胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的研究进展

胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)的研究进展
田稼;吴小杰;孙超;齐凡
【摘要】Bacillus mucilaginosus is a kind of common bacteria usually distributed in soil and rock. This stain is widely used in various territories such as agriculture, mining and environmental governance, because of its ability of dissolving mineral, coat-ing large capsule outside the cell and secreting acid and growth-promoting substance. Since the bacteria was found, researchers worldwide have done a lot of studies on its isolation
and identification, fermentation conditions, its function in dissolving
miner-als and its mechanism, as well as other applications on agriculture and industrial. Based on the former studies, this paper re-viewed the achievements of Bacillus mucilaginosus studies on taxonomic, biological properties, functional characteristics, cul-ture conditions and applications,
in order to provide certain reference for the further application of the bacteria.%胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一种广泛分布于土壤和岩石
中的常见细菌,由于该菌具有一定的分解矿物能力,胞外具有肥大的荚膜,并能分泌一些酸类和促生长物质,因此一直被广泛应用于农业、矿物相关工业、环境治理等领域.胶质芽孢杆菌从发现伊始就一直受到国内外研究人员的广泛关注,并在分离鉴定、发酵条件、矿物分解及风化作用、农业及工业领域应用等方面做了许多研究.根据以往的研究结果,从胶质芽孢杆菌的分类地位、生物学特征、功能特性、培养条
件及应用研究等几方面对已有的一些研究成果做一综述,以期对该菌的进一步应用
提供参考.
【期刊名称】《中国土壤与肥料》
【年(卷),期】2017(000)006
【总页数】8页(P15-22)
【关键词】胶质芽孢杆菌;分类地位;生物学特征;微生物肥料;浸矿;絮凝
【作者】田稼;吴小杰;孙超;齐凡
【作者单位】陕西省微生物研究所,陕西西安 710043;陕西省微生物研究所,陕西
西安 710043;陕西省微生物研究所,陕西西安 710043;中国科学院西安分院,陕西
西安 710043;陕西省科学院,陕西西安 710043
【正文语种】中文
【中图分类】S154.39
胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)是一类能分解土壤和硅酸盐矿物的化能异
养型好氧菌，因其功能上的多样性在很多领域得到了广泛的应用。

在农业上，该菌能将土壤中植物难以利用的钾、磷元素变为有效钾、磷以供植物利用，同时该菌还具有一定的固氮能力，并且能够分泌如赤霉素、生长激素和酶类等物质以促进植物的生长发育[1]，是一种常用的微生物肥料添加菌种。

在畜牧业上，该菌在生长过
程中生成的蛋白质、有机酸等物质可用于饲料业中生产饲料补充物[2]。

在工业上，胶质芽孢杆菌在胞外形成的肥大荚膜和产生的小分子有机酸能够分解硅酸盐矿物，使其释放出硅、铁等杂质，近年来常用于在生物浸矿和冶金等领域[3-4]。

由于该
菌胞外的荚膜主要成分为酸性多糖[5]，具有良好的絮凝活性，在污水处理方面也
展示了良好的应用前景。

此外，胶质芽孢杆菌作为陶瓷添加剂可提高和改善瓷器和陶器的性能[4]。

正是因为胶质芽孢杆菌功能上的多样性使其受到了研究人员的广
泛关注和大量研究。

因此，本文在前人的研究基础上，从胶质芽孢杆菌的分类地位、生物学特征、功能特性、培养条件及应用研究等几方面对该菌已有的一些研究成果做一总结，以期对该菌的进一步应用提供参考。

胶质芽孢杆菌因其能分解硅酸盐矿物被俗称为硅酸盐细菌(silicate bacteria)。

然
而硅酸盐细菌并不是分类学上的名称，它是指一类具有分解硅酸盐矿物的细菌的总称，主要包括胶质类芽孢杆菌、土壤类芽孢杆菌(Paenibacillusedaphicus)、环状芽孢杆菌(Bacillus circulans)[6]等，因这几种菌在形态和生理生化特征上都较为相似，因此胶质芽孢杆菌这个名称很长一段时间并未得到国际上的承认，其命名也经历了一个曲折的过程。

