平滑肌蠕动，促进小肠的消化吸收及胃排空。 产奶量增加5%-10%以上，降低料奶比0.05-0.15 6.毛皮动物 改善毛皮动物毛、爪、表皮等组织生长色泽，毛发均匀度、整齐度。预防皮肤病的发生。 妊娠期出生重5%-8%，成活率提高10%-20%，腹泻率降低50%-90% 7.水产动物 强力分解和矿化水中残饵、粪便、生物残骸等有机物，减轻有机物自然腐败产生的黑臭，促进水草生长和维持高温季节的水草繁茂，为鱼类创造理想的生长环境。抑制病原菌弧菌等繁殖，增强养殖动物免疫力，显著促进鱼类生长发育，提高池塘整体经济效益，减少有机物厌氧腐败耗氧，促进水草光合作用产氧，改善鱼类的摄食和栖息环境。 吃食性鱼类增重30%以上，滤食性鱼类增重20%-25%，饲养密度提高30%以上，中国对虾育苗成活率提高50%-60% 长沙泰莱生物科技有限公司坐落于湖南省长沙市经济技术开发区，紧邻湖南农业大学和湖南农科院，科研条件得天独厚。公司依托国内著名微生物学家、菌种学博士及科研实验室，结合国内外先进的现代生物技术，集研发销售于一体，致力于服务绿色种植、有机肥料、生态养殖、生态环保等领域。 公司以开发各类农业有机肥发酵菌种、饲料发酵菌种、各类芽孢杆菌、微生态制剂等产品为核心，主营有生物有机肥发酵剂、微生物饲料发酵剂、芽孢杆菌、微生态制剂等系列产品。
生物学教学2019年(第44卷)第2期枯草芽孢杆菌的应用现状概述 闫杨刘月静陈芳！（山东聊城大学药学院聊城252059) 摘要枯草芽孢杆菌属革兰氏阳性菌#其细胞壁较厚，不含内毒素。枯草芽孢杆菌是一种应用广泛的益生菌，具有对环境友好、 对粮食安全、对人体及动植物无危害的优良特点，被广泛应用于动物饲料、净化水质、医药和植物病害的生物防治中。枯草芽孢杆 菌作为益生菌在微生物益生制剂中的应用也已展现出巨大的发展潜力。本文概述枯草芽孢杆菌应用的现状和发展趋势。 关键词枯草芽孢杆菌益生菌水质净化生物防治 芽孢杆菌是人们最早开始接触并研究的益生菌类 群，而枯草芽孢杆菌是其属中比较受关注的一种细菌。枯草芽孢杆菌是一种分布广泛、能生成抗逆性孢子、可 厌氧繁殖的革兰氏阳性菌[1]。枯草芽孢杆菌具有液化 明胶、还原硝酸盐以及水解淀粉的功能[2]，对动植物及 人体均有益无害。研究表明，枯草芽孢杆菌在动物饲 料、水产养殖业及植物病害防治等方面展现了优良的 特性，具有广阔的应用前景。 1枯草芽孢杆菌在动物饲料生产中的应用 枯草芽孢杆菌是动物饲料中常添加的益生菌种，它以芽孢的形式添加于动物饲料中。芽孢是处于休眠 状态的活细胞，能够耐受饲料加工过程中的不良环境，制备成菌剂后稳定且易存储，并且在进人动物肠道后 能够迅速复苏和繁殖。枯草芽孢杆菌在动物肠道中复 苏增殖后就可发挥其益生特性，包括改善动物肠道菌 群、增强机体免疫力以及提供多种动物所需的酶类等[3]，可以弥补动物体内源酶的不足，促进动物的生长 发育，具有显著的益生作用。例如，徐登峰等[4]的研究 表明，在动物饲料中添加枯草芽孢杆菌可以有效抑制 动物肠道中有害病原菌的生长，营造良好的肠道环境，保护了幼兔的肠黏膜，幼兔的腹泻发生率明显下降;赵 效南等[5]的研究表明，在动物饲料中添加的枯草芽孢 杆菌，能够有效调节动物肠道中菌群的种类结构，增加 肠道微生物菌群的多样性，能在抑制动物肠道中有害 菌生长的同时促进有益菌生长，进而达到促进家禽健 康生长的目的;华洵璐等[)]的研究表明，在动物饲料中 添加芽孢杆菌组合制剂后，仔猪对饲料中营养物质的 消化和吸收水平明显提高;赵玉超等[*]的研究表明，在 饲料中添加枯草芽孢杆菌能够显著影响三疣梭子蟹免 疫相关酶的活力，并能有效提高幼年三疣梭子蟹的存 活率。研究表明，在禽类、牲畜和水产动物的饲料中添 加枯草芽孢杆菌，可明显升高饲料的利用率，有效提高 动物的肠道菌群多样性，增强消化机能，有利于提高肉 品质量。 #枯草芽孢杆菌在水质净化中的应用 枯草芽孢杆菌可以作为微生物调节剂，起到改善 水质、抑制有害微生物的作用，能够创造优良的水生生态环境。