[发明专利]一种趋磁细菌富集培养基及其使用方法

说明书

本发明提供了一种趋磁细菌富集培养基，包含以下组分：HCOOH，(NH4)2SO4，CH3COONa和Fe2(SO4)3，另外还包含钴胺素、柠檬酸和矿质元素混合液，矿质元素混合液包含MgSO4、ZnSO4和MnSO4，其中MgSO4、ZnSO4和MnSO4的比例为3‑5：1：1，培养基的使用，包含以下步骤：称取所需的各组分原料，调节pH，高温灭菌；接种菌种，保持温度25‑30℃，静置避光培养25‑35天，pH的优选范围是6‑7.5，高温灭菌的温度范围是110‑140℃，时间为15‑25min，本发明提供的培养基原料易得，成本低廉，使用方便，和常用培养基相比，趋磁细菌生长速度快，活性更高。

技术领域

本发明涉及一种细菌的培养基，特别涉及一种趋磁细菌富集培养基及其使用方法。

背景技术

1975年，美国生物学家Blakemore在研究海泥中的螺旋体时，意外发现了一类细菌总是聚集在显微镜视野液滴的靠北部边缘，通过进一步研究，证实这类细菌运动方向能随着外加磁场极性改变而改变，他将这类细菌命名为趋磁细菌。趋磁细菌是一类能够沿着磁力线运动的特殊原生微生物，它能在细胞内积累生物膜包被、纳米尺寸，单磁畴级别晶体颗粒。趋磁细菌这种独特的磁场中运动行为被称为趋磁性。

趋磁细菌在地球的南北半球都有分布，主要是由于地球本身就是一个大磁场，且分为两级，不同极性趋磁细菌可分布在地球各地。在北半球分离到的趋磁细菌会沿磁力线向地理北极游动；这类趋磁细菌拥有北极性，称为North-seeking；在南半球趋磁细菌则趋向地理南极，这类趋磁细菌拥有南极性，称为South-seeking；在赤道附近则既有趋向S极，也有趋向N极的。国外所发现的趋磁细菌主要是在池塘、河流和湖泊、海洋、沼泽、潮湿的草原土壤、软泥和污水处理氧化池等水生环境中。我国最早在南北淡水湖泊、海洋、土壤中均分离出趋磁细菌。已发现的趋磁细菌在形态上是多样的，包括球形、弧形、螺旋形、棒杆形，和多细胞聚集体趋磁细菌或多细胞趋磁细菌。

磁小体作为趋磁细菌细胞内的生物磁针，介导趋磁细菌的运动。其粒度一般在35-100nm之间，大小正好处在稳定的单磁畴晶体范围。磁小体在细胞内成链状排列，每排有10-20个颗粒，这种排列产生了磁偶极距且具有永磁性。趋磁细菌收到地球磁场或外加磁场对细胞磁偶极矩的扭力作用而被动沿磁场方向排列或者定向游弋。磁小体由磷脂、脂肪酸和蛋白质，组成的完鳌膜包绕，形成膜囊泡结构。磁小体膜囊泡的存在能维持囊泡内一定的离子强度、酸碱度、离子浓度以及氧化还原电位等，为磁小体生物矿化创造一个合适的微环境。膜的存在还使其能以单颗粒形式存在，很少聚合在一起。根据以往的研究结果的分析表明，趋磁细菌的磁小体合成可以明显的分成四步：磁小体囊泡的形成、铁吸收和转运入磁小体囊泡、囊泡内磁小体生物控制矿化。虽然现在很明确吸收、转运和矿化一次进行，但是铁的吸收领先还是落后于囊泡形成或者二者同时进行还不清楚。趋磁细菌的主要特点是细胞内含有磁小体，所以磁小体在细胞内的合成是磁细菌合成的关键。根据磁小体合成的影响因素可确定趋磁细菌的培养条件。