第24卷第3期湖 南 农 业 大 学 学 报 Vo l.24N o.3 1998年6月Jo urnal of Hunan A g ricultural U niv ersit y June1998
阮 颖1 谭周进2 任文辉1 刘春林3
(1湖南农业大学理学院，长沙,410128)
(2湖南农业大学植物科学技术学院，长沙,410128)
(3作物基因工程湖南省重点实验室，长沙,410128)
【摘 要】 从与湖南农业大学相邻的东湖水域中采集泥水样，经过样品的富集、趋磁细菌的收集 及细菌的培养等过程后，再用超声波破碎细胞，再用永久磁铁收集趋磁颗粒.趋磁颗粒经盐酸溶解
后，与硫氰酸铵反应，溶液变为红，证明有铁离子的存在.结果表明，已初步分离到趋磁细菌.
【关键词】 趋磁细菌；收集；分离
【中图分类号】 Q93-3
A ST U T Y OF T HE ISOL AT ION OF
M AGN ET OT ACT IC BACT ERIA
Ruan Ying1 Tan Zhoujing2 Ren Wenhui1 Liu Chunlin3
(1Co llege o f Science,HNA U,Chang sha,410128)
(2Co llege o f Plant Science&T echnolog y,HN A U,Chang sha,410128)
(3Cr op Gene Engineer ing Key L abo rat or y o f Hunan Pr ov ince,Changsha,410128)
ABSTR ACT A prelim inary isolation of magneto tactic bacteria from East Lake near
our univer sity by using the isolating instrument desig ned by ourselves and the test
of NH4SCN show that those bacteria hold m agnetosome containing Fe3+.
KEY WORDS magneto tactic bacteria;collections;separ ation
趋磁细菌(M agneto tactic bacteria)也称磁细菌，最早由美国科学家Blakemo re于1975年发现[1].现有
联想i968的研究结果表明，磁细菌广泛分布于自然界中[2,3].趋磁细菌中的磁小体细小均匀，外被生物膜，既不具细胞毒性，又容易收集(可用永久磁铁直接收集).这些特性使它成为一种较理想的载体和优良的磁记录材料.日本学者M atsunag a预言，在未来的10年中，趋磁细菌的磁小体将是高新技术应用中一种新的、有用的生物资源[8].笔者对趋磁细菌的分离及收集作了一些基础研究，现报道如下.
1 材料与方法
1.1 水样采集和富集处理
从与本校相邻的东湖水体中，取水与泥交界处(约1m深)的水和泥样品约1L.将硝酸钠
第一作者阮 颖，女,35岁，讲师.
收稿日期:1998-03-04
0.25g ，醋酸钠0.2g ，琥珀酸钠1g ，巯基乙酸钠0.1g ，用适量蒸镏水溶解后加入到1L 的样品中，然后再加入维生素混合液10mL ，无机盐混合液10mL ,10m mol /L 的奎尼酸铁1mL [7,9]，充分混匀后，将样品置于玻璃缸中,28℃避光培养20d 左右，当水下污泥表面出现褐时标志富集基本完成.
刃天青
1.2 趋磁细菌的收集
参照M atsunag a 的设计原理[8]，设计了
如下趋磁细菌收集器(附图).先切割两节
8cm 长的塑料管.一节管的两端用塑料板封
住，在一端封板上开一橡胶塞孔，另一端封板
中央开一5mm 的小孔，小孔中胶结一内径
为4mm 的塑料管，这就是采样室。分离室的
制作大致与采样室的制作相同，不同的是一
端封闭(含中央小孔)，另一端开口.在分离室
与采样室之间用一软管连通，最后用胶将固
定杆粘在两室的外侧壁上.收集过程如下：取
一培养皿，皿内置一铁丝网，从富集的样品中
取适量加入培养皿中(以淹没皿内的铁丝网
为准).然后将已灭菌的收集器盛满无菌水,
中毒性表皮坏死松解症在开口端盖上一层滤纸，迅速倒扣在平皿内
的铁丝网上，最后，在收集器的底部放一磁
铁,S 极向下.同时平行作一对照，只是最后
不加磁体.收集4h 左右后,
路线搜索用夹子夹紧收集
附图 趋磁细菌收集器模式图Fig . The diagram of apparatus for isolati ng m agnetotatic bacteria
器的软管，用无菌注射器从取样孔收集趋磁细菌.