水产养殖的水体由于长期高密度养殖动物，有大量的饵料残余、动物残骸和粪便沉积等污染物积 累，容易引起水质恶化进而危害养殖动物的健康，甚至 削减产量引起亏损，对水产养殖业的可持续发展危害 巨大。而枯草芽孢杆菌可以定殖在水体中，并通过营 养竞争或空间位点竞争形成优势菌群，抑制有害病原 菌（如弧菌、大肠杆菌）等有害微生物在水体中的生长 繁殖，从而改变水体和底泥中的微生物数量和结构，有 效预防水产动物因水质恶化而引起的疾病。同时，枯 草芽孢杆菌作为一种可以分泌胞外酶的菌种，其分泌 的多种酶类能够有效分解水体有机物，改善水质。例 如，枯草芽孢杆菌产生的活性物质几丁质酶、蛋白酶和 脂肪酶等，可以分解水体中的有机物，降解动物饲料中 的营养素，不但使动物充分吸收和利用饲料中的营养 物质，而且能大大改善水质;枯草芽孢杆菌还能调节养 殖水体的pH值。 $枯草芽孢杆菌在医药生产中的应用 枯草芽孢杆菌分泌的多种胞外酶已应用到许多不 同领域中，其中脂肪酶和丝氨酸纤溶蛋白酶（即纳豆激 酶）被广泛应用于医药行业。脂肪酶具有多种催化能 力，其在动物或人体的消化道中与原本存在的消化酶 类共同发挥作用，使消化道处于健康的平衡状态。纳 豆激酶是纳豆枯草芽孢杆菌分泌的一种丝氨酸蛋白 酶，该酶具有溶解血栓、改善血液循环、软化血管以及 增加血管弹性等作用。 枯草芽孢杆菌制剂能够有效促进成纤维细胞和血 管内皮细胞的增生，加速烧伤创面肉芽增生，对于预防 和治疗烧伤创面感染以及促进烧伤创面愈合具有良好 的作用[-]。早期新生儿常见高胆红素血症，目前临床 上常用蓝光照射治疗，但是黄疸程度重者常需要反复 照射，所需住院时间较长。黄永昌等[9]的研究发现，枯 草芽孢杆菌活菌胶囊的安全性较高、基本无不良反应，且口感较好，在临床上使用枯草芽孢杆菌活菌胶囊加 蓝光照射共同治疗早期新生儿高胆红素血症得到了很 好的效果，而且具有住院时间短、复发率低等特点。此 外，枯草芽孢杆菌的芽孢可作为黏膜佐剂用于疫苗的 制备，能有效刺激动物机体产生特异性的免疫反应。
枯草芽孢杆菌 枯草芽孢杆菌拉丁学名Bacillus subtilis (Ehrenberg) Cohn 芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。 中文名：枯草芽孢杆菌 其他外文名：Bacillus subtilis 类型：是芽孢杆菌属的一种 即“枯草杆菌”，芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。有的菌株是α-淀粉酶和中性蛋白酶的重要生产菌；有的菌株具有强烈降解核苷酸的酶系，故常作选育核苷生产菌的亲株或制取5'-核苷酸酶的菌种。在遗传学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机制研究较清楚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。 长沙泰莱生物科技有限公司专业分离提纯枯草芽孢杆菌菌种。 成份含量 枯草芽孢杆菌及生物酶、维生素、微量元素等辅助剂 功效特点 1、本品对特殊菌体进行促芽孢和微胶囊包被处理，在孢子状态下稳定性好，能耐氧化；耐挤压；耐高温，能长期耐60°C高温，在120°C温度下能存活20分钟；耐酸碱，在酸性胃环境中能保持活性，可以耐唾液和胆汁的攻击，是饲料微生物中可100%直达大小肠的活菌。 2、枯草芽孢杆菌以孢子状态进入消化道后，迅速由休眠状态复活，在短期内繁殖成高含菌量的优势种群，消耗掉肠道内大量氧气，并能产生过氧化氢、细菌素，建立微生态平衡，促进有益厌氧微生物的繁殖，抑制有害细菌（大肠杆菌、沙门氏杆菌）的生长，从而预防腹泻、下痢等肠胃道疾病。 3、在快速繁殖过程中，产生大量多种维生素、有机酸、氨基酸、蛋白酶（特别是碱性蛋白酶）、糖化酶、脂肪酶、淀粉酶，能降解植物性饲料中复杂的有机物，从而促进消化吸收，提高饲料利用率，防止动物消化不良，出现“饲料便”等状况发生。 4、本品安全高效，无药残，无毒副作用，能减少抗生素药物的使用。