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大肠杆菌等致病菌的近红外光谱检测方法研究
作 者: 赵冰琳
导 师: 刘建学
学 校: 河南科技大学
专 业: 生物化学与分子生物学
关键词: 近红外光谱 大肠杆菌 细胞破碎 检测
分类号: R378
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 111次
引 用: 1次
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内容摘要
近红外光谱检测技术是近年来发展最快的检测技术之一,具有无损、快速、高效、方便而环保的特点。本文以处于对数生长期的大肠杆菌和单增李斯特菌等致病菌为研究对象,考察了近红外光对致病菌细胞的作用机理,分析了近红外光谱分析技术的光谱预处理方法,利用基于主成分分析技术的投影判别分析对致病菌的鉴别进行了研究,得到了预期结果。1.采用光电比浊法和平板计数法,对大肠杆菌的对数生长期进行了研究。通过比较大肠杆菌的生长曲线图,研究其生长趋势,确定了大肠杆菌的对数生长期,最后选定14h为大肠杆菌培养时间。2.通过单因素试验和正交试验,对大肠杆菌细胞破碎参数进行了研究。以大肠杆菌细胞破碎率为指标,研究了大肠杆菌细胞破碎参数,确定最佳破碎参数组合为:破碎功率400W、每次破碎5s、间隔5s、实际破碎总时间50min。3.根据不同浓度梯度的大肠杆菌细胞壁和细胞质的近红外光谱,分别考察了矢量归一法、多元散射校正法、一阶导数法、一阶导数+矢量归一法等近红外分析技术的光谱预处理技术,结果表明,一阶导数法和一阶导数+矢量归一法进行光谱预处理的效果很不理想,而采用矢量归一法和多元校正法进行光谱预处理可得到满意的效果。4.利用基于主成分分析技术的投影判别分析,研究了近红外光对大肠杆菌细胞壁和细胞质的作用情况,结果表明,致病菌浓度对近红外光的吸收并不成浓度比例关系,而细胞壁和细胞质对近红外光的吸收则明显有所不同,即利用其近红外吸收光谱可以区分二者。5.采用基于主成分分析技术的投影判别分析,不论是利用细胞壁或者是细胞质的近红外光谱,都可以将大肠杆菌和单增李斯特氏菌区分开来,但采用细胞壁的近红外光谱来区分两种致病菌,准确度更高。
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全文目录
摘要 2-3 ABSTRACT 3-8 第1章 绪论 8-19 1.1 大肠杆菌概论 8-10 1.1.1 大肠杆菌的生物学特性 8-9 1.1.2 大肠杆菌的致病机理 9 1.1.3 大肠杆菌导致的疾病 9-10 1.2 单增李斯特菌介绍 10 1.3 致病菌检测技术研究进展 10-13 1.3.1 色谱技术 11 1.3.2 化学比色法 11 1.3.3 生物技术 11-13 1.3.4 近红外光谱检测技术 13 1.4 近红外光谱分析技术 13-17 1.4.1 近红外光谱分析技术的相关原理 14-15 1.4.2 近红外光谱分析技术的特点 15-16 1.4.3 近红外光谱技术的分析方法 16 1.4.4 近红外光谱分析技术的应用 16-17 1.5 立题意义和研究内容 17-19 1.5.1 立题意义 17-18 1.5.2 主要研究内容 18-19 第2章 大肠杆菌细胞对数生长期的研究 19-24 2.1 前言 19 2.2 材料 19-20 2.2.1 菌种 19 2.2.2 试剂 19 2.2.3 试验仪器 19-20 2.3 试验方法 20-21 2.3.1 大肠杆菌菌体的活化及分离纯化 20 2.3.2 大肠杆菌种子液的制备 20 2.3.3 比浊测定法测定大肠杆菌的生长曲线 20-21 2.3.4 稀释平板菌落计数法测定法测定大肠杆菌的生长曲线 21 2.4 结果与分析 21-23 2.4.1 比浊法测定的大肠杆菌生长曲线 21-22 2.4.2 菌落计数法测定的大肠杆菌生长曲线 22-23 2.5 小结 23-24 第3章 致病菌细胞破碎参数的研究 24-32 3.1 前言 24 3.2 材料 24-25 3.2.1 菌种 24 3.2.2 试剂 24 3.2.3 试验仪器 24-25 3.2.4 培养基 25 3.3 大肠杆菌细胞破碎参数的确定 25-26 3.3.1 超声波输出功率与破碎率关系的研究 25 3.3.2 超声波每次破碎时间与破碎率关系的研究 25-26 3.3.3 超声波破碎总时间与破碎率关系的研究 26 3.3.4 正交试验 26 3.4 结果与分析 26-30 3.4.1 超声波输出功率对大肠杆菌细胞破碎率的影响 26-27 3.4.2 超声波每次超声破碎时间对细胞破碎率的影响 27-28 3.4.3 超声波总破碎时间对细胞破碎率的影响 28-29 3.4.4 正交试验结果分析 29-30 3.4.5 验证试验结果 30 3.5 小结 30-32 第4章 大肠杆菌等致病菌细胞的近红外光谱分析 32-44 4.1 前言 32-33 4.1.1 菌种 32 4.1.2 主要仪器 32 4.1.3 主成分分析(PCA)方法 32-33 4.2 试验内容 33-35 4.2.1 样品的制备 33-34 4.2.2 光谱信息的采集 34-35 4.3 结果与分析 35-43 4.3.1 光谱分析预处理方法研究 35-38 4.3.2 不同浓度梯度对大肠杆菌近红外吸收的影响 38-41 4.3.3 大肠杆菌和单增李斯特氏菌的鉴别 41-43 4.4 小结与讨论 43-44 4.4.1 小结 43 4.4.2 讨论 43-44 第5章 总结和展望 44-46 5.1 总结 44-45 5.2 展望 45-46 参考文献 46-50 中英文缩略词表 50-51 致谢 51-52 攻读硕士学位期间的研究成果 52
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中图分类: > 医药、卫生 > 基础医学 > 医学微生物学(病原细菌学、病原微生物学) > 病原细菌
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