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维权声明:本文为xuliang1013原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。摘要:智舌是以电化学传感器为基础的,组合脉冲弛豫谱为信号激发响应模式,检测和评价溶液整体品质特征的现代化新型分析检测仪器。本文利用智舌样品检测无需前处理,检测评价溶液整体品质特征的特点,以酵母菌为例,通过评价酵母生长过程中培养基组分的变化状况,探索智舌在微生物快速检测中的应用。试验结果显示,通过计算智舌特征值的总功率,利用S曲线模型中的Logistic模型的拟合总功率与时间变化曲线,能够得到与OD值曲线基本一致的酵母生长曲线。并且,通过对拟合曲线阈值的确定,建立了响应时间与原始酵母接种量之间的线性模型。智舌有望成为微生物快速检测或微生物生长状况监测评价的现代化新型技术。关键词:智舌;总功率;酵母模型智舌是一种以具有低选择性、非特异性和交互敏感性的化学传感器阵列,结合合适的模式识别方式或多元统计方法构成的,检测溶液整体质量品质特征的现代化分析检测仪器。智舌能够很好的显示液态样品的综合信息而成为液体食品诸如酒类、饮料等的品种区别、真假鉴别和示踪货架期品质变化的一种新型检测技术,因其具有无损样品、息量丰富、易智能化、使用寿命长、成本低廉、快速简便等优点而成为当前国内外有关领域关注的焦点和研究的热点,已经在液体食品的品质检测中有较多的研究和应用。微生物快速检测分析一直是食品工业以及食品安全控制的研究热点。快速、简便、经济、可靠的微生物的检测技术,是监测、监管、预防、质控和及时诊断等多方面有效实施的保障,是多级检验检疫部门的迫切需求。传统的微生物检测方法,一般首先通过培养基对微生物数量进行扩增,然后通过镜检或是特异性显色反应的方法进行判断,但是消耗的时间长,效率低。而微生物在培养基的生长过程中,会经历延滞期、指数期、稳定期、衰亡期的四个变化过程。微生物在四个变化过程中,不但其数量存在明显的变化规律,同时,其赖以生存的培养基组分也存在显著的变化过程。特别是在延滞期进入指数期的阶段,细胞进入以几何级数增长的时期,培养基的变化非常显著。而延滞期的长度又和菌种的接种量有关。本研究利用智舌样品无需前处理、检测速度快、评价溶液整体变化特征的特点,主要针对培养基中的还原、氧化活性物质进行响应,通过它得到关于微生物在一定的液体培养基中和确定的培养时间后的综合信息。通过微生物经历延滞期的时长来确定其原始的接种量。本文以酵母菌为例,探索电子舌在微生物快速检测中的应用方法。研究结果显示,智舌能够作为一种新型的快速技术应用于微生物快速检测当中。1 材料和方法1.1 材料1.1.1 菌种:本研究用的酵母菌是由安琪酵母股份有限公司提供的高活性干酵母。由于安琪酵母的高活性,本研究没经过前增菌和培养的过程,直接选取活性干酵母不做任何前处理作为检测样本,无菌操作称取不同质量的干酵母接入灭菌的培养基进行培养,每隔2小时取样检测,一个样品检测6次。实验做3个平行。同一样品,用浊度法测其生长曲线,用721型分光光度计,波长560 nm测其OD值。以OD/560为纵坐标,时间为横坐标作曲线。以此国标方法的测定结果作为本研究的对照。1.1.2 培养基:40g葡萄糖、4g硫酸铵、4g硫酸镁、2g磷酸二氢钾、4g氯化钠配制成2000ml液体培养基。该培养基置于115[/co
维权声明:本文为xuliang1013原创作品,本作者与仪器信息网是该作品合法使用者,该作品暂不对外授权转载。其他任何网站、组织、单位或个人等将该作品在本站以外的任何媒体任何形式出现的,均属侵权违法行为,我们将追究法律责任。将少量单细胞纯培养接