[[革兰氏阳性菌（G+菌）]]
Sporosarcina pasteurii，在旧的分类学中曾被称为Bacillus pasteurii，能够在提供钙源和尿素的条件下沉淀方解石并固化沙子；通过[[0. 微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）]]或生物胶结过程。S. pasteurii被提议用作一种生态友好的生物建筑材料。研究人员将这种细菌与塑料和硬矿物结合进行研究；形成一种比骨头还坚固的材料。由于它是非病原性的，并且能够产生大量的酶脲酶，这种酶能将尿素水解为碳酸盐和氨，因此它常用于[[0. 微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）]]。
生理学
S. pasteurii是一种[[革兰氏阳性菌（G+菌）]]，其自然形态为杆状。在适当的环境条件下，它能够形成内生孢子以增强其生存能力，这是其芽孢杆菌类群的特征。它的尺寸宽度为0.5至1.2微米，长度为1.3至4.0微米。因为它是一种喜碱性生物，在pH值为9-10的碱性环境中生长良好。它能够在相对恶劣的条件 下生存，最高可达pH值11.2。
新陈代谢和生长
S. pasteurii是土壤携带的兼性厌氧菌，它们是异养生物，需要尿素和铵来生长。铵被利用是为了允许底物穿过细胞膜进入细胞。尿素被用作细菌的氮和碳源。S. pasteurii能够诱导尿素的水解，并通过产生和分泌脲酶酶来将其用作能量来源。这种酶将尿素水解形成碳酸盐和氨。在这个水解过程中，还会发生一些自发的反应。氨基甲酸酯被水解为碳酸和氨，然后进一步水解为铵和碳酸氢盐。这个过程使得反应的pH值增加1-2，使得环境更加碱性，这促进了这种特定细菌生长的条件。对于大规模生产这种细菌用于生物胶结来说，维持这种pH值的培养基可能会很昂贵。许多因素都可能影响S. pasteurii的生长速率。这包括找到最佳温度、pH值、尿素浓度、细菌密度、氧气水平等。已发现最佳生长温度为30°C，但这与其他环境因素的存在无关。由于S. pasteurii是耐盐的，它们可以在低浓度水合氯化物离子存在的情况下生长，这些离子的浓度足够低，不会抑制细菌细胞生长。这为[[0. 微生物诱导碳酸钙沉淀（MICP）]]的使用展示了有希望的应用。
S. pasteurii DSM 33被描述为对L-甲硫氨酸、L-半胱氨酸、硫胺素和烟酸有营养缺陷型。
基因组特性
S. pasteurii NCTC4822的整个基因组已被测序，并在NCBI登录号NZ_UGYZ01000000下报告。其染色体长度为3.3 Mb，包含3,036个蛋白编码基因，GC含量为39.17%.当计算已知功能基因与未知基因的比例时，该细菌在运输、代谢和转录方面显示出最高的比例。这些功能的高比例允许将尿素转化为碳酸离子，这对于生物矿化过程是必要的。该细菌有七个已识别的与脲酶活性和组装直接相关的基因，这些基因可以进一步研究，以深入了解最大化脲酶生产，优化S. pasteurii在工业应用中的使用。
与MICP的应用 S. pasteurii具有独特的尿素水解能力，并通过一系列反应产生碳酸离子。这是通过细胞膜分泌大量脲酶来完成的。当细菌置于富含方解石的环境中时，带负电的碳酸离子与带正电的金属离子（如钙）反应，沉淀出碳酸钙，或称生物水泥。碳酸钙可以作为沉淀物使用，或者可以结晶为方解石，将沙粒颗粒胶结在一起。因此，当置于氯化钙环境中时，S. pasteurii能够生存，因为它们是耐盐和喜碱性的。由于细菌在严酷的矿化条件下保持完整，具有坚韧的特性，并带有负表面电荷，它们为MICP提供了良好的成核位点。细菌带负电的细胞壁为正电荷的阳离子形成矿物提供了相互作用位点。这种相互作用的程度取决于多种因素，包括细胞表面的特性、肽聚糖的数量、自由羧基的酰胺化水平以及糖肽酸的可用性。S. pasteurii显示出高度负的表面电荷，其高度负的zeta电位为-67 mV，与非矿化细菌E. coli、S. aureus和B. subtilis的-28、-26和-40.8 mV相比。除了所有这些使用S. pasteurii进行MICP的优势之外，还存在一些限制，如未开发的工程规模扩大、不希望的副产品、不受控制的生长或对尿素或氧气浓度等生长条件的依赖。