同时缓解动物不进食，生长缓慢等不良应激反应状态，恢复由于用药造成的动物体质下降，提高疫苗抗体水平等综合抗病力。 5、除臭驱蝇，减少污染，控制细菌性疾病，能减少粪便中氮、磷、钙的排泄量，减少粪便臭味及有害气体排放，表现为动物粪便臭味逐步减轻，减少饲料蛋白质分解为氨气浪费，从而减少环境污染。 6、改善肉蛋奶品质，生产“绿色肉”、“农家蛋”、“无抗奶”，本品通过增强消化吸收功能，充分吸收利用饲料中营养成份及原料的天然色素，无需添加化学色素苏丹红、加丽素红造成对人体的有害物质及影响畜禽产品天然食用风味，可媲美家养畜禽肉。能天然增加动物产品着色度和食用风味，猪只皮肤红润，毛色发亮；肉鸡肉鸭颜色加深；改善蛋壳的质量和颜色，蛋清厚稠，蛋黄鲜红；水产动物颜色更加健康，无斑点。
枯草芽孢杆菌的简介和在各领域的作用 一、枯草芽孢杆菌简介 枯草芽孢杆菌，是芽孢杆菌属的一种。单个细胞 0.7~0.8×2~3微米，着色均匀。无夹馍，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6~0.9×1.0~1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色。枯草芽抱杆菌菌体生长过程中产生的枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌肽等活性物质，这些物质对致病菌或内源性感染的条件致病菌有明显的抑制作用。枯草芽孢杆菌迅速消耗环境中的游离氧，造成肠道低氧，促进有益厌氧菌生长，并产生乳酸等有机酸类，降低肠道PH值，间接抑制其他致病菌生长。枯草芽孢杆菌菌体自身合成α-淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶等酶类，在消化道中与动物体内的消化酶类一同发挥作用，能合成维生素B1、B2、B6、烟酸等多种B族维生素，提高动物体内干扰素和巨噬细胞的活性，在饲料中应用广泛。它还可以用来改善水质，应用在污水处理和环境保护中。和其他微生物混合使用，还可以用于生物肥料和土地改良等。 二、枯草芽孢杆菌的应用领域 枯草芽孢杆菌是一种很好的菌种，应用领域很广，可以运用在饲料公司。用作饲料添加剂。可以用在生物有机肥公司，用作生物肥料的发酵剂，可以应用在养殖场，直接添加给动物吃，可以应用在鱼塘净化水质。或者一些城市环境监测部门或环保公司，他们勇于污水或
污染物的处理。以及一些糖厂或公司用于治理污染等. 三、枯草芽孢杆菌在农业中的作用 1、提高作物抗病、抗寒、抗旱能力 2、增加土壤养分、改良土壤结构、提高化肥利用率； 3、促进土壤中的有机质分解成腐殖质，刺激作物生长。 4、促进作物生长、成熟、降低成本、增加产量、提高收入； 5、有一定的固氮、解磷、解钾作用。 四、枯草芽孢杆菌在水产种的作用 1、枯草芽孢杆菌有肥水的作用 枯草芽孢杆菌制剂种的活菌，可以在水中产生多种分解酶，将有机肥中的大分子分解成为小分子，但这一过程发生在芽孢杆菌激活扩繁殖之后。 制剂种枯草芽孢杆菌代谢产生的酶类。枯草芽孢杆菌制剂中有丰富的多种酶类，比如蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、多糖酶等等。这些酶类在进入水中之后就开始发挥分解有机肥的作用。实践证明，在水体中添加芽孢杆菌制剂可使水体变绿（肥水）的时间提前三天左右，随着水温的升高，提前的速度还会更快。 2、枯草芽孢杆菌有嫩水的作用 嫩水，水肥而不老 所谓老水，一是指浮游生物大量死亡，水色发黑；二是指水色过浓，透明度过低（<１０ｃｍ），浮游生物量过大，藻类的光合作用速
