致病菌細(xì)胞的近紅外光譜鑒別方法研究ppt課件

1、導(dǎo)導(dǎo) 師：劉建學(xué)師：劉建學(xué)爭(zhēng)辯人：榮宗有爭(zhēng)辯人：榮宗有 致病菌可導(dǎo)致人類(lèi)疾病或危害人類(lèi)安康，污染食致病菌可導(dǎo)致人類(lèi)疾病或危害人類(lèi)安康，污染食品可引起食物中毒與食源性感染，是食品平安的品可引起食物中毒與食源性感染，是食品平安的艱苦隱患?？焖贆z測(cè)出食品中的致病菌是人們迫艱苦隱患?？焖贆z測(cè)出食品中的致病菌是人們迫切的希望。切的希望。 本文以沙門(mén)氏菌和單增李斯特菌為代表，利用對(duì)本文以沙門(mén)氏菌和單增李斯特菌為代表，利用對(duì)數(shù)期的沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌的近紅外光譜和數(shù)期的沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌的近紅外光譜和主成分投影判別分析技術(shù)主成分投影判別分析技術(shù)PCA，鑒別沙門(mén)氏，鑒別沙門(mén)氏菌和單增李斯特菌。菌和單增李

2、斯特菌。 此項(xiàng)研討有能夠?qū)χ虏【陀泻ξ⑸锏蔫b別測(cè)此項(xiàng)研討有能夠?qū)χ虏【陀泻ξ⑸锏蔫b別測(cè)定提供一種快速簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法。定提供一種快速簡(jiǎn)便的檢測(cè)方法。 采用平板劃線(xiàn)分別培育法和選擇性培育基采用平板劃線(xiàn)分別培育法和選擇性培育基 分別純種的沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌。分別純種的沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌。 采用光電比濁法，對(duì)沙門(mén)氏菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)采用光電比濁法，對(duì)沙門(mén)氏菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期進(jìn)展研討，確定沙門(mén)氏菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。期進(jìn)展研討，確定沙門(mén)氏菌的對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。 根據(jù)不同濃度梯度的沙門(mén)氏菌、單增李斯根據(jù)不同濃度梯度的沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌的全細(xì)胞、細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)的近紅外特菌的全細(xì)胞、細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)的近紅外光譜圖

3、譜，利用主成分投影判別分析技術(shù)，光譜圖譜，利用主成分投影判別分析技術(shù)，研討兩種菌的近紅外光譜鑒別方法。研討兩種菌的近紅外光譜鑒別方法。1、沙門(mén)氏菌的分別培育結(jié)果、沙門(mén)氏菌的分別培育結(jié)果取出亞硫酸鉍瓊脂取出亞硫酸鉍瓊脂BS平板看平板看到呈褐色，灰色或黑色，帶有到呈褐色，灰色或黑色，帶有金屬光澤的菌落。并且菌落周金屬光澤的菌落。并且菌落周?chē)呐嘤_(kāi)場(chǎng)呈褐色，但伴圍的培育基開(kāi)場(chǎng)呈褐色，但伴隨培育時(shí)間的延伸而變?yōu)榱撕陔S培育時(shí)間的延伸而變?yōu)榱撕谏?，即是典型的沙門(mén)氏菌菌落。色，即是典型的沙門(mén)氏菌菌落。接種到營(yíng)養(yǎng)瓊脂試管斜面上放接種到營(yíng)養(yǎng)瓊脂試管斜面上放在冰箱中保管，以備下一步實(shí)在冰箱中保管，以備下一步實(shí)

4、驗(yàn)用。驗(yàn)用。2、單增李斯特菌的分別培育結(jié)果、單增李斯特菌的分別培育結(jié)果取出改良的取出改良的MC Bride瓊脂瓊脂MMA平板，斜光照射，可以看出菌平板，斜光照射，可以看出菌落為灰藍(lán)或藍(lán)色、小的圓形菌落為灰藍(lán)或藍(lán)色、小的圓形菌落。挑取幾個(gè)發(fā)育良好的孤立落。挑取幾個(gè)發(fā)育良好的孤立菌落接種于三糖鐵菌落接種于三糖鐵TSI瓊脂瓊脂和和SIM動(dòng)力培育基，培育于動(dòng)力培育基，培育于25的恒溫培育箱中，察看到的恒溫培育箱中，察看到有動(dòng)力，且呈傘狀或月牙狀生有動(dòng)力，且呈傘狀或月牙狀生長(zhǎng)的菌落。這是單增李斯特菌長(zhǎng)的菌落。這是單增李斯特菌的典型菌落。接種到的典型菌落。接種到TSAYE試管斜面上放在冰箱中保試管斜面上放