当前和潜在应用
沙漠化示例：毛里塔尼亚首都努瓦克肖特附近的沙丘推进 S. pasteurii在改善建筑材料方面具有用途，例如混凝土或砂浆。混凝土是世界上使用最多的材料之一，但它容易形成裂缝，修复起来成本高昂。一种解决方案是在裂缝中嵌入这种细菌，并通过MICP激活它。矿物质将形成并永久性地以环保方式修复缝隙。一个缺点是这种技术只适用于可触及的外部表面。
另一个应用是在混凝土的自我修复中使用S. pasteurii，这涉及到在混凝土制备过程中将细菌植入混凝土基质中以修复微裂缝。这具有最小化人为干预的好处，并能产生更耐用、抗压强度更高的混凝土。
使用这种细菌进行生物矿化的一个限制是，尽管它是兼性厌氧菌，但在无氧条件下，细菌无法厌氧合成脲酶。缺乏氧气也会阻止MICP的发生，因为其启动过程严重依赖于氧气。因此，在远离注射地点或深度较大的地方，沉淀的可能性会降低。一个潜在的解决方案是将这种细菌与生物水泥中的释氧化合物（ORCs）结合使用，这些化合物通常用于生物修复和从土壤中去除污染物。通过这种组合，可以减少氧气的缺乏，并优化细菌的MICP。
当前应用的一些具体示例包括：
建筑系学生Magnus Larsson在2008年赢得了Holcim Award "下一代"非洲中东地区一等奖，他的项目是“尼日利亚索科托的反沙漠化沙丘建筑”以及他设计的可居住墙。Larsson还在TED上提出了这个提议。Ginger Krieg Dosier在北卡罗来纳州罗利创立的独特生物技术初创公司bioMason开发了一种方法，使用S. pasteurii和天然丰富的材料生长砖块。2013年，这家公司赢得了从摇篮到摇篮创新挑战赛（包括125,000美元的奖金）和荷兰彩票绿色挑战赛（包括50万欧元的奖金）。
更多潜在应用包括：
• 在地震多发地区使用细菌固化可液化土壤
• 形成生物砖块
• 稳定沼泽和湿地
• 降低建筑物的沉降率
• 从废水中去除重金属
• 在农业中用作除草剂替代品的杂草控制屏障
在工业应用中使用这种细菌的考虑因素包括
• 规模化潜力
• 经济可行性
• 细菌的长期生存能力
• 碳酸钙的粘附行为和多态性
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简介
巴氏芽孢八叠球菌是迄今为止所知的利用尿素降解进行生物矿化的最为高效的微生物系统之一,基于其碳酸钙生物矿化形成的"超强能力",巴氏芽孢八叠球菌已经被成功地应用于沙石,土壤等生物固化中,成为一种全新的,具有极大潜力的生物建筑辅助技术,被称为"生物水泥"。由于巴氏芽孢八叠球菌分离自土壤,没有病原性并具有极好的环境友好性。近年来,其应用领域被拓展到环境治理乃至健康医疗领域,成为全新的研究热点。
1、该菌为需氧芽孢杆菌，细菌繁殖体G兰氏染色阴性呈紫色，细菌芽胞孔雀绿着色。其细菌繁殖体对培养基要求低，在溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨琼脂上生长良好，表面粗糙呈米黄色。
2、适生长繁殖湿度为56－65℃，培养24h即可形成菌落，37℃下24h看不到菌落。
3、本生物指示剂载体为高级滤纸片，染菌量为5×105－5×106cfu/片或1×106cfu/片，封装在小纸袋内，热死亡时间为121℃，3.9 min阳性，19 min阴性；D10值1.3－1.9 min，符合美国药典第十一版规定标准。
4、该菌无毒，热抗稳定，在冰箱内4℃下保存一年抗力无明显下降，在常温（20℃左右）可保存1个月。
培养条件
1、营养肉汁琼脂：牛肉膏3.0g，蛋白胨10.0g，NaCl 5.0g，琼脂15.0g，蒸馏水1.0L，pH7.0。[注]培养芽孢杆菌时加入5mg MnSO4·H2O，则有利于产生芽孢。pH7.0。121℃，15min。 2、需氧类型：好氧 3、培养温度：55℃
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