枯草芽孢杆菌是一种嗜温、好氧、产芽孢的杆状细菌，该菌在自然界中广 泛存在，对人畜无毒无害，不污染环境，能产生多种抗菌素和酶，具有广谱抗 菌活性和极强的抗逆能力。 一、枯草芽孢杆菌的作用机理 1、生物耗氧 2、产酶产酸 3、产生抗菌物质 二、枯草芽孢杆的作用 1、动物饲料添加剂 （1）枯草芽孢杆菌为需氧菌，在生长过程中需要大量的氧气，进入动物肠道内，消耗大量的游离氧，降低了肠内氧浓度和氧化还原电势，改善了乳酸杆菌、双歧杆菌等厌氧菌的生长环境，有利于厌氧菌的生长，保持肠道微生态系 统的稳衡，同时使肠道中原本存在的需氧菌肠杆菌等的生长因缺氧受到抑制， 提高动物机体抗病能力，减少胃肠道疾病发生几率。 （2）枯草芽孢杆菌能提高动物生产性能是其产生多种消化酶的一个重要体现，这一点上枯草芽孢杆菌显得尤为突出。枯草芽孢杆菌具有较强的蛋白酶、 淀粉酶和脂肪酶活性，同时还具有降解饲料中复杂碳水化合物的酶，如果胶、 葡聚糖、纤维素等酶，其中很多是动物本身不具有的酶。枯草芽孢杆菌在动物 肠道内生长繁殖，能产生多种营养物质如维生素、氨基酸、有机酸、促生长因 子等，参与动物机体新陈代谢，为机体提供营养物质。 （3）枯草芽孢杆菌能促进动物肠道相关淋巴组织处于高度的“免疫准备状态”，同时使免疫器官发育加快，免疫系统成熟快而早，T、B淋巴细胞数量增多，动物体液和细胞免疫水平提高。 （4）拮抗致病微生物，改善体内外生态环境。枯草芽孢杆菌能显著降低肠道大肠杆菌、产气荚膜梭菌、沙门氏菌的数量，使机体内的有益菌增加而潜在 的致病菌减少，因而排泄物、分泌物中的有益菌数量增多，致病性微生物减少，从而净化了体内外环境，减少疾病的发生。 2、在水产养殖中的作用 （1）枯草芽孢杆菌能分泌蛋白酶等多种酶类和抗菌物质，使池底积累的大量残余饵料、排泄废物、动植物残体以及有害气体(氨、硫化氢等)，使之先分 解为小分子(多肽、高级脂肪酸等)，后分解为更小分子的有机物(氨基酸、低级脂肪酸、单糖、环烃等)，最终分解为二氧化碳、硝酸盐和硫酸盐等，有效降低了水中的COD、BOD，使水体中的氨基氮(NH3-N)、亚硝基氮(NO2-N)和硫化物浓 度降低，从而有效地改善水质。 （2）能为以单细胞藻类为主的浮游植物提供营养物质，促进繁殖。这些浮游植物的光合作用，又为池内底栖水产动物的呼吸、有机物的分解提供氧气，
枯草芽孢杆菌在肥料中的应用 一、枯草杆菌概述： 枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌属的一种。单个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白色或微黄色，在液体培养基中生长时，常形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多 种糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。在遗传学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸的合成途径与其调节机 制研究较清楚。广泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯草浸汁中繁殖，故名。 二、枯草芽孢杆菌的作用机理： 枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时．能够在作物根际或体内定殖，并起到特定肥料 效应。目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化 和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。保护环境。以及提高农作物产 品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。 三、枯草芽孢杆菌的使用说明： 特点：1.肠道定殖能力强。 2.耐氧化、耐高温、耐酸碱、耐挤压和耐温度变化，满足不同的饲料生产需求。 3.绿色、安全、高效、较少抗生素药物的使用。 贮藏：阴凉、干燥处密封保存。 三、枯草芽孢杆菌的应用范围： 枯草芽孢杆菌不仅在肥料中应用比较广泛，在污水处理及生物肥发酵或发酵床制作中应用也相当广泛，是一 种多功能的微生物。 1、市政和工业污水处理，工业循环水处理，腐化槽、化粪池等处理，畜牧养殖动物废料、臭味处理，粪便处理系统，垃圾、粪坑、粪池等处理； 2、畜牧、家禽、特种动物及宠物养殖，水产养殖； 3、可以与多种菌种混配，在农业生产中具有重要作用。