1930年原苏联学者亚历山罗夫从土壤中分离到一种细菌，能分解正长石和磷灰石而释放出磷、钾，称之为硅酸盐细菌[7]。

1950年Alexandrov将其命名为胶质芽胞杆菌硅酸盐亚种(Bacillus mucilaginosus subsp.nov Silieeus)，但一般只简称为硅酸盐细菌[8]。

在此期间，我国学者在研
究该菌的过程中沿用这一名称，称为“硅酸盐细菌”或者“钾细菌”，但经鉴定后却有不同名称，较为混乱，如20世纪80年代末，河北省科学院微生物所将分离
到的同类菌种鉴定为环状芽胞杆菌(Bacillus circulans)。

西南农业大学等单位将分离到的硅酸盐细菌分别命名为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)(NO.100)、球形芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)(NO.121)和凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)(NO.127)[8]。

1986年，Avakyan等[9]对亚历山罗夫报道的胶质芽孢杆菌做了进一步的研究，通过形态学及生理生化特性将其命名为胶质芽孢杆菌新种(Bacillus mucilaginosus sp.nov.)。

1997年，Shelobolina等通过生理生化实验、DNA同源性分析、16S rDNA序列分析以及脂肪酸组成对11株胶质芽孢杆菌进
行了研究，并肯定了Avankyan命名的正确性，而且还将其中一个菌株鉴定为土
壤芽孢杆菌(Bacillus edaphicus sp.nov.)[10-12]。

该结果于1998年发表于International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology，至此胶
质芽孢杆菌在国际上正式得到承认。

造成胶质芽孢杆菌命名长期不被承认的原因，陈廷伟[8]认为：首先，该菌种在被国际上承认前，伯杰氏分类手册中没有关于胶
质芽孢杆菌的记录；其次，该菌在分类鉴定中常用的牛肉膏蛋白胨培养基上生长不好，因而无法准确描述菌落形态特征；再次，胶质芽孢杆菌与已知的环状芽孢杆菌等菌种的某些生化特性比较接近，因此在分类时参照伯杰氏分类手册，将其鉴定为与其特征相似菌种的名称，故而出现了学名比较混乱的现象。

近年来，随着进一步的研究，人们认为胶质芽孢杆菌可能是一种介于Bacillus和Paenibacillus之间的过渡型菌种[8,10,12]。

而Hu[13]等通过16S rDNA、gyrB基因序列、DNA-DNA 杂交、脂肪酸成分及形态特征分析对7株胶质芽孢杆菌研究后认为胶质芽孢杆菌
属于类芽孢杆菌属，并将其更名为胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus comb.nov.)
胶质芽孢杆菌是一种被有肥厚荚膜的长杆菌，在不同的琼脂培养基上形态有所不同。

在选择性固体培养基上有其独特菌落形态特征[6,14-16]：菌落隆起，呈现玻璃半
球状，表面湿润有光泽，透明或半透明，边缘平坦，胶质粘稠有弹性，挑起可拉成丝。

在查贝克和阿须贝琼脂上的菌落光亮、圆形、凸起，无色半透明[17]。

在无氮培养基上菌落浓稠而有弹性，在无氮的液体培养基上形成粘稠的菌液，不产生荚膜[18]。

在含磷培养基中，菌落凸起浊白，边缘不清晰，有蔓延现象[19]。

该菌菌体呈杆状，两端钝圆，大小为4～7 μm×1～1.4 μm[7,20]，革兰氏染色不定，常见为阴性染色[21-23]，也有染色呈阳性[6,9,24]。

菌体外具大粘液状荚膜，大小为5～7 μm×7～10 μm[20]，幼龄菌经24 h培养每个荚膜中有2～4个杆菌，培养
第3 d每个杆菌很明显地为单独的荚膜所包围，培养第10 d细菌细胞消失仅剩一些空荚膜[7]。

