课题名称为趋磁细菌培养条件的研究。趋磁细菌的介绍：趋磁细菌是一类革兰氏阴性的原核生物，广泛存在于地球不同区域的海水、湖泊以及土壤中。通过研究不同种类趋磁性细菌的生存环境，发现不同菌种生活的水体深度也不同，从而形成了区域性分布。这种分布是由菌种的生活习性以及不同深度处溶解的氧和硫的浓度决定的。一般情况下，随着水层深度的加深，氧的溶解浓度下降，而溶解的硫的浓度增加。因此，在上层水面和深淡水水域，主要是以微好氧和兼性好氧细菌为主，合成的磁小体为铁氧化物型。而在深的海水区域或底泥、土壤中的菌种则主要是厌氧型，合成的磁小体则是铁硫化物。
目前的研究发现，趋磁细菌有四个重要的共同特征：①都是革兰氏阴性细菌；②都能够运动，一般以鞭毛作为运动器官；③生理代谢类型有厌氧型、微好氧型、兼性厌氧型和好氧型等；④具有负趋氧特性；⑤所有的趋磁细菌都能在细胞内合成纳米尺寸单磁畴级磁小体(最近发现少数趋磁细菌胞内的磁小体尺寸较大，超过理论计算的单磁畴范围)。
在地球的北半球，大多数的趋磁性细菌趋向北极（地磁南极）运动；在南半球则正好相反，它们向着南极（地磁北极）运动；在赤道附近，这两类趋磁性细菌的存在几率大致相等。趋磁性细菌的趋磁运动主要是由于磁小体的存在。磁小体的粒度一般在25～100nm之间，并有一个由磷脂组成的完鳌膜（约3nm厚）包绕，其大小正好处在稳定的单磁畴晶体范围。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，从而产生趋磁性运动。目前发现的菌种中磁小体主要有两种：铁的氧化物和铁的硫化物，菌种所生存的水体深度不同，形成化合物也不同。
趋磁细菌的培养：趋磁细菌的培养pH值保持在6.5左右，温度为26℃，微氧条件下，成长介质（MSGM）包括以下成分（以每升为标准）：0.68g的KH2PO4；0.12g的硝酸钠；0.1g的巯基醋酸钠。同时，介质中还加入10ml的沃尔夫维他命溶液，5ml的沃尔夫矿物质溶液，以及2ml的奎尼酸铁（每ml水中含有0.27g的FeCl3和0.19g的奎尼酸）。而且在使用过程中需加入5mu;g/ml的四环素类，用NaOH水溶液调pH值，使之保持在6.75左右。开始时，浓度为105个细胞/ml，4～5天后，细胞的浓度开始保持在1.4109个细胞/ml。这时用离心机在4℃的条件下分离10分钟，得到90mg的干细胞/生培养液。
趋磁细菌的检验：在无菌操作条件下，用10mL的无菌移液管取10mL菌液置于试管中，滴入2～3滴NaOH溶液，生成红色沉淀，表明有铁离子存在。根据文献报道的趋磁细菌磁小体形成机理，在培养过程中，培养基中的铁离子进入细胞，形成磁小体。所培养的微好氧菌中含有铁离子，证明存在趋磁细菌。
趋磁细菌的收集，参照Matsunaga的设计原理，设计了趋磁性细菌收集器。由于我国处在地球北半球，趋磁细菌是沿着磁力线方向由NS游动，所以磁铁S级朝下进行收集。在收集期间，可以观察到微生物不断向瓶顶聚集。将收集到的细菌于光学显微镜下观察，用磁铁放于载玻片附近，可见大量微生物持续不断地游向磁铁的S极。且在微好氧培养条件细菌量比好氧培养条件下多。其原因是在好氧条件下，氧气浓度较高，抑制了磁小体的合成，微好氧条件下有利于趋磁细菌中磁小体的合成。
微好氧菌中趋磁细菌含量的检测主要是平板菌落计数法。
培养条件的优化设计包括碳源，氮源，铁源，含氧量，培养方法的研究和简化，通过正交试验改变碳源氮源等影响因素从而优化培养条件。铁源的改变可通过铁鳌合剂的改变，如奎尼酸铁，苹果酸铁，柠檬酸铁，培酸铁，或硫酸铁溶液。
趋磁细菌的特性研究：1.趋磁细菌磁性实验，取富集好的菌液并在其中放入磁铁，于培养箱中进行细菌磁性鉴定实验，观察细菌是否向磁铁游动及富集，箱中温度25℃，静止培养2~3天。筛选出磁性较强的菌种。2.趋磁细菌生长曲线，用无菌操作法沾取由上述实验挑选出的菌液一环放入培养基4中，调节pH到7.0，并将其放置在恒温冷冻摇床上，操作条件为：转速100转/分，温度25℃。用未接种的培养基作空白对照，选用600nm波长进行光电比浊测定。每2小时取一次样测定液体的吸光度。同时做平行实验，每个时间点的OD值取平行实验平均值。3．趋磁细菌生物量的测定，得到细菌的生长曲线之后，采用重量法对在对数生长期细菌的生长量进行测定。将趋磁细菌接种于液体培养基4中，于培养箱中30℃，转速100转/分。取品质和大小相同的定量滤纸两张，分别在分析天平上称重（A1和A2）。取其中一张定量滤纸（A1）,将菌液过滤，收集菌体，沥干后称重（B），再置80℃干燥箱中，烘干至恒重（C）。取另一张定量滤纸（A2）,用滤液润湿，沥干后称重（D），然后也置80℃干燥箱中，烘干至恒重（E）。菌体的湿重=（B-A1）-(D-A2)。菌体的干重=C-E4．趋磁细菌的革兰氏染色实验5．趋磁细菌的电镜观察
