芽孢桿菌（Bacillus-like）是一大類好氧或兼性厭氧（極少數(shù)種類嚴(yán)格厭氧）、革蘭氏染色陽(yáng)性（部分種類染色反應(yīng)可變，極少數(shù)種類為陰性），能形成芽孢（少數(shù)種類未觀察到芽孢）的化能異養(yǎng)細(xì)菌。芽孢桿菌屬（Bacillus）狹義上專指Bacillus屬的種類；而廣義上，它還包括由Bacillus屬分化出的近緣屬、乳酸桿菌屬，以及名稱類似但不屬于芽孢桿菌、卻含有Bacillus詞根的屬。該詞條是以Bacillus屬中的種類和由Bacillus屬分化出來(lái)的芽孢桿菌近緣屬的種類為主體。
芽孢桿菌有芽孢和營(yíng)養(yǎng)體兩種形態(tài)，營(yíng)養(yǎng)體的細(xì)胞基本形態(tài)有桿狀和橢圓狀，桿狀中有長(zhǎng)桿狀、短桿狀；橢圓狀中有長(zhǎng)橢圓和短橢圓。不同種類的芽孢桿菌，細(xì)胞形態(tài)存在一定的差異，細(xì)胞的大小為（0.4~1.5）μm×（0.8~3.0）μm。芽孢桿菌主要分布于土壤、植物、食物、動(dòng)物腸道中，其營(yíng)養(yǎng)體約30min分裂增殖一次，營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH、氧氣、鹽濃度等條件的改變會(huì)使芽孢和營(yíng)養(yǎng)體轉(zhuǎn)化。
芽孢桿菌具有抗逆性和營(yíng)養(yǎng)性，其存在很多特殊功能的菌株，在畜禽養(yǎng)殖行業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。例如，飼料中添加芽孢桿菌微生態(tài)制劑能提高畜禽生產(chǎn)肉、奶和蛋等的產(chǎn)量，應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖行業(yè)；芽孢桿菌可分泌多種酶類，應(yīng)用于酶制劑工業(yè)；除極個(gè)別的菌種外，多數(shù)菌種與動(dòng)，植物關(guān)系密切并與其形成良好的共生體系，應(yīng)用于益生菌制劑、微生物肥料的生產(chǎn)等等。部分芽孢桿菌也存在有害作用，如炭疽桿菌可導(dǎo)致人、畜炭疽病等的發(fā)生。
歷史
芽孢桿菌是人類最早發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌之一，在微生物學(xué)研究中占有重要的地位。1835年，克里斯汀·埃倫伯格（Ehrenberg）命名和描述了Vibrio subtilis，即現(xiàn)在人們所熟悉的枯草芽孢桿菌，它原先被歸為纖毛蟲類的一個(gè)種。1864年，達(dá)萬(wàn)（Davaine）等在顯微觀察炭病致死的動(dòng)物血液中的寄生蟲時(shí)，發(fā)現(xiàn)炭疽病是可以通過(guò)這種“寄生蟲”在動(dòng)物中進(jìn)行傳染，并將這種微小的生物定名為細(xì)菌（Bacterium）。1870年，路易斯·巴斯德（Pasteur）在蠶軟腐?。╢lacherie）死亡的蟲體中，明顯地觀察到蟲體中的細(xì)菌含有內(nèi)生芽孢，即發(fā)現(xiàn)了內(nèi)生芽孢的細(xì)菌。
直到1872年，德國(guó)微生物學(xué)家羅伯特·科赫（Cohn）根據(jù)形態(tài)特征，第一次命名了芽孢桿菌屬（Bacillus），將細(xì)弱弧菌（Vibrio subtilis）重新定名為枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）。1877年，羅伯特·科赫描述了枯草芽孢桿菌的芽孢，證明了芽孢的抗熱性；同年，羅伯特·科赫提出了炭疽桿菌（Bacillus anthracis）細(xì)胞生長(zhǎng)的生活史循環(huán)，指出了細(xì)菌生長(zhǎng)是從細(xì)胞到抗熱芽孢、再?gòu)目篃嵫挎叩郊?xì)胞的循環(huán)過(guò)程。此后隨研究的深入，芽孢桿菌越來(lái)越多的種被發(fā)現(xiàn)記錄。