1.3 趋磁细菌培养
1.3.1 培养基
参照文献[9]并作适当调整.维生素混合液1mL，无机盐混合液1mL，醋酸钠100m g，氯化铵25mg ，维生素B 125 g ，刃天青0.2mg ，奎尼酸铁25 m ol /L ，巯基乙酸钠50mg ，加蒸馏水至100mL,0.1m ol/L NaOH 调pH 值至6.7,113℃灭菌25min.
1.3.2 趋磁细菌的液体培养
取100m L 盐水瓶两个(已灭菌)，各加入50mL 培养基，一个瓶中接种1m L 收集的趋磁细菌水样，另一瓶中接种1m L 的对照水样，盖上瓶塞,28℃避光培养一周.
1.4 趋磁颗粒的分离与铁离子的检测
1.4.1 趋磁颗粒的分离
将上述培养物在Beckman 高速离心机中离心5min，转速4000r /min，倒去上层液.沉淀物用超纯水悬浮均匀，条件同上再离心一次，当将沉淀物再次悬浮均匀后，用超声波破碎细胞(2W /cm 2)，而后用磁体的S 极靠近离心管下部的外壁上，静置5m in ，将离心管内的液体倒去，再在离心管内加入适量的超纯水，摇匀，用S 极靠近下部壁管，静置5min，倒去管内液体.注意，倒液体时，磁铁不要离开离心管管壁.239 第24卷第3期阮 颖等 趋磁细菌的分离研究
240湖 南 农 业 大 学 学 报1998年6月
1.4.2 铁离子的检测
在上述两个离心管中分别加入少许1mol/L的盐酸，轻轻摇匀，再加入2m L超纯水，每管再滴加2滴双氧水.反应完成后，在两管中分别滴加2滴1m ol/L的硫氰酸铵，最后根据溶液是否显红来判断铁离子的存在.
2 结果与分析
富集和细菌的液体培养，都是在避光条件下进行的，目的是为了抑制光合微生物的生长，从而促进趋磁细菌的生长.富集到第6d时，水面开始出现铁锈膜，第22d时，水泥交界处也出现一层褐沉淀物.根
据有关实验，这一时期被认为是进行趋磁细菌收集的最佳时期[1,6].将收集的样品进行液体培养.培养一周后，在加有磁铁收集的样品瓶中出现混浊现象，而对照瓶仍为透明液体，无混浊现象的出现.
离心后，在离心管底部有沉淀物，而对照管中无沉淀物.再经超声波破碎、磁铁吸附、冲洗等步骤，对照管中仍无被吸附的物质，而另一管中有一些肉眼可见的物质.在Fe3+检测中，对照管无，而另一管为红.结果显示，已初步收集到了趋磁细菌和趋磁颗粒.肯定了笔者自行设计的收集器是可靠和有效的，在收集过程中能将趋磁细菌和非趋磁细菌分离开来.
从培养条件来看，收集到的趋磁细菌应是一类好氧或微好氧的细菌，而不是厌氧菌.因为在培养过程中，瓶内为正常的含氧量的空气.这与Blakem ore等人报道的M S-1菌株不一样, M S-1为厌氧菌.这一结果可能与微生物对生活环境的适应有关.
参 考 文 献
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3 Blakem or e R P,Blakemor e N A,Bazy ilnski D A,et al.Ber g ey′s manual of sy st enat ic bacter ilo
g y:V ol.网上购物狂
3,Baltimo re:Williams and W ilkins,1989.1882～1889
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8 M atsunaga T,Kamiya S.U se o f mag aetit e pa rticles iso lat ed fr o m mag net otactic ba ct er ia for enzyme im-mo biliza tio n.A ppl M icro obil Biolechno l,1987,26:329～332
9 卫扬保，张洪霞，姜 伟等.趋磁细菌研究.武汉大学学报(自然科学版),1994(6):115～120
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