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芽孢桿菌科屬革蘭氏染色陽性菌。產生芽孢,需氧或兼性厭氧，大多數有動力，無莢膜，多數溶血，通常過氧化氫酶陽性。DNA中的G+C克分子含量為32～62%。該屬細菌的重要特性是能夠產生對不利條件具有特殊抵抗力的芽孢。發現於不同的生境，少數種對脊椎動物和非脊椎動物致病。包括對人和動物致病的炭疽芽孢桿菌，可引起食物中毒的蠟狀芽孢桿菌，非致病性的枯草芽孢桿菌、蕈狀芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌等。

生理特性

好氧或兼性厭氧，具有對熱、pH和鹽各種多樣性的生理特性。化能異養菌，具發酵或呼吸代謝類型。通常接觸酶陽性。

形態特徵

細胞呈直杆狀，0.5-2.5μm×1.2-10μm，常以成對或鏈狀排列，具圓端或方端。細胞染色大多數在幼齡培養時呈現革蘭氏陽性，以周生鞭毛運動。芽孢橢圓、卵圓、柱狀、圓形，能抗許多不良環境。每個細胞產一個芽孢，生孢不被氧所抑制。代表種為枯草芽孢桿菌，周生鞭毛，為格蘭染色陽性，芽孢呈橢圓形，在有機物的轉化和分解過程中占據重要地位。芽孢桿菌屬根據其形態,可大致分為如下三大群：第1群―芽孢為圓形或圓柱狀,位於菌體中央或菌端。芽孢壁薄,菌體基本不鼓起。也叫枯草菌群。炭疽桿菌屬於本群。第2群―芽孢為卵圓形,位於菌體中央或菌端。芽孢壁厚,菌體鼓起。腐蛆病菌屬於本群。第3群―芽孢為球狀,位於菌端。菌體鼓起。

分布範圍

芽孢桿菌屬可廣泛見於各種自然環境，如土壤和水中。

下屬分類

芽孢桿菌屬可分為以下亞群：多黏芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌（包括蠟樣芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌）、短芽孢桿菌、炭疽芽孢桿菌。本屬包括對人和動物致病的炭疽芽孢桿菌，可引起食物中毒的蠟狀芽孢桿菌，非致病性的枯草芽孢桿菌、蕈狀芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌等近50種。

炭疽芽孢桿菌

炭疽芽孢桿菌有莢膜，無鞭毛，在人工培養物內細菌呈長鏈狀排列，形成圓卵形芽孢；芽孢位於菌體中央 ，但不大於菌體寬度；專性需氧；芽孢的抵抗力很強，在乾燥狀態下可生存數十年；本菌主要使食草動物發病，病程急劇，死亡率高；人的易感性僅次於食草動物，病菌經由破損的皮膚、消化道或呼吸道侵入體內，死亡率高；可用抗生素和磺胺治療。

蠟狀芽孢桿菌

蠟狀芽孢桿菌是革蘭氏陽性需氧芽孢桿菌，屬於兼性好氧菌，能在厭氧的條件下生長，是引起細菌性食物中毒的一種較常見的細菌。該菌生長繁殖的最適宜溫度為28-37℃，10℃以下不繁殖。其繁殖體較耐熱，需100℃經20min才被殺死，而芽孢可耐受100℃ 30min，或乾熱120℃經60min才能被殺死。在pH值為6-11的範圍內，本菌均能生長；pH值為5以下，其生長發育則顯著受到抑制。蠟狀芽孢桿菌常見於植物和許多生、熟食品中。已經從多種食品中分離出該菌，包括肉、乳製品、蔬菜、魚、土豆、糊、醬油、布丁、炒米飯以及各種甜點等。因此，由蠟狀芽孢桿菌引起的食物中毒所涉及的食品種類繁多。

枯草芽孢桿菌

菌落形態變化很大。細胞0.7-0.8μm×2-3μm。單個，無莢膜，周生鞭毛，運動，革蘭氏染色陽性。芽孢大小0.6-0.9μm×1.0-1.5μm，橢圓到柱狀，中生到近中生。茅胞囊不明顯增大。菌落粗糙，不透明，不閃光擴張，污白灰或微帶黃色：該菌除生產液化型澱粉酶外，還可用於製取蛋白酶，5'-核苷酸酶，菜些氨基酸，核苷等。

凝結芽孢桿菌

凝結芽孢桿菌最初由Hammer從酸敗的罐頭牛奶中分離出，並描述為新種。以後又從酸敗的保存食品中分離到這些細菌，它們產生高濃度的L-乳酸，引起含碳水化合物的罐頭食品的酸敗，從而引起人們的注意。對於分離到的一些菌株在許多研究中也觀察到它們的細胞、芽孢和胞囊的形態在菌株間的差異。這些高度有差異的多形態菌株導致許多的同物異名。後來通過一些生理試驗而觀察到這些菌株可分為不同的簇群。Blμmenstock從表型和遺傳型的特徵將凝結芽孢桿菌分為兩群。Nakamura和Blμmenstock分析了表型相似以前鑑定為凝結芽孢桿菌的菌株。他們用紫外分光光度計測定解鏈的DNA重新組合的復性率，獲得各菌株間的DNA相似值。結果發現其中有30個菌株明顯分為DNA相關聯的兩個群。1群以凝結芽孢桿菌為代表，另一群菌株與芽孢桿菌的有關種的DNA相似值都低，在表型特徵與凝結芽孢桿菌也有所區別，因此定為一新種，命名為斯密氏芽孢桿菌（Bacillus smithii）。