1908年，弗呂格（Flüggec）第一個(gè)提出根據(jù)好氧生長(zhǎng)特性對(duì)芽孢桿菌屬進(jìn)行分類。早期的微生物分類學(xué)家把桿狀的細(xì)菌均歸結(jié)為芽孢桿菌屬，從而導(dǎo)致了這個(gè)屬含有大量的種類；雖然在1929年，托普利（Topley）和威爾遜（Wilson）的著作《細(xì)菌免疫學(xué)原理》（Principles of 細(xì)菌學(xué) and 免疫力）中，把芽孢桿菌這個(gè)屬定義為好氧的、含有芽孢的桿菌，通常為革蘭氏陽(yáng)性，當(dāng)時(shí)有200多個(gè)種，但是，后來(lái)仍然有很多微生物學(xué)家認(rèn)為這個(gè)屬存在著巨大的多樣性，是可以進(jìn)一步分化拆分的（Lechevalierand Solotorovsky，1965）。
分類
在分類地位上，芽孢桿菌隸屬于厚壁菌門（Firmicutes）芽孢桿菌綱（Bacilli）芽孢桿菌目（Bacillales）的7個(gè)科，即芽孢桿菌科（Bacillaceae）、脂環(huán)酸芽孢桿菌科（Alicyclobacillaceae）、類芽孢桿菌科（Paenibacillaceae）、路易斯·巴斯德代柄菌科（Pasteuriaceae）、動(dòng)球菌科（Planococcaceac）、凝結(jié)芽孢桿菌科（Sporolactobacillaceac）、嗜熱放線菌科（Thermoactinomycetaceae）。
芽孢桿菌科
芽孢桿菌科建立于1895年，是芽孢桿菌中屬、種最多的科。該科至少有69屬，除了居熱土菌屬（Calditerricola）、地微菌屬（Geomicrobium）、海洋球菌屬（海球菌屬）、微好氧桿菌屬（Microaerobacter）、糖球菌屬（Saccharococcus）、鹽微菌屬（Salinimicrobium）、鹽沉積物桿菌屬（Salisediminibacterium）7個(gè)屬外，其他屬的種類絕大多數(shù)能形成芽孢，至少有604種。2015-2016年，芽孢桿菌科新增5屬，共增加新種110種，其中，中國(guó)學(xué)者報(bào)道了46個(gè)新種，占全部新種的41.8%，而福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)微生物研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了6種，占中國(guó)新種的13%。
脂環(huán)酸芽孢桿菌科
脂環(huán)酸芽孢桿菌科是2010年新建立的科，該科至少有6屬，43種。2015-2016年增加6新種，其中，中國(guó)學(xué)者報(bào)道了2個(gè)新種，占全部新種的33.3%。
類芽孢桿菌科
類芽孢桿菌科是2010年新建立的科，該科至少有10屬，321種。2015-2016年增加72新種，其中，中國(guó)學(xué)者報(bào)道了36個(gè)新種，占全部新種的50%。
動(dòng)球菌科
動(dòng)球菌科早在1949年就建立了，該科至少包括15屬，除了6個(gè)屬名帶“bacillus”詞尾外，其他9個(gè)屬分別為哈格瓦氏菌屬4種、顯核菌屬2種、金黃微菌屬3種、線桿菌屬1種、庫(kù)特氏菌屬6種、類芽孢束菌屬4種、動(dòng)球菌屬12種、動(dòng)性微菌屬10種、芽孢束菌屬14種。其中，顯核菌屬、金黃微菌屬、線桿菌屬、庫(kù)特氏菌屬、動(dòng)球菌屬、動(dòng)微菌屬6屬不能形成芽孢。該科至少有9屬49種能形成芽孢，2015-2016年增加3個(gè)新種，新轉(zhuǎn)入1種。
芽孢乳桿菌科