5、在冰箱中保管，以備下一步實(shí)驗(yàn)用。管，以備下一步實(shí)驗(yàn)用。、比濁法測(cè)定的吸光度值、比濁法測(cè)定的吸光度值以未接種的營(yíng)養(yǎng)肉湯培育基作空白以未接種的營(yíng)養(yǎng)肉湯培育基作空白對(duì)照，選用對(duì)照，選用600nm波出息展測(cè)定，波出息展測(cè)定，按編號(hào)從小到大的順序依次進(jìn)展。按編號(hào)從小到大的順序依次進(jìn)展。沙門(mén)氏菌比濁測(cè)定的吸光度沙門(mén)氏菌比濁測(cè)定的吸光度OD值見(jiàn)下表值見(jiàn)下表培育時(shí)間培育時(shí)間h h吸光度吸光度ODOD值值空白對(duì)照空白對(duì)照0.04110.04120.04230.04240.04350.04460.04970.05480.05890.062100.066110.069120.071130.074140.075150

6、.077160.082170.083180.084190.083200.084210.084220.084230.083240.082、從生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖，可以看出、從生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖，可以看出0-5h為沙門(mén)氏為沙門(mén)氏菌的延緩期，菌的延緩期，5-16h為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，為對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，16h以以后逐漸進(jìn)入穩(wěn)定期和衰亡期。符合典型細(xì)后逐漸進(jìn)入穩(wěn)定期和衰亡期。符合典型細(xì)菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)四個(gè)時(shí)期的劃分。本實(shí)驗(yàn)選菌生長(zhǎng)曲線(xiàn)四個(gè)時(shí)期的劃分。本實(shí)驗(yàn)選16h為沙門(mén)氏菌的培育時(shí)間，進(jìn)展下一步的實(shí)為沙門(mén)氏菌的培育時(shí)間，進(jìn)展下一步的實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)。沙門(mén)氏菌不同濃度全細(xì)胞、細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)的沙門(mén)氏菌不同濃度全細(xì)胞、細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)的光譜疊加圖光譜疊

7、加圖單增李斯特菌不同濃度全細(xì)胞、細(xì)胞壁、單增李斯特菌不同濃度全細(xì)胞、細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)的光譜疊加圖細(xì)胞質(zhì)的光譜疊加圖 沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌全細(xì)胞的鑒別分沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌全細(xì)胞的鑒別分析析 從圖中可以看出，從圖中可以看出，PCA分析可以良好的反映出沙分析可以良好的反映出沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌全細(xì)胞的差別性信息。沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌全細(xì)胞的差別性信息。沙門(mén)氏菌第一組分得分范圍在門(mén)氏菌第一組分得分范圍在-0.050.03之間，第之間，第二組分得分范圍在二組分得分范圍在-0.13-0.02之間；單增李斯特之間；單增李斯特菌第一組分得分范圍在菌第一組分得分范圍在-0.090.04之間，第二組之間，

8、第二組分得分范圍在分得分范圍在0.010.25之間?？梢?jiàn)兩種菌的第之間?？梢?jiàn)兩種菌的第一主分得分范圍幾乎完全一樣，而第二主分得分一主分得分范圍幾乎完全一樣，而第二主分得分范圍明顯不同。范圍明顯不同。 不同的細(xì)菌，其細(xì)胞的物質(zhì)組成是不一樣的。不不同的細(xì)菌，其細(xì)胞的物質(zhì)組成是不一樣的。不同的物質(zhì)在經(jīng)過(guò)近紅外光照射后會(huì)在不同的波段同的物質(zhì)在經(jīng)過(guò)近紅外光照射后會(huì)在不同的波段產(chǎn)生紅外特異性吸收，且有著不同的吸收譜段，產(chǎn)生紅外特異性吸收，且有著不同的吸收譜段，因此可以經(jīng)過(guò)近紅外光譜法區(qū)分開(kāi)來(lái)。因此可以經(jīng)過(guò)近紅外光譜法區(qū)分開(kāi)來(lái)。沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞壁的鑒別分沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞壁的鑒別分析析 從

9、圖中可以看出，從圖中可以看出，PCA分析可以良好的反映出沙分析可以良好的反映出沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞壁的差別性信息。沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞壁的差別性信息。沙門(mén)氏菌第一組分得分范圍在門(mén)氏菌第一組分得分范圍在-0.100.05之間，第之間，第二組分得分范圍在二組分得分范圍在-0.020.15之間；單增李斯特之間；單增李斯特菌第一組分得分范圍在菌第一組分得分范圍在0.050.28之間，第二組之間，第二組分得分范圍在分得分范圍在-0.30-0.02之間?？梢?jiàn)兩種菌的第之間?？梢?jiàn)兩種菌的第一主分和第二主分得分范圍完全不同。一主分和第二主分得分范圍完全不同。 沙門(mén)氏菌為革蘭氏陰性菌，單增李斯特氏菌