枯草芽孢杆菌使用技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
枯草芽孢杆菌使用技术 制剂：1000亿活芽孢/克可湿性粉剂毒性：低毒级枯草芽孢杆菌特点： 1、绿色环保――对人畜微毒、对环境无污染、对作物安全（本剂虽属细菌活体杀菌剂，但不会侵染作物引起病害，亦不会对作物产生药害） 2、高效广谱――对水稻稻瘟病，西瓜、黄瓜、草莓、番茄等多种作物白粉病、灰霉病，马铃薯晚疫病，大豆、油菜菌核病，瓜类、谷物、三七等作物根腐病等多种 真菌性病害具有优良防效。 3、增产提质――枯草芽孢杆菌还能够分泌促进作物生长的活性物质，使植株叶片浓绿肥厚，提高作物免疫力，增产提质效果显著，发酵过程中产生多种氨基酸，对 作物有生长调节的作用。 枯草芽孢杆菌防治机理 １、竞争作用：通过生物间争夺氧气、营养物质及竞争排它性，形成局部生物优势种群，防止其它菌侵入；
同时争夺周围菌的营养，抑制病原菌生长―起到疫苗的作 用。 ２、溶菌作用：枯草芽孢杆菌吸附于病原菌的菌丝上，随着菌丝生长而生长，从而消耗病原菌的营养，使病原菌菌丝发生断裂、解体、细胞质消解，使病原菌失去进一步侵染能力―起到寄生作用。 3、生物拮抗作用：枯草芽孢杆菌生长过程中能产生细菌素（枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素、短杆菌素）、有机酸、天然脂肽类化合物等，对病原菌抑制其生长或溶解其细胞壁、使细胞穿孔、畸形，最终杀死病原 菌，。 ４、杀灭作用诱导作物产生抗病性、促进作物生长，增产提质。据统计，使用枯草芽孢杆菌可有效增产 5.6-20.2%。 枯草芽孢杆菌使用方法
1、稻瘟病、纹枯病、稻曲病。施药方法：水稻孕穗破口期和齐穗期各施药一次。每亩用枯草芽孢杆菌10克均匀喷雾，喷药药间隔7-12天， 2、枯草芽孢杆菌与咪鲜胺、三环唑、井冈霉素等混用，有明显的相互增效作用。在病害集中、急性暴发 时，更能显示出混用的效果。 枯草芽孢杆菌使用注意事项 1、本品用量少，为减少浪费，兑药时应用小容器将所需用量药剂充分溶解后再倒入喷雾器中，加水至喷雾 器最佳水平线进行喷雾； 2、早上10点前或下午4点后施药，避免阳光直射，杀死芽孢。尤其是4点后用药，夜间潮湿的环境更有 利于芽孢萌发。 3、不能与铜制剂、链霉素等杀菌剂及碱性农药混 用；
乳酸菌 ｗｗｗ．ｙｋ１８８８．ｃｏｍ 枯草芽孢杆菌的功效特点介绍 1、枯草芽孢杆菌对特殊菌体进行促芽孢和微胶囊包被处 理，在孢子状态下稳定性好，能耐氧化；耐挤压；耐高温， 能长期耐60°C高温，在120°C温度下能存活20分钟；耐 酸碱，在酸性胃环境中能保持活性，可以耐唾液和胆汁的攻 击，是饲料微生物中可100%直达大小肠的活菌。 2、枯草芽孢杆菌以孢子状态进入消化道后，迅速由休眠状 态复活，在短期内繁殖成高含菌量的优势种群，消耗掉肠道 内大量氧气，并能产生过氧化氢、细菌素，建立微生态平衡， 促进有益厌氧微生物的繁殖，抑制有害细菌（大肠杆菌、沙 门氏杆菌）的生长，从而预防腹泻、下痢等肠胃道疾病。 3、在快速繁殖过程中，产生大量多种维生素、有机酸、氨 基酸、蛋白酶（特别是碱性蛋白酶）、糖化酶、脂肪酶、淀 粉酶，能降解植物性饲料中复杂的有机物，从而促进消化吸 收，提高饲料利用率，防止动物消化不良，出现“饲料便” 等状况发生。 4、本品安全高效，无药残，无毒副作用，能减少抗生素药 物的使用，增强免疫力。同时缓解动物不进食，生长缓慢等 不良应激反应状态，恢复由于用药造成的动物体质下降，提 高疫苗抗体水平等综合抗病力。 5、除臭驱蝇，减少污染，控制细菌性疾病，能减少粪便中