芽孢乳桿菌科是 2010年建立的新科，該科至少有6屬，除中華球菌屬（Sinobaca）外，其余5屬20種均能形成芽孢。2015-2016年建立1個(gè)新屬，共增加7個(gè)新種，中國(guó)學(xué)者發(fā)表4個(gè)新種，占該科全部新種的57.1%。
嗜熱放線菌科
嗜熱放線菌科建立于2006年。早在1899年，齊林斯基（Tsilinsky）就描述并建立了該科的第一個(gè)屬——嗜熱放線菌屬。由于其成員的革蘭氏染色陽(yáng)性、好氧、（尤其是）絲狀生長(zhǎng)的特征與放線菌極其相似，因此，它們起初被認(rèn)為是放線菌。但是，它們?cè)?a href="/hebeideji/7182145673905618956.html">細(xì)胞發(fā)育分化、形成芽孢——芽孢、抗逆性強(qiáng)等方面的特性與芽孢桿菌屬極為致，而且，它們?cè)谙到y(tǒng)發(fā)育關(guān)系上與放線菌存在較大差異，因此，斯塔克布蘭特（Stackebrandt）和沃斯（Woese）于1984年首次將它們劃分到芽孢桿菌目。
后來(lái)，根據(jù)系統(tǒng)分類分析和化學(xué)分類學(xué)特征，從嗜熱放線菌屬劃分出6個(gè)屬。在此基礎(chǔ)上，松尾清一（Matsuo）等于2006年建立了嗜熱放線菌科，隨后，亞辛（Yassin）等對(duì)該科的描述進(jìn)行了修訂。該科至少包括17屬，只有新芽孢桿菌屬的名稱帶“bacillus”詞尾，其他16屬的名稱菌無(wú)“bacillus”詞尾，如芽孢鏈菌屬、克羅彭施泰特氏菌屬、萊西氏菌屬等。2015-2016年建立3個(gè)新屬，共增加9個(gè)新種，中國(guó)學(xué)者發(fā)表4個(gè)新種，占該科全部新種的44.4%。
待建立的科
2種脫硫芽孢桿菌屬：根據(jù)系統(tǒng)分類分析，該屬的分類地位應(yīng)歸為芽孢桿菌目的一個(gè)新科（待建立）。
其他
芽孢桿菌科中，絕大多數(shù)屬的種類能形成芽孢，為芽孢桿菌，也有7屬的種類不能形成芽孢，為非芽孢桿菌，如居熱土菌屬2種、中央菌屬1種等。動(dòng)球菌科15屬中，有9屬均能形成芽孢，其余6屬都不能形成芽孢，為非芽孢桿菌如顯核菌屬、金黃微菌屬等。芽孢乳酸桿菌科的6屬中，只有中華球菌屬不能形成芽孢，其余5屬均為芽孢桿菌。此外，巴斯德氏柄菌科易與巴斯德氏菌科混淆，后者是變形菌門γ變形菌綱的農(nóng)桿菌。
有些學(xué)名不含“bacillus”詞尾的屬，所包含的種類能形成芽孢，因此屬于芽孢桿菌，如芽孢鏈菌屬、克羅彭施泰特氏菌屬等。因?yàn)椤癰acillus”有桿狀的意思，所以有些細(xì)菌屬的名稱包含了“bacillus”詞尾，但它們不屬于芽孢桿菌，如嗜酸硫桿菌屬、厭氧馬賽桿菌屬等。
形態(tài)與特征
細(xì)胞形態(tài)
芽孢桿菌存在兩種形態(tài)：芽孢和營(yíng)養(yǎng)體。營(yíng)養(yǎng)體的細(xì)胞基本形態(tài)有桿狀和橢圓狀。桿狀中有長(zhǎng)桿狀、短桿狀；橢圓狀中有長(zhǎng)橢圓和短橢圓。不同種類的芽孢桿菌，細(xì)胞形態(tài)存在一定的差異，細(xì)胞的大小為（0.4~1.5）μm×（0.8~3.0）μm。
芽孢桿菌屬于原核生物，其分裂方式簡(jiǎn)單，細(xì)胞周期短，在適宜條件下可大量繁殖（如細(xì)菌每20min就可分裂一次），其分裂方式為一分二或二分裂。例如，蠟狀芽孢桿菌（B.cereus）ANTI-8098A營(yíng)養(yǎng)體以二分裂的方式生長(zhǎng)，一個(gè)細(xì)胞橫裂為兩個(gè)細(xì)胞，兩個(gè)細(xì)胞分裂為四個(gè)，以至往復(fù)循環(huán)。在菌體細(xì)胞分裂后，常常連體成長(zhǎng)鏈，可見(jiàn)單聯(lián)體、二聯(lián)體、三聯(lián)體、四聯(lián)體、五聯(lián)體、六聯(lián)體、多聯(lián)體細(xì)胞狀態(tài)。