荚膜的产生、大小与培养基的营养成分密切相关，当营养丰富时该
菌不形成荚膜或荚膜较小；而当营养缺乏，或者培养基中缺少氮、磷元素的时候，该菌极易形成肥厚的荚膜[25]。

胶质芽孢杆菌于培养后期在菌体中多形成芽孢。

芽
孢中生或近端生，椭圆形，大小约为1.5～1.8 μm×3～3.5 μm，孢囊膨大后不呈梭形，能被碱性复红着色，在电镜下观察可以看到芽孢表面有8～10个纵向嵴状
突起[8]。

该菌在硅酸盐琼脂平皿上芽孢出现得较少，而在淀粉琼脂平皿上能形成
大量芽孢，且菌落形态发生变化，菌落中央变混浊，弹性和坚固性变差[25]。

微生物的生理生化实验是用化学反应来测定微生物的代谢产物，常用来鉴别一些在形态和其它方面不易区别的微生物。

因此微生物生理生化特征是微生物分类鉴定中的重要依据之一。

胶质芽孢杆菌除了具有明显的菌落特征外，还有一些特有的生理生化特征，主要包括氧化酶(-)、甲基红实验(-)、V.P.实验(-)、淀粉水解(+)、明胶
液化实验(+)、柠檬酸盐利用(-)、吲哚实验(+)、苯丙氨酸脱氢酶(-)等[14,16,26-27]。

由于分离到的菌株的差异，其结果也不尽相同，如有报道氧化酶阳性[28]，
甲基红阳性[5]，淀粉水解阴性[28-29]，明胶液化阴性[5,19,29]，柠檬酸利用阳性[30]，吲哚实验阴性[19,22]的结果。

研究发现，胶质芽孢杆菌对碳源的利用相当
广泛，对常见糖类如葡萄糖、甘露醇、蔗糖、果糖、乳糖、麦芽糖、棉籽糖可以较好的利用，但对木糖和阿拉伯糖等不能较好利用[10,14]。

在菌种鉴定过程中，常规的方法是通过菌落形态观察，显微镜下菌体细胞结构观察以及生理生化实验相结合，然后参照细菌或真菌分类手册将其鉴定到属或者种。

但是在有些时候这些常规方法仍然不能准确的分类。

这时候就要借助于分子生物学方法的帮助。

16S rDNA是现在常用的一种方法，由于该结构在进化过程中具有高度保守性，所以是现在研究细菌系统进化的重要标记物。

随着对分子生物学在菌种分类中的进一步研究，人们发现一些靶序列常用基因如gyrA基因、gyrB基因、rpoB基因、rpoC基因等与16S rDNA有着相似的特点，但进化速率比16S rDNA更快[31-32]。

例如，gyrB基因是编码细菌DNA促旋酶的两个亚单位之一，约有1 400个碱基，碱基替换频率为每100万年0.17%～0.18%，高于16S rDNA，其变异速度也较其他蛋白质编码基因快，因此用于分类时更加灵敏，可以
鉴定到种的水平[33]。

王璇等[34]已经利用gyrB基因建立起了一种快速检测胶质
芽孢杆菌的方法，同时，胡秀芳等[35]的专利也报道了如何用gyrB基因鉴定胶质芽孢杆菌。

从胶质芽孢杆菌发现伊始，人们就注意到了其分解钾长石和磷灰石的现象，并认为该菌具有分解矿物的能力。

随着研究的深入，研究人员对胶质芽孢杆菌分解矿物的机制阐明不断深化。

目前，普遍认可的机制主要包括酸解作用、碱解作用、配位基降解作用、酶解作用、荚膜吸附作用、胞外多糖氧化还原作用及综合作用等，这些作用都是通过细菌代谢产生的有机酸、细胞外聚合物和某些酶等物质与矿物的交互反应实现的[36]。