斯密氏芽孢桿菌

如上述這個種是原鑑定為凝結芽孢桿菌的菌株經重新分類而建立的。該種的菌株分離自煉乳、罐頭食品、乳酪、榨取的糖甜菜汁等。

嗜熱脂肪芽孢桿菌

嗜熱脂肪芽孢桿菌細胞杆狀，一般為0.6-1.0μm×2.0-3.5μm。芽孢橢圓，次端生或端生，大小可變。革蘭氏染色反應可變，運動。在葡萄糖培養基中大多數菌株能在無氧條件下活躍地生長，直到ph降低至5.3-4.8才不活躍。少數菌株在厭氧條件下不生長。厭氧發酵產物主要是L(+)乳酸，尚有少量甲酸、乙酸和乙醇，比例為2：1：1。在某些菌株中硝酸鹽可促進厭氧生長，並產氣。有些菌株則無此作用或僅還原至亞硝酸鹽。最低的營養需求菌株間差異很大。芽孢的抗熱性及對其他不利環境的抗性比芽孢桿菌屬的其他中溫的任何種都強。營養細胞對不利條件就明顯敏感，如冷至室溫其生活力可能立即喪失。（最低生長溫度30-45℃）。因此鑑定時必須注意此特徵。可在下列生境場所發現這種菌：土壤、沙漠沙土、熱溫泉、海洋沉積物、堆肥和食物等。其營養細胞在許多食物中，如ph>5.0和合適的溫度下能很快地萌發和生長，可造成罐頭食品的「平酸」

左旋乳酸芽孢桿菌

左旋乳酸芽孢桿菌（Bacillus laevolacticus），細胞寬0.4-0.7μm，芽孢橢圓形0.6-0.8μm × 0.8-1.2μm胞囊略膨大，運動。生長要求葡萄糖和其他碳水化合物，從葡萄糖產酸不產氣，主要產D(-)乳酸。[8]肽聚糖側鏈直接與二氨基更二酸相連。甲基醌主要是MK-7。細胞脂肪酸為反異C15:0和C17：0脂肪酸。分離自植物根際。

消旋乳酸芽孢桿菌

消旋乳酸芽孢桿菌（Bacillus racemilacticus），葡萄糖同型發酵產生DL-乳酸。左旋乳酸芽孢桿菌和消旋乳酸芽孢桿菌兩個種是Nakayama和Yanoshi（1967）報道的，在伯傑氏細菌學手冊內列入芽孢桿菌屬後面的位置未定種。

氣球芽孢桿菌

氣球芽孢桿菌（Bacillus vesicuiferous），Trinkμmuite等（1987）報道了一個形成氣胞的生芽孢的產乳酸的新種。這個種的菌株分離自龍蝦的腸道。

主要價值

芽孢桿菌在製劑中以內生孢子的形式存在，孢子進入腸道後，在腸道上部能迅速復活並分泌活性很強的蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶，有助於降解植物性飼料中某些複雜的碳水化合物，拮抗腸道內的氧氣，造成厭氧環境，有利於維持腸道生態平衡。該類菌無毒性，能分泌出活性強的蛋白酶等多種酶類，在其生命過程中又能以孢子體形式存在，具有耐高溫、耐鹽鹼、耐擠壓、飼料加工對其損傷小等特性，易於生產和保存，作為飼料微生態添加劑和水體微生態調控劑都有廣闊前景。芽孢桿菌製成的產品有促菌生（蠟樣芽孢桿菌）、整腸生（地衣芽孢桿菌）、抑菌生（枯草芽孢桿菌）、乳康生（含蠟樣芽孢桿菌）。在芽孢桿菌屬中也有不少能產乳酸的細菌，其中還有在經濟上重要的種。對於這些產乳酸的芽孢桿菌應該屬於乳酸細菌的範疇之內。這些種的共同特徵：細胞杆狀，形成內生芽孢。通常同型發酵產乳酸。接觸酶大多為陽性。

主要危害

大多數芽孢桿菌屬細菌是無害的，但有一些對人和動物是有致病性的。蠟樣芽孢桿菌可引起食物中毒，症狀與金黃色葡萄球菌食物中毒相似。一些菌株在食物中可產生耐熱性毒素，該毒素與芽孢萌發有關，在被食入後1-5 h出現嘔吐症狀。其他菌株產生不耐熱腸毒素，在食入後10-15 h內引起腹瀉。已知蠟樣芽孢桿菌在免疫受損患者引起菌血症以及其他症狀如嘔吐和腹瀉。炭疽桿菌可引起人和動物炭疽。芽桿菌屬感染與食用各種食物有關，尤其是米飯、意大利麵條、蔬菜以及未加工的牛奶和肉製品。攝入微生物或微生物產生的毒素均可致病。飲用水作為致病性芽孢桿菌（包括蠟樣芽孢桿菌）的感染源尚缺乏證據，芽孢桿菌屬胃腸炎的水源性傳播也未被證實