明亮发光杆菌（学名：Photobacterium phosphoreum）是海洋发光细菌的代表性物种，其生物发光机制依赖荧光素酶系统与还原性黄素单核苷酸的催化反应。该菌种最适生长温度为18℃，37℃以上停止发光，主要分布于鱼类体表等低温海洋环境。作为中国本土分离的菌种，其发光强度变化已被广泛应用于水质急性毒性检测、纳米材料生态效应评估及重金属污染监测等领域，尤其在
环境毒理学研究中被作为标准测试生物。
该菌株为革兰氏阴性短杆菌，发光过程需要醛类底物、
氧分子和荧光素酶的共同作用。其发光强度与细胞代谢活性直接相关，当遭遇毒性物质时发光会被抑制，这种特性构成了毒性检测方法的理论基础。最适生长温度区间为15-18℃，超过37℃时完全丧失发光能力。
典型菌株如T3小种（Photobacterium phosphoreum T3）以冻干粉形式保藏，复苏后发光量可达600-1900mV。通过16S rRNA测序确认，同属不同种的Photobacterium leiognathi YL菌株也展现出相似的发光特性与检测应用价值。
采用T3小种的标准化检测方法要求冻干菌粉密度≥8×10^6个/g，在3%氯化钠溶液中复苏后进行测试。通过与氯化汞标准曲线对比，明亮发光杆菌T3小种（Photobacterium phosphoreum T3 spp.）在15分钟内完成毒性检测，测定偏差控制在1%以内。
在纳米ZnO毒性检测中，明亮发光杆菌502菌株的15分钟
EC50值为0.38mg/L，显示出比T3菌株（EC50 0.80mg/L）更高的敏感性。研究证实30nm粒径的纳米ZnO毒性（EC50 0.33mg/L）显著高于500nm颗粒，这种粒径效应为纳米材料安全性评价提供了关键数据。
实验数据显示Zn2+、Cu2+等离子通过干扰
电子传递链抑制发光，最低检测浓度可达0.1mg/L。专利技术利用Photobacterium leiognathi YL菌株实现了对Zn、Pb等重金属的定量检测，检测限达0.05ppm。
1981年研究首次系统揭示了重金属离子对该菌发光特性的抑制作用，确立了其作为生物指示剂的理论基础。2022年建立的微孔板检测法将单次实验样本量提升至96个，显著提高了
纳米材料毒性筛选效率。发明专利CN2024***通过基因改造Photobacterium leiognathi YL菌株，使其对
氯霉素的检测灵敏度提升3倍。
标准培养基采用ATCC® Medium 731配方，冻干保藏菌种需在15.0°C至18.0°C避光保存。活化时需严格控制氯化钠浓度（3g/100mL）和培养时间（18℃培养15分钟）。生物安全1级的特性使其可在普通实验室环境下操作。