巨大芽孢桿菌的應用
解磷作用
? 陳凱等研究了巨大芽孢桿菌P1的解磷效果，巨大芽孢桿菌P1在蛋黃培養基上溶磷圈明顯，具有解有機磷的作用。張維娜等研究了巨大芽孢桿菌JD-2的溶磷效果，發現JD-2具有較強降解有機磷、無機磷的能力，發酵液接人土壤后，能達到比較好的解磷效果。研究解磷機理發現解磷作用是由菌株生長過程中的代謝產物決定的，代謝產物包括有機酸、質子和多糖等，其中有機酸通過羥基和羧基對不溶性磷酸鹽進行螯合使其溶解，質子通過降低周圍的pH來溶解不溶性磷酸鹽，多糖通過與有機酸的協同效應來推動不溶性磷酸鹽的溶解。
? 巨大芽孢桿菌可以提高作物的產量。柳艷艷等研究了不同濃度的巨大芽孢桿菌BM002微生物菌劑對油菜的促生作用，0.1g／kg濃度對提高油菜產量和促進根系生產有顯著作用。常慧萍等從小麥根際分離了固氮菌、解磷菌和解鉀菌并研究了相互間的作用，解磷菌能促進固氮菌和解鉀菌的生長繁殖，3種菌混合使用可促進小麥的生長發育并提高產量。
應用
? 芽孢桿菌是植物病害生物防治的主要生防細菌，在生長發育過程中產生拮抗性或競爭性的代謝產物，可抑制病原菌生長或殺死病原菌。最常用的生防芽孢桿菌主要有枯草芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、短小芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌。
? 近年來關于巨大芽孢桿菌生防作用的研究較多，秦健研究了巨大芽孢桿菌B196的抑菌作用，巨大芽孢桿菌B196可以抑制水稻紋枯病菌、水稻細菌性條斑病菌、水稻白葉枯病、番茄青枯病菌、煙草赤星病菌、煙草灰霉病菌、玉米白絹病菌和西瓜枯萎病菌等病原菌的生長。孔青研究了海洋巨大芽孢桿菌抑制黃曲霉的生長，并能抑制在花生上黃曲霉毒素的生物合成，其機理為通過競爭性生長和產生某種次級代謝產物，抑制黃曲霉的生長和黃曲霉毒素合成基因的表達。巨大芽孢桿菌的生防作用應用到農業中，可以減少農藥的使用，降低農資成本，并可以間接地降低農產品的農藥殘留，具有非常重要的意義。
? 目前對巨大芽孢桿菌的研究逐漸從傳統的菌種篩選、發酵條件優化和生理生化功能到特殊功能的研究，如巨大芽孢桿菌具有水體凈化的作用。關于巨大芽孢桿菌的水體凈化的研究主要集中在對水體有機物與磷的降解、修復水體富營養化以及在水產養殖中的應用。王琳等采用投菌法對富營養化景觀水體的試驗研究，巨大芽孢桿菌對富營養化水體中的總氮(TN)、總磷(TP)和CODcr均有一定的去除效果。侯穎等從養魚池水中分離篩選到一株具有氨氮降解作用的巨大芽孢桿菌，菌株在24h內的氨氮降解率>95％，并具有硝酸還原和亞硝酸還原能力，可作為益生菌應用到水產養殖中，有望決養殖水體中的氨氮污染問題。利用巨大芽孢桿菌凈化水體，可以避免利用化學制劑引起的二次污染問題，且成本較低，具有非常重要的意義。
? 與傳統的大腸桿菌表達系統相比，巨大芽孢桿菌體積是大腸桿菌的100倍以上，巨大芽孢桿菌不產內毒素且蛋白分泌能力遠遠高于大腸桿菌；與其他芽孢桿菌表達系統相比，巨大芽孢桿菌不產生堿性蛋白酶，表達的外源蛋白不會被降解，且重組質粒在巨大芽孢桿菌中能穩定存在，不易丟失，現已廣泛應用于工業和學術研究。巨大芽孢桿菌具有表達率高、遺傳穩定、產物可分泌和發酵工藝成熟的優點。另外，巨大芽孢桿菌的細胞壁只含有肽聚糖和磷壁質，成分簡單，在分泌的蛋白質產品中不會混雜有內毒素，且蛋白跨越細胞膜后，直接或加工后分泌到培養基中以活性結構存在而不發生聚集，不需要再對蛋白質進行復性，因此巨大芽孢桿菌適用于工業大規模的蛋白質生產。
? 巨大芽孢桿菌是革蘭氏陽性細菌，其轉化方法與革蘭氏陰性細菌不同。一般有原生質體轉化法和電擊轉化法。巨大芽孢桿菌的原生質體轉化法是由PEG-6000介導的。巨大芽孢桿菌在溶菌酶的作用下轉化為原生質體，構建好的攜帶外源基因的質粒轉化進巨大芽孢桿菌中，原生質體轉化法比較復雜。電擊轉化法簡單快速且轉化效率高，可有效地將DNA轉入巨大芽孢桿菌中，是巨大芽孢桿菌最常用的轉化方法。
? 巨大芽孢桿菌除了具有解磷作用、生物防治作用、水體凈化作用、和表達外源蛋白作用外，還有一些作用逐漸被發現。劉露等篩選并鑒定了一株巨大芽孢桿菌2-2具有降解泡葉藻的作用，巨大芽孢桿菌2-2同時具有海藻膠裂解酶、蛋白酶和纖維素酶活性，將構成海藻的大分子物質降解成小分子、水溶性的物質，最大限度完整地保留了海藻中的生物活性物質和營養物質，有望取代傳統的物理法和化學法，采用生物法進行海藻降解。來源ChemicalBook平臺
主要參考資料
[1]微生物學詞典
[2]劉露,李麗,閆洪雪,張鵬鵬,梁文輝,趙宏濤.巨大芽孢桿菌的應用研究進展[J].北方農業學報,2016,44(04):117-120.