芽孢特性
芽孢是指芽孢桿菌在一定條件下，細(xì)胞質(zhì)高度濃縮脫水所形成的一種抗逆性很強(qiáng)的球形或橢圓形的休眠體。芽孢桿菌的一個(gè)細(xì)胞只形成一個(gè)芽孢，有的在細(xì)胞一端，有的在細(xì)胞中部。芽孢的結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，最里面為核芯，含原生質(zhì)體，被芽孢膜所包裹。核芯外面為皮層，成分為肽聚糖，再往外是由一層或數(shù)層蛋白質(zhì)組成的芽孢殼，最表面為芽孢壁，也稱芽孢外壁。
芽孢是芽孢桿菌特有的結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是抗性強(qiáng)，對(duì)高溫、紫外線、干燥、輻射等有毒化學(xué)物質(zhì)有較強(qiáng)的抵抗力。芽孢一般呈圓形、橢圓形、圓柱形。芽孢桿菌的芽孢直徑小于菌體直徑，主要為好氧細(xì)菌；而梭狀芽孢桿菌的芽孢直徑大于菌體直徑，位于菌體中間，使整個(gè)菌體呈梭形或鼓塑形，主要為厭氧菌。
伴胞晶體
伴胞晶體（parasporal crystal）是少數(shù)芽孢桿菌，如蘇云金芽孢桿菌（B.thuringiensis，Bt）在其形成芽孢的同時(shí)，會(huì)在芽孢旁形成一顆菱形或雙錐形的堿溶性蛋白晶體——δ內(nèi)毒素，也稱為伴胞晶體。其特點(diǎn)為不溶于水，對(duì)蛋白酶類不敏感，容易溶于堿性溶劑。
菌落形態(tài)
芽孢桿菌菌落特征是種的一個(gè)重要指標(biāo)。例如，枯草芽孢桿菌在錳營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板上37℃培養(yǎng)36h形成的菌落為圓形，直徑3.0~10.0mm，淡黃色，中間色深，表面平整不光滑，無(wú)光澤，邊緣不整齊。
同一種芽孢桿菌的不同菌株，表現(xiàn)出的菌落特征存在差異。例如，深褐芽孢桿菌，白色，背面淡黃色，圓形或不規(guī)則，不透明，表面有一層膜，無(wú)光澤；地衣芽孢桿菌，圓形，突起，有光澤，中間有小凸起；蠟狀芽孢桿菌，白色或培養(yǎng)基顏色，根狀，扁平，緊貼培養(yǎng)基，不易挑取等。
分布
土壤
芽孢桿菌在自然界中分布甚廣，是土壤中較活躍的常見(jiàn)細(xì)菌類群之一。它們參與土壤有機(jī)物質(zhì)的分解和合成，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化，特別是含氮有機(jī)物的氨化等重要過(guò)程中起著重要的作用。中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)白山森林生態(tài)系統(tǒng)定位站從1979年開(kāi)始，對(duì)吉林長(zhǎng)白山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)不同平均海拔和不同林型下的土壤，進(jìn)行了芽孢桿菌數(shù)量和種群紐成的調(diào)查：芽孢桿菌的數(shù)量有較明顯的垂直帶性分布，總的趨勢(shì)是菌數(shù)隨海拔上升而下降等等。
植物
芽孢桿菌也存在于植物中，植物內(nèi)生微環(huán)境中存在相對(duì)穩(wěn)定的細(xì)菌菌群，主要為兼性內(nèi)生的土壤性細(xì)菌，芽孢桿菌屬為其中常見(jiàn)的優(yōu)勢(shì)種群，如水稻中可分離出的優(yōu)勢(shì)菌為蠟狀芽孢桿菌。
食物
芽孢桿菌在食物中十分常見(jiàn)，尤其是小麥粉及其制品。小麥粉在生產(chǎn)、加工和貯存中容易受到微生物污染，部分微生物又具有嗜熱耐熱的特性，因而小麥粉中不可避免存在大量的微生物菌種，其中包括芽孢桿菌。芽孢桿菌有引起食物中毒的風(fēng)險(xiǎn)，如由蠟樣芽孢桿菌引起的食物中毒事件，涉及的米飯、糕點(diǎn)、乳制品、肉類和蔬菜等食物種類，以米面等淀粉制品居多。醋樣芽孢桿菌可通過(guò)產(chǎn)生腹瀉毒素和嘔吐毒素導(dǎo)致中毒，感染癥狀通常表現(xiàn)為惡心、嘔吐和腹瀉等胃腸道癥狀。