10、為革沙門(mén)氏菌為革蘭氏陰性菌，單增李斯特氏菌為革蘭氏陽(yáng)性菌。革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁除了肽聚糖蘭氏陽(yáng)性菌。革蘭氏陰性菌的細(xì)胞壁除了肽聚糖還含有外膜，包括脂多糖、脂質(zhì)雙層、脂蛋白三還含有外膜，包括脂多糖、脂質(zhì)雙層、脂蛋白三部分；革蘭氏陽(yáng)性菌除了肽聚糖還含有大量磷壁部分；革蘭氏陽(yáng)性菌除了肽聚糖還含有大量磷壁酸。其細(xì)胞壁組分不一樣，不同的物質(zhì)在經(jīng)過(guò)近酸。其細(xì)胞壁組分不一樣，不同的物質(zhì)在經(jīng)過(guò)近紅外光照射后會(huì)在不同的波段產(chǎn)生紅外特異性吸紅外光照射后會(huì)在不同的波段產(chǎn)生紅外特異性吸收，且有著不同的吸收譜段，因此可以經(jīng)過(guò)近紅收，且有著不同的吸收譜段，因此可以經(jīng)過(guò)近紅外光譜法區(qū)分開(kāi)來(lái)。外光譜法區(qū)分開(kāi)來(lái)。 沙門(mén)氏菌、單

11、增李斯特菌細(xì)胞質(zhì)的鑒別分沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞質(zhì)的鑒別分析析 從圖中可以看出，從圖中可以看出，PCA分析可以良好的反映出沙分析可以良好的反映出沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞質(zhì)的差別性信息。沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌細(xì)胞質(zhì)的差別性信息。沙門(mén)氏菌第一組分得分范圍在門(mén)氏菌第一組分得分范圍在0.040.12之間，第之間，第二組分得分范圍在二組分得分范圍在-0.22-0.10之間；單增李斯特之間；單增李斯特菌第一組分得分范圍在菌第一組分得分范圍在0.020.06之間，第二組之間，第二組分得分范圍在分得分范圍在-0.030.12之間。兩種菌的第一主之間。兩種菌的第一主分得分范圍有類(lèi)似的地方，第二主分得分范圍明

12、分得分范圍有類(lèi)似的地方，第二主分得分范圍明顯不同。顯不同。 細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)是指被細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)以外的細(xì)菌的細(xì)胞質(zhì)是指被細(xì)胞膜包圍的除核區(qū)以外的一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱(chēng)，主要一切半透明、膠體狀、顆粒狀物質(zhì)的總稱(chēng)，主要成分為核糖體、貯藏物、各種酶類(lèi)、中間代謝物、成分為核糖體、貯藏物、各種酶類(lèi)、中間代謝物、質(zhì)粒、各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大分子的單體等。兩種不質(zhì)粒、各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和大分子的單體等。兩種不同的細(xì)菌其細(xì)胞質(zhì)組成也不同，所以可以經(jīng)過(guò)近同的細(xì)菌其細(xì)胞質(zhì)組成也不同，所以可以經(jīng)過(guò)近紅外光譜法區(qū)分開(kāi)來(lái)紅外光譜法區(qū)分開(kāi)來(lái) 。1、采用平板劃線(xiàn)分別培育法和選擇性培育基、采用平板劃線(xiàn)分別培育法和選擇性培育

13、基可將沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌從雜菌中很可將沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌從雜菌中很好的別分開(kāi)來(lái)。好的別分開(kāi)來(lái)。 2、采用比濁法對(duì)沙門(mén)氏菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)進(jìn)展研、采用比濁法對(duì)沙門(mén)氏菌的生長(zhǎng)曲線(xiàn)進(jìn)展研討，并繪制生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖。研討闡明：討，并繪制生長(zhǎng)曲線(xiàn)圖。研討闡明：5-16h為沙門(mén)氏菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。所以可選取培育為沙門(mén)氏菌對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期。所以可選取培育16h的沙門(mén)氏菌進(jìn)展后續(xù)實(shí)驗(yàn)。的沙門(mén)氏菌進(jìn)展后續(xù)實(shí)驗(yàn)。 3、根據(jù)不同濃度梯度的沙門(mén)氏菌、單增李斯、根據(jù)不同濃度梯度的沙門(mén)氏菌、單增李斯特菌的全細(xì)胞、細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)的近紅外特菌的全細(xì)胞、細(xì)胞壁和細(xì)胞質(zhì)的近紅外光譜，利用基于主成分分析技術(shù)的投影判光譜，利用基于主成分分析技術(shù)的投影判別分析，可以將沙門(mén)氏菌和單增李斯特菌別分析，可以將沙門(mén)氏菌和單增李斯特菌區(qū)分開(kāi)來(lái)。區(qū)分開(kāi)來(lái)。4、近紅外光譜分析技術(shù)可以用于沙門(mén)氏菌、近紅外光譜分析技術(shù)可以用于沙門(mén)氏菌、單增李斯特