胶质芽孢杆菌在生长过程中会分泌一些有机酸如柠檬酸、苹果酸、草酸、酒石酸等[37-39]，这些酸性物质在与矿物接触过程中能够降低其pH值，
使矿物元素溶出。

胶质芽孢杆菌胞外的荚膜是一种含有多糖和蛋白质的物质，具有一定的黏性，使细菌与矿物表面黏附，形成细菌-矿物复合物，通过产生特殊蛋白
和酶以破坏矿物的晶格结构，溶解矿物[40-41]。

在酶对矿物降解方面，碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)是目前已见报道的参与矿物风化过程的一种酶，可催化二氧化碳的可逆水合反应：CO2+产生的H+可以使矿物元素溶出[38]。

连宾等[42]认为硅酸盐细菌的解矿机理并不是单一的，而是一种或是多种机制同时作用的结果(图1)。

正是因为胶质芽孢杆菌这种分解矿物的作用，使该菌可以被用于农业和冶金领域。

农业中利用其分解土壤中难溶的磷和钾元素，以提高植物对磷、钾的利用率。

冶金行业中，可以利用其分解矿物的能力提取一些有价值的金属或者通过脱硅提高金属品质。

胶质芽孢杆菌能够在无氮培养基上生长，说明其具有一定的固氮能力。

亚历山大罗夫的研究中指出胶质芽孢杆菌在无氮培养基上生长，每利用1 g葡萄糖可固定1.3 mg氮[43]。

1998年，中国农科院土肥所(现中国农业科学院农业资源与农业区划研究所)的报告显示，胶质芽孢杆菌每利用1 g葡萄糖可固定1～3 mg氮(凯氏定
氮法)，并测定固氮酶活性为每管每小时28毫微分子乙烯[12]。

由于胶质芽孢杆菌的固氮作用并没有其解磷、解钾作用明显，因此相关研究也较少，其机制还有待进一步探究。

胶质芽孢杆菌广泛存在于土壤中，因此其也是重要的一种植物根际细菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)。

胶质类芽孢杆菌能够通过分泌一些胞外代谢产物来直接或者间接促进作物生长。

在直接作用中，可通过分泌激素物质来促进作物生长。

如胶质类芽孢杆菌发酵液中含有赤霉素、细胞分裂素和吲哚乙酸等物质[44-45]，通过刺激根毛的增生来提高作物对养分的吸收，以达到增产增收。

在间接作用中，可以通过抑制病害和改善土壤结构来促进作物生长。

胶质芽孢杆菌能够抗逆的原因可能是该菌产生的多粘杆菌素类物质能够抑制病原菌；同时增加了作物钾素营养，可使细胞壁增厚，表皮细胞硅质化程度增加，从而增强植物的抗倒、抗病、抗旱能力[46]。

此外，该菌胞外产生的荚膜多糖具有一定的生理活性，能促进土壤团粒的形成，使土壤变得疏通、绵软，保水保肥性能增强，水、气、热更加协调[46]。

从胶质芽孢杆菌的形态可以知道，该菌在胞外能形成一层甚至多层肥厚的荚膜，其成分主要是多糖和蛋白质。

对该菌发酵液分析后发现，其主要成分是多糖，且含有-OH、-COO-以及-NH2COCH3等基团，是一种阴离子型絮凝剂[5,28,47]。

其具有吸附和絮凝的机理：当絮凝剂分子与被吸附颗粒相互靠近时，首先是范德华力克服由带同种电荷产生的静电斥力，随着距离的缩短絮凝剂分子中大量的-OH与颗
粒表面氧形成的氢键为主要吸附作用力，带负电的絮凝剂分子同时也受到被吸附物晶体边缘正电荷区的吸引，一个絮凝剂分子可吸附多个颗粒，这些微粒又和不同的絮凝剂分子紧紧交织在一起形成大的颗粒而沉降下来[5,28](图2)。