氮、磷、钙的排泄量，减少粪便臭味及有害气体排放，表现为动物粪便臭味逐步减轻，减少饲料蛋白质分解为氨气浪费，从而减少环境污染。 6、改善肉蛋奶品质，生产“绿色肉”、“农家蛋”、“无抗奶”，本品通过增强消化吸收功能，充分吸收利用饲料中营养成份及原料的天然色素，无需添加化学色素苏丹红、加丽素红造成对人体的有害物质及影响畜禽产品天然食用风味，可媲美家养畜禽肉。能天然增加动物产品着色度和食用风味，猪只皮肤红润，毛色发亮；肉鸡肉鸭颜色加深；改善蛋壳的质量和颜色，蛋清厚稠，蛋黄鲜红；水产动物颜色更加健康，无斑点。
枯草芽孢杆菌在动物生产中的应用效果 张爱武1 ,薛军2 (1.吉林农业大学中药材学院,吉林长春130118;2.中国药材集团公司,北京102600) 摘要:作者综述了枯草芽孢杆菌的作用机制及其在家禽、猪、反刍动物、水产动物生产中的应用效果,以期为生产实践中科学合理利用枯草芽孢杆菌提供一定的理论依据。 关键词:枯草芽孢杆菌;动物;应用 中图分类号:S852.61+6文献标识码:A文章编号:1671-7236(2011)04-0234-05 芽孢杆菌(Bacillus subtilis)是一种可形成芽孢的好氧革兰氏阳性菌,具有耐温度变化、快速复活和较强分泌酶等特点(戴晋军等,2009),是农业部允许作为饲料添加剂的两种芽孢杆菌之一,已被越来越多地研制成微生物制剂,从而成为畜牧研究和生产中最常见的微生态制剂之一。其制剂具有防病抗病、提高动物生产性能及对动物无毒无害、无残留等特点,是一种优质、高效、低残留、无污染、绿色环保 收稿日期:2011-02-10 作者简介:张爱武(1971-),女,山东人,博士,研究方向:动物营养与饲料科学。的新型饲料添加剂。枯草芽孢杆菌产品以内生孢子的形式存在,对干燥、高温、高压、氧化等不良环境的抵抗力很强。 枯草芽孢杆菌具有很强的蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶等活性,能产生抗菌素,在动物肠道内具有较强生物夺氧能力,这些特性对促进动物营养的消化吸收、提高动物的饲料转化率和防病,促进生长起到重要作用(周映华等,2010)。现将枯草芽孢杆菌的作用机制及其在动物生产中的应用效果综述如下。 1枯草芽孢杆菌的作用机制 1.1禽类及单胃动物禽类及单胃动物用枯草芽 高的水平,可以推迟1周,在35日龄进行首次免疫。 3.2伪狂犬病净化的思考目前,伪狂犬给中国的养猪业造成的经济损失非常严重。而伪狂犬基因缺失疫苗及其伪狂犬基因缺失蛋白抗体的ELISA检测方法也是十分成功的检测方法,可以准确区分免疫抗体和野毒感染抗体,这就使得伪狂犬病净化成为可能。虽然,在全国净化伪狂犬病非常困难,但是在条件相对较好的猪场净化,是当前行之有效的措施。1种猪的净化。因为,伪狂犬病病毒可以通过精液进行传播,种猪的带毒率直接影响整个猪群的伪狂犬病流行情况。在整个种猪群采集样品进行病原的检测,淘汰阳性猪,然后过3个月的时间再进行一次普查,然后再次淘汰阳性猪群,这样,就可以得到一个伪狂犬阴性种猪群。o母猪群和后备猪的净化。经产母猪如果带毒,可以通过胎盘传给仔猪,而且胎次越高,仔猪的阳性率也越高,因此,做好母猪和后备母猪的监测,成为伪狂犬病净化必不可少的环节。?仔猪的免疫净化,做好种猪和母猪的净化的前提下,必须进行仔猪的免疫,母源抗体的存在只能维持8周左右的时间,如果不进行仔猪免疫,如果环境中存在伪狂犬野毒,随着母源抗体的消失,后期仔猪免疫力下降,就会发病,如果仔猪进入后备猪群,就会将病毒带入后备猪群,从而造成恶性循环。 伪狂犬病的净化是一个长期的工作,需要进行长时间的坚持才能完成,只有长期完整的监测和监控,才有可能完成伪狂犬病的净化和根除工作,促进猪群的健康发展。 参考文献 1刘明亚,陈闻,李玉峰.猪瘟和伪狂犬抗体水平对疫苗免疫的影响[J].畜牧与兽医,2010,42(2):68~70. 2朱玲,郭万柱,徐志文.猪伪狂犬病基因缺失活疫苗(SA215)免疫母猪后仔猪母源抗体消长规律及首免日龄[J].中国兽医学报, 2004,24(4):320~322. 3曾强.规模化猪场PRV感染检测与免疫防制研究[D].广州:华南农业大学,2006. 4童光志.仔猪的免疫[J].国外兽医学畜禽传染病,1993,13(8): 30~32.