動(dòng)物腸道
芽孢桿菌種類繁多，分布較廣，是動(dòng)植物微生態(tài)的重要細(xì)菌來(lái)源。芽孢桿菌可以調(diào)節(jié)腸道菌群平衡、提高有益菌水平，減少大腸桿菌等有害菌群數(shù)量，促進(jìn)腸道絨毛、粘膜等發(fā)育，提高腸道內(nèi)的各種消化酶活力，促進(jìn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化吸收。如2019年任永軍等研究表明添加芽孢桿菌制劑降低了盲腸中大腸桿菌和總耗氧菌數(shù)量，同時(shí)增加乳酸桿菌、雙歧桿菌及總厭氧菌數(shù)量。芽孢桿菌對(duì)改善腸道微生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)腸道發(fā)育方面效果明顯。
生長(zhǎng)繁殖
芽孢桿菌營(yíng)養(yǎng)體約30min分裂增殖一次，營(yíng)養(yǎng)、溫度、pH、氧氣、鹽濃度等條件的改變會(huì)使芽孢和營(yíng)養(yǎng)體轉(zhuǎn)化。芽孢在適宜條件下一般4~6h萌發(fā)成為營(yíng)養(yǎng)體，具有運(yùn)動(dòng)性。營(yíng)養(yǎng)體能產(chǎn)酶，如蛋白酶、淀粉酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、植酸酶等。芽孢桿菌對(duì)pH、溫度耐受性強(qiáng)，適用pH范圍較寬，一般pH2~10都可以存活，最適生長(zhǎng)pH為7.2~7.5。部分芽孢桿菌可耐受90~110℃的溫度，抗逆性好。
芽孢在菌落生長(zhǎng)的后期發(fā)育，它是芽孢桿菌在面臨不利環(huán)境時(shí)形成的一種抗逆形態(tài)，具有極強(qiáng)的耐受性，能夠在惡劣條件下存活很長(zhǎng)時(shí)間。當(dāng)芽孢桿菌面對(duì)不良環(huán)境時(shí)，會(huì)產(chǎn)生芽孢來(lái)自我保護(hù)，待環(huán)境改善后再釋放芽孢進(jìn)行重新繁殖。伴胞晶體是在芽孢形成的過(guò)程中產(chǎn)生的，主要由蛋白質(zhì)構(gòu)成，能提供一定的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和保護(hù)作用，幫助芽孢在不利環(huán)境下存活。
芽孢桿菌群體的生長(zhǎng)繁殖與其他微生物一樣可分為延遲期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期這四個(gè)時(shí)期。理論上，芽孢桿菌繁殖世代所需時(shí)間為31min。枯草芽孢桿菌CGM培養(yǎng)中0~2h為遲緩期，2~12h為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，12~18h為穩(wěn)定期，18h以后進(jìn)入衰亡期。
應(yīng)用領(lǐng)域
畜禽養(yǎng)殖行業(yè)
芽孢桿菌類微生物飼料添加劑已廣泛用于畜禽養(yǎng)殖行業(yè)中，在養(yǎng)殖家禽、養(yǎng)豬和反芻亞目等方面都取得了良好的應(yīng)用效果。飼料中添加芽孢桿菌微生態(tài)制劑不僅能提高畜禽生產(chǎn)肉、奶和蛋等的產(chǎn)量，而且有望大量降低抗生素用量，提高肉、蛋、奶等產(chǎn)品的品質(zhì)，給養(yǎng)殖戶帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益。芽孢桿菌還能產(chǎn)生多種酶，故能減少維生素和酶制劑的添加量，顯著降低飼料企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外，芽孢桿菌產(chǎn)生的抗菌肽的殺菌機(jī)制非常獨(dú)特，病原菌不易對(duì)抗菌肽產(chǎn)生耐藥性。