CaCl2溶液可
作为助凝剂与溶液中的负电荷部分进行中和，从而使得胶体粒子与絮凝物质间的静电斥力降低，进而起到絮凝的作用[28]。

这一特性使胶质芽孢杆菌被广泛应用于污
水处理领域。

目前，胶质芽孢杆菌已经在很多领域发挥作用。

因此，不同领域对该菌的培养要求也就不尽相同，研究人员在这一方面也做了很多工作。

微生物肥料的作用主要是通过其中包含的有益微生物来调节植物根际菌群结构，改善土壤微生态环境。

同时，这些添加的有益微生物也能够分泌一些生长激素或酶类，以促进植物生长发育。

因此，微生物肥料中所含的有效活菌数是评价产品好坏的一个重要指标。

对于含有胶质芽孢杆菌的微生物肥料来说，高芽孢率是菌种发酵过程中必须考虑的因素。

碳和氮是构成细胞骨架的重要元素，也是细菌代谢产物的重要骨架的构成元素，同时还是微生物生长的能量来源。

因此，不同的碳源种类和浓度对菌体的生长和芽孢的形成往往会有不同的影响[48]。

吴向华等[48]、胡秀芳等[49]研究表明，淀粉和糖蜜等碳源相比于其他碳源更有利于生成芽孢。

胡秀芳等[49]在培养菌株021120时以淀粉为碳源，其芽孢生成率可以达95%以上。

胶质
芽孢杆菌在无氮培养基中会产生大量荚膜，不易形成芽孢。

而在含氮培养基中有利于芽孢形成，所以为了提高芽孢率一般使用含氮培养基[50]。

赵志浩等[51]添加以豆饼粉和硫酸铵组成的复合氮源时，Bm-j菌株的芽孢数高于109 cfu/mL。

此外，添加Mn、B、Zn、Cu和Mo等微量元素对胶质芽孢杆菌生长有一定影响，低浓
度时有促进作用，而高浓度时有抑制作用[52]。

除了营养因素外，微生物的培养条件例如温度、pH值等因素对其生命活动也有重要的影响。

胶质芽孢杆菌的生长温度范围较为宽广，一般来讲，15～45℃均可生
长[27]。

陶树兴[52]研究表明，胶质芽孢杆菌菌体增殖的最适温度和形成芽孢的最适温度并不完全相同，在培养后期如将温度提高到35～37℃可获得更多的芽孢量。

pH值可以影响细胞膜通透性和稳定性，并影响物质的溶解和电离，这些因素都会影响菌体对营养物质的吸收，进而影响其生长[53]。

有研究表明[48]，在胶质芽孢杆菌培养过程中，pH值呈现先下降后上升的趋势。

如果对数生长后期pH值不能
回到6.0以上则芽孢无法形成。

胶质芽孢杆菌的浸矿效率受到多方面因素的影响，如菌体形态、矿浆浓度、矿石粒度、pH值等，如何优化培养条件使菌株达到浸矿的最佳活性至关重要。

芽孢是菌体为了抵御不良环境而产生的休眠体，生物活性较低，而胶质芽孢杆菌分解矿物时起主要作用的是胞外荚膜和小分子有机酸[54]。

因此，可以通过使用无氮培养基或降低培养基的含氮量促进菌体产生大量荚膜，在浸矿过程中应尽量避免选择产生高芽孢率的培养条件[55]，使胶质芽孢杆菌具有良好的分解土壤矿物的能力。

在矿浆浓度及粒度方面，孙德四等[55]的研究表明，随矿浆浓度提高，脱硅效率呈逐渐降低趋势；随矿石粒度减小，浸出液中硅含量呈逐步上升趋势；而硅酸盐矿物的晶体结构也对菌种生长代谢存在明显影响[39]。

此外，pH值对矿石中不同成分具有一
定的溶解选择性，如酸性条件有利于Li和Al浸取，而浸取Si则在碱性范围内进
行较好[56]。

大量研究表明，浸矿时的细菌培养条件为初始pH值大多为7.0～7.5，装液量为250 mL三角瓶装液50～100 mL，转速180～250 r/min，培养温度为28～36℃[57]。