《各种功能菌的作用》 一、枯草芽孢杆菌：增加作物抗逆性、固氮。 二、巨大芽孢杆菌：解磷（磷细菌），具有很好的降解土壤中有机磷的功效。三、胶冻样芽孢杆菌：解钾，释放出可溶磷钾元素及钙、硫、镁、铁、锌、钼、锰等中微量元素。 四、地衣芽孢杆菌：抗病、杀灭有害菌， 五、苏云金芽孢杆菌：杀虫（包括根结线虫），对鳞翅目等节肢动物有特异性的毒杀活性。 六、侧孢芽孢杆菌：促根、杀菌及降解重金属， 七、胶质芽孢杆菌：有溶磷、释钾和固氮功能，分泌多种酶，增强作物对一些病害的抵抗力。 八、泾阳链霉菌：具有增强土壤肥力、刺激作物生长的能力。 九、菌根真菌：扩大根系吸收面，增加对原根毛吸收范围外的元素（特别是磷）的吸收能力。 十、棕色固氮菌：固定空气中的游离氮，增产。 十一、光合菌群：是肥沃土壤和促进动植物生长的主力部队。 十二、凝结芽孢杆菌：可降低环境中的氨气、硫化氢等有害气体。提高果实中氨基酸的含量。十三、米曲霉：使秸秆中的有机质成为植物生长所需的营养，提高土壤有机质，改善土壤结构。 十四、淡紫拟青霉：对多种线虫都有防治效能，是防治根结线虫最有前途的生防制剂。 三种以上多种复合菌相互促进、相互补充，抗土传病害效果远远大于单一菌种 有益菌群相互协同，共同作用，能使作物达到高产丰产的效果. 1、促进快速生长：菌群中的巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌等有益微生物在代谢过程中产生大量的植物内源酶，可明显提高作物对氮、磷、钾等营养元素的吸收率。 2、调节生命活动，增产增收：菌群中的胶冻样芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌等有益菌可促进作物根系生长，须根增多。有益微生物菌群代谢产生的植物内源酶和植物生长调节剂经由根系进入植物体内，促进叶片光合作用，调节营养元素往果实流动，膨果增产效果明显。与施用化肥相比，在等价投入的情况下可增产15%—30%。 3、果实品质明显提高：菌群中的侧孢芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌等可降低植物体内硝酸盐含量20%以上，能降低重金属含量，可使果实中Vc含量提高30%以上，可溶性糖提高2—4度。乳酸菌、嗜酸乳杆菌、凝结芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等可提高果实中必需氨基酸（赖氨酸和蛋氨酸）、维生素B族和不饱和脂肪酸等的含量。果实口感好，耐储藏，卖价高。 4、分解有机物质和毒素，防止重茬：菌群中的米曲菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌等有益微生物能加速有机物质的分解，为作物制造速效养分、提供动力，能分解连作有毒有害物质，防止重茬。 5、增强抗逆性：菌群中的地衣芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、侧孢芽孢杆菌等有益微生物可增强土壤缓冲能力，保水保湿，增强作物抗旱、抗寒、抗涝能力；同时侧孢芽孢杆菌还可强化叶片保护膜，抵抗病原菌侵染，抗病，抗虫。
枯草芽孢杆菌在农作物上的应用 有效活菌数200亿/克 作用机理： 1、生物拮抗作用：枯草芽孢杆菌在生长过程中能代谢分泌细菌素（枯草菌素、多粘菌素、制霉菌素等）、脂肽类化合物、有机酸类物质等。这些代谢物可有效的抑制原菌的生长或溶解病原菌，以致杀死病菌，高抗重茬。它分泌的酶类有几丁致酶抗菌蛋白对多种植物原病菌有强烈的抑制作用；并通过空间和营养成分的争夺，达到对致病菌的竞争性抑制作用。 2、杀菌溶菌作用：枯草芽孢杆菌可在病原菌的菌丝上伴随生长，分解消耗病原菌，致病菌菌丝发生断裂，防治致病菌进一步侵染植株。还可以用于防治小麦白粉病、稻瘟病、赤霉病、纹枯病、碳蛆病、黄瓜霜霉病、番茄青枯病、灰霉病等植物病害。 主要功效： 1. 抑制土壤中病原菌的繁殖和对植物根部的侵袭，减少植物土传病害，预防多种害虫爆发; 2. 提高种子的出芽率和保苗率，预防种子自身的遗传病害，提高作物成活率，促进根系生长；