例如，利用枯草芽孢桿菌獨(dú)特的產(chǎn)酶、產(chǎn)B族維生素、產(chǎn)枯草菌素抑菌物質(zhì)的能力，在泌乳奶牛日糧中添加枯草芽孢桿菌，可以達(dá)到提高泌乳量，改善乳品質(zhì)和降低穩(wěn)定全群泌乳牛所產(chǎn)奶的體細(xì)胞的目的，同時(shí)緩解乳房炎，減少乳房炎患病幾率，使泌乳奶牛在健康穩(wěn)產(chǎn)的前提下逐步提高生產(chǎn)成績(jī)。
農(nóng)業(yè)
微生物肥料是一類含有活微生物的特定制劑，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，能夠獲得特定的肥料效應(yīng)。能夠用作微生物肥料的芽孢桿菌種類很多，按其作用機(jī)理可分為根瘤菌肥料、固氮菌肥料、解磷類肥料、解鉀類肥料等。此外，芽孢桿菌具有解磷、解鉀、固氮等生物活性，有利于提高作物產(chǎn)量，同時(shí)保濕性強(qiáng)，能形成強(qiáng)度極為優(yōu)良的天然材料聚麩[fū]胺酸，作為土壤的保護(hù)膜，防止肥分及水分流失。
2000年，微生物肥料被國(guó)家科技部列為高科技產(chǎn)品，并作為優(yōu)先發(fā)展的農(nóng)業(yè)項(xiàng)目，中國(guó)微生物肥料的生產(chǎn)廠家超過(guò)400家，年產(chǎn)量達(dá)到500萬(wàn)t。經(jīng)過(guò)幾十年的研究和探索，中國(guó)已經(jīng)自行篩選出多株有肥效功能的芽孢桿菌，如有固氮作用的短小芽孢桿菌、固氮芽孢桿菌（B.azotofixans）等10多種，解磷的巨大芽孢桿菌、側(cè)胞芽孢桿菌等，解鉀的多黏芽孢桿菌、環(huán)狀芽孢桿菌等，部分菌株已經(jīng)投入生產(chǎn)。
醫(yī)藥領(lǐng)域
用作醫(yī)藥的芽孢桿菌主要是活菌制劑，芽孢桿菌類活菌制劑主要有蠟質(zhì)芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌等。最有代表性的產(chǎn)品之一就是1992年問(wèn)世的“整腸生”制劑，其生產(chǎn)菌種地衣芽孢桿菌是中國(guó)自行分離出來(lái)并用于生產(chǎn)的新菌株，用于細(xì)菌或真菌引起的急、慢性腸炎、腹瀉，也可用于其他原因（如長(zhǎng)期服用廣譜抗生素）引起的腸道菌群失調(diào)的防治。
其他的已商業(yè)化的醫(yī)藥產(chǎn)品有“促菌生”（蠟樣芽孢桿菌）、“乳康生”（蠟樣芽孢桿菌）、“爽舒寶”（凝結(jié)芽孢桿菌活菌片）、“阿泰寧”（酪酸梭菌活菌膠囊）等。除此之外，還有小兒藥品“媽咪愛(ài)”（枯草桿菌二聯(lián)活菌顆粒，含枯草芽孢桿菌和屎腸球菌）等。
環(huán)境改善領(lǐng)域
芽孢桿菌抑菌、滅害力強(qiáng)，可抑制有害菌、病原菌等有害微生物的生長(zhǎng)繁殖。它還能除臭，分解產(chǎn)生惡臭氣體的有機(jī)物質(zhì)、有機(jī)硫化物、有機(jī)氮等，大大改善場(chǎng)所的環(huán)境。