近年来，微生物絮凝剂越来越受到人们的欢迎，这主要是因为微生物絮凝剂的主要成分“微生物多糖”具有安全无毒、可降解、无二次污染等优点。

同时，微生物生长迅速、易于扩大培养和实现工业化生产，具有广阔的应用前景。

关于絮凝剂生产菌株培养条件的研究已有很多。

在营养条件方面，不同的碳源对絮凝剂产量和活性均有不同影响。

胶质芽孢杆菌最容易利用的是单糖，麦芽糖等二糖也是较为理想的碳源[5,58]。

氮源中的尿素和硫酸铵对生物絮凝剂产生和细菌繁殖最为有利，然而，有研究表明，在合成絮凝剂过程中也有不需要氮源的菌株，如GY03菌株[59]。

在培养条件方面，胶质芽孢杆菌絮凝活性和絮凝剂合成的适宜温度均为30℃左右，而该菌生长的温度范围较为宽广，故可以产生絮凝剂的最适温度来培养细菌。

实验表明，在pH值7～8的范围内胶质芽孢杆菌都有较高的絮凝率，但是适合菌体生
长的pH值与适合絮凝剂生成的pH值略有差异[5,58]，所以培养时分阶段来调节pH值有利于提高絮凝率。

此外，通气量也是培养过程中的一个重要影响因素，在胶质芽孢杆菌培养初期加大通气量可以更好的合成絮凝剂，而培养后期应减少通气量，以防止絮凝活性降低[5]。

实验证明，添加一些金属阳离子如Ca2+、Al3+、Mg2+等可以显著提高絮凝活性[5,59]。

由于胶质芽孢杆菌具有解钾、溶磷、脱硅的特性，该菌长期以来被作为微生物肥料而使用，这也是应用最早，研究最多的领域之一。

截止2017年4月，在农业部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心登记的肥料证中正式登记证共1 488个，其中登记胶质芽孢杆菌的为419个；临时登记证共2 001个，其中登记胶质芽孢杆菌的为386个，其数量仅次于枯草芽孢杆菌，显示了其应用较为广泛。

大量田间试验证明胶质芽孢杆菌对各种喜钾作物具有明显的增产作用。

Li等[45]在烟草盆栽试验上接种胶质芽孢杆菌和其转基因菌株NKTS-3后证明，与对照组相比两株菌均能提高烟草的生长(干重分别增加183%和235%)。

同时提高了根际可利用磷的含量。

赵志浩等[51]研究表明，每公顷玉米施15 kg Bm-j肥后，平均每公顷比对照增产2 010 kg。

用于水稻上，产量比对照增产13.2%，平均增产934.5 kg/hm2。

孙超等[60]在苹果上的试验证明，施用含有胶质芽孢杆菌的微生物肥料后，苹果产量、单果重、商品果率、糖度、硬度与对照相比均有较大提高。

常文智等[61]的研究结果表明，施用胶质类芽孢杆菌可以有效提高土壤酶活和增加细菌数量，同时其所用3016菌株配合减量50%化肥的处理方法对花生的产量增加最为明显，增产率达到10.4%。

对于胶质芽孢杆菌能够增加作物产量、提高作物品质的原因研究人员一般认为，该菌能够将固定在土壤中的钾、磷转变为可溶性的钾、磷，增加土壤中速效钾、磷的含量，使植物易于吸收，进而促进植物生长。

但龙健等[62]则认为，在实际生产应用中胶质芽孢杆菌的解钾、溶磷作用对作物的增产作用并非主要因素，而可能是其分泌的维生素类、生长激素类等物质以及添加剂起到
了重要作用。

胶质芽孢杆菌在冶金方面的用途主要有以下几个方面：(1)分解矿物，从中提取有
价值的金属。

例如，Karavaiko用Bacillus mucilaginosus分解锂辉石
(LiAlSi2O6)，可释放Li、Al、Si进入溶液。

Melnikova证明Bacillus mucilaginosus的培养物能降解铍矿(如绿柱石、金绿宝石、含铍的珍珠云母等)，Be、Al和Si进入溶液的量比对照高出5～20倍，经过细菌浸滤，每升溶液中含
有10～100 mg Be2O，从而可得到金属铍[56]。