3. 改善土壤团粒结构，改良土壤，提高土壤蓄水、蓄能和地温，缓解重茬障碍; 4. 抑制生长环境中的有害菌的滋生繁殖，降低和预防各种菌类病害的发生; 5. 促使土壤中的有机质分解成腐殖质，极大的提高土壤肥效; 6. 促进作物生长，成熟，降低成本、增加产量，提高收入。 7、增强光合作用，提高肥料利用率，降低硝酸盐含量 8、平衡土壤pH值，有益微生物调节植物根系生态环境，形成优势菌落，防止土传病虫害，解除化肥、农药及有害因子对土壤的破坏，克服连作障碍。 9、作为生物农药投入到植物病害应用中，如对水稻稻瘟病、甘蓝黑腐病等真菌病害有效。 10、无需使用杀虫剂/ 杀菌剂：能提供细菌繁殖抑制病菌的生长环境，提高农作物抗病能力，使病菌，昆虫卵在土壤中自然地被除掉，尤其能防治根瘤病、寄生虫、土壤线虫病等。 适用范围：全国各种作物及生物肥料、复合微生物肥料、生物有机肥料的生产厂家。
枯草芽孢杆菌的12大功效！ 目前市场上百分之九十的菌肥都会添加这种枯草芽孢杆菌！因为它有以下12种功效。 1.抗生作用 抗生作用是指拈抗微生物通过产生代谢产物在低浓度下就能够对病原微生物的生长和代谢产生抑制作用，从而来影响病原微生物的生存和活动。近半个世纪以来，人们从枯草芽孢杆菌不同菌株的代谢产物中分离纯化了多种有效的抗菌物质。
2.溶菌作用 枯草芽孢杆菌的溶菌作用主要表现在是通过吸附在病原菌的菌丝上，并随着菌丝生长而生长，而后产生溶菌物质造成原生质泄露使得菌丝体断裂；或者是产生抗菌物质通过溶解病原菌孢子的细胞壁或细胞膜，致使细胞壁穿孔、畸形等现象从而抑制孢子萌发。 3.诱导植物产生抗性及促进植物生长 诱导植物产生抗性作用是指枯草芽孢杆菌不但能够抑制植物病原菌，而且还能够诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能的作用。 什么是PGPR国际上把土壤中能促进植物生长的根际自生细菌通称为植物促生根圈细菌(Plantgrowth promoting rhizobaceria)，简称为PGPR。 其中以枯草芽孢杆菌的抗逆性最强、功能最多、适应性最广、效果最稳定。枯草芽孢杆菌能够产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质，促进植物的生长使植物抵抗病原菌的侵害。 4.保护环境 枯草芽孢杆菌大量应用于生物肥料。当作用于作物或土壤时，能够在作物根际或体内定殖，并起到特定肥料效应。 目前，微生物肥料在培肥地力，提高化肥利用率，抑制农作物对硝态氮、重金属、农药的吸收，净化和修复土壤，降低农作物病害发生，促进农作物秸秆和城市垃圾的腐熟利用。提高农作物产品品质和食品安全等方面表现出了不可替代的作用。 5.枯草芽孢杆菌对土壤中的菲与苯并芘的吸附及生物降解功能 土壤与其相连的水环境称为土壤-水环境系统，其中存在着大量的土壤固有微生物，并在表面存在生物膜，因为生物膜形成了隔离层，有机污染物在接触到支撑生物膜的固体基底之前，必须首先到达并且穿过这个隔离层，这样就强烈地改变矿物颗粒或基底的吸附行为，对吸附作用有重要的影响. 近年的研究表明，由于受污染影响，导致土壤中含有多环芳烃（PAHs），沉积物中PAHs 主要为原油污染以及工业或民用煤不完全燃烧所致，枯草芽孢杆菌对菲与苯并芘的吸附及生物降解研究。 研究表明以枯草芽孢杆菌为接种微生物，对菲与苯并芘都可进行吸附或生物降解，48h 液相PAHs浓度达到平衡时，微生物对菲消除了98％，对苯并芘消除85％；接种的样品48h吸附等温线均呈线形，能较好地符合线性方程； 在接种微生物情况下，沉积物与土壤对菲和苯并芘吸附特征均发生较大变化，对菲的吸附量增大约35倍，而对苯并芘的吸附量却降低了2／3左右； 未接种微生物的土壤和沉积物对菲解吸率为20％，接种的样品组为2.9％，而对苯并芘的解吸结果与菲相反，未接种的对照组为4％，接种的样品组为l3％。