例如，益生芽孢桿菌可以改善水質(zhì)和維持水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘中益生菌環(huán)境，抑制病原體的生態(tài)位。中國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖中最常用的芽孢桿菌是枯草芽孢桿菌，枯草芽孢桿菌能夠降低水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度、改善水質(zhì)、優(yōu)化養(yǎng)殖水體環(huán)境、保持養(yǎng)殖池微生態(tài)平衡，從而降低病害的發(fā)生、提高水產(chǎn)品的品質(zhì)。在蝦類養(yǎng)殖中施用枯草芽孢桿菌制劑，通過(guò)其繁殖和代謝作用，施用5d后養(yǎng)殖池中的有害物質(zhì)如亞硝酸鹽、硫化氫減少，亞硝酸鹽濃度降低20%，衡量水質(zhì)污染狀況的化學(xué)耗氧量值（COD）降低21%。
酶制劑生產(chǎn)領(lǐng)域
芽孢桿菌產(chǎn)酶研究歷史悠久，它的使用可追溯到一千多年前，早在日本平安時(shí)代（794~1192年）日本人就已經(jīng)利用枯草芽孢桿菌在大豆中采用固態(tài)發(fā)酵的方法生產(chǎn)他們的傳統(tǒng)食品——納豆，開(kāi)創(chuàng)了利用枯草芽孢桿菌的歷史。由于其具有發(fā)酵周期短、產(chǎn)物豐富、可利用開(kāi)發(fā)價(jià)值高以及作為食品藥品安全性好等顯著優(yōu)點(diǎn)，使得它的應(yīng)用一直延續(xù)至今。
研究資料表明，枯草芽孢桿菌能夠產(chǎn)生蛋白酶、α淀粉酶、纖維素酶、β–葡聚糖酶、植酸酶、果膠酶、木聚糖酶等十幾種酶。在面包生產(chǎn)工藝中，α-淀粉酶、蛋白酶能有效提高面團(tuán)工藝性能和面包質(zhì)量（如體積，內(nèi)部結(jié)構(gòu)、風(fēng)味等），并延長(zhǎng)面包保鮮期；在啤酒生產(chǎn)中，采用淀粉酶的新型輔料液化工藝以及復(fù)合酶制劑的應(yīng)用對(duì)提高中國(guó)啤酒的產(chǎn)量和質(zhì)量有重要意義。
危害
致病性
有些芽孢桿菌，如炭疽桿菌可導(dǎo)致人、畜炭疽病的發(fā)生；有些菌種，如蠟狀芽孢桿菌的某些菌株，可導(dǎo)致人、畜食物中毒。枯草芽孢桿菌和蠟狀芽孢桿菌的某些菌株是條件性致病菌，在適宜的環(huán)境和條件下可導(dǎo)致人、畜發(fā)病。
蠟樣芽孢桿菌可產(chǎn)腸毒素，其腸毒素具致吐、致腹瀉危害，誤食蠟樣芽孢桿菌污染的食物，一般短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)嘔吐、腹瀉等胃腸道消化系統(tǒng)不適等癥狀。Finlay等（2000）發(fā)現(xiàn)，蠟樣芽孢桿菌也可導(dǎo)致眼部感染風(fēng)險(xiǎn)，還可引起心內(nèi)膜炎、腦膜炎和菌血癥等疾病。研究顯示，蠟樣芽孢桿菌已從多種食物中分離到，具有腹瀉型和嘔吐型，并且致腹瀉或嘔吐具有地域性，歐洲、亞洲、美洲等不同地區(qū)各有其主要癥狀特點(diǎn)。日常飲奶中，由蠟樣芽孢桿菌引起的不適，也可能與乳糖不耐癥有關(guān)。
致腐敗
在進(jìn)行飼料發(fā)酵時(shí)，如枯草芽孢桿菌繁殖，則可導(dǎo)致飼料的腐敗。故在微生物飼料與添加劑生產(chǎn)中，應(yīng)慎重地篩選出理想菌株，確?；罹苿┑陌踩?，確保用其生產(chǎn)的酶制劑有高的活性，另外要防止飼料發(fā)酵時(shí)發(fā)生腐敗現(xiàn)象。
酸性果汁pH較低，大多數(shù)細(xì)菌不能在其中生長(zhǎng)繁殖，而酸土脂環(huán)酸芽孢桿菌具有嗜酸、耐熱、產(chǎn)芽孢、強(qiáng)抗逆性等生理生化特征，其芽孢能經(jīng)受傳統(tǒng)的巴氏滅菌過(guò)程而存活，一旦外界條件適宜就會(huì)萌發(fā)生長(zhǎng)，使果汁產(chǎn)品出現(xiàn)沉淀且產(chǎn)生難聞氣味，喪失商品價(jià)值。
參考資料 >
bacillus.Bacillus.2024-02-19
芽胞桿菌分類與應(yīng)用研究進(jìn)展.微生物學(xué)通報(bào).2024-02-18