(2)矿石除杂，提高矿石品质。

用Bacillus mucilaginosus处理铝土矿，再加上20%HCl处理，铝土矿(含
Fe2O31.5%～7.0%)中的Fe2O3残留量降为1.2%[30]。

钮因健用分离出的胶质
芽孢杆菌GSY-5#处理5种铝土矿，发现矿样的Al2O3/SiO2分别从4.58、6.74、6.03、5.09、2.93提高到5.88、8.45、8.55、6.79、13.54，说明该菌株对高硅
铝土矿具有一定的脱硅效果[27]。

(3)用于浮选工艺。

Solozhenkin发现，在每毫
升水玻璃中加入104～106个胶质芽孢杆菌，可以提高其在浮选中的抑制作用。

而Andreev证实了胶质芽孢杆菌可以替代氰化法浮选矿石中的Au、Ag，从含Au 1.6～2.3 g/t的矿石中生物浮选回收Au，其回收率达82.85%，比氰化法高出15%～18%[56]。

微生物絮凝剂是一类由微生物产生的具有絮凝活性的物质，其主要成分是糖蛋白、多糖、蛋白质、纤维素、核酸等大分子物质，因其特定的结构和组合而具有了良好的絮凝沉淀性能。

微生物絮凝剂不仅能去除废水中的固体悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)和色素，还能对溶液中重金属离子的去除等方面有很好的效果。

因此也得到了广泛的关注和研究。

Chen等[63]用胶质芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus GY03吸附铬离子有很好的吸附效果。

Lian等[64]用胶质芽孢杆菌GY03处理生活污水、酿造污水以及医药污水，其COD去除率分别为74.6%、70.5%和66.2%，BOD去除率分别为42.3%、77.4%和41.7%，SS去除率分别
为93.3%、93.6%和88.4%，显示了良好的絮凝能力。

Yang等[65]从不同土样中分离得到一株MT5-2菌株，经条件优化后絮凝活性可达到95%，该菌对硅藻土、膨润土、土壤、活性炭和淀粉等悬液的絮凝作用要强于聚丙烯酰胺，显示了微生物絮凝剂具有良好的絮凝作用，且具有广阔的应用前景。

胶质芽孢杆菌从发现至今已有100多年的历史，人们对该菌应用于微生物肥料、
矿物分解和生物絮凝等方面已有了深入的研究，也取得了一定的成就，为生产和应用奠定了一定的理论和实践基础。

但是还有一些问题需要更深一步研究。

例如，胶质芽孢杆菌作为一种植物根际微生物，其所处的根际微环境必然对其成活、定殖等产生影响。

因此，不应该把它独立开来，把其纳入植物-土壤-微生物系统，并把它作为植物-大气系统的一部分来进行研究。

单就胶质芽孢杆菌作为微生物肥料而言，研究清楚胶质芽孢杆菌在根际微环境中的成活、定殖，该菌与其它土著微生物的竞争力以及其随环境成分变化的数量消长等方面情况显得尤为重要。

追踪胶质芽孢杆菌在不同微环境中的活动规律，研究该菌与作物生长周期内营养元素变化及需求量之间的关系，从而全面寻求一条正确合理的施用胶质芽孢杆菌制剂的途径。

胶质芽孢杆菌分布非常广泛，主要分布于土壤、岩石表面等地方，说明其对营养要求不严格。

我国幅员辽阔，气候土壤条件多样，故区域性差异以及菌体生存环境的差异必然会影响其存活及生理功能的发挥，所有这些因素都为胶质芽孢杆菌生物多样性的存在提供了广阔的空间。

因此，加强对其种质资源调查和生物多样性研究不仅能丰富微生物资源库、基因库，也能够为定向筛选高效稳定的解钾、溶磷、浸矿及有絮凝活性的优良菌株提供丰富的来源，从而为我国农业、工业的可持续发展做出一定贡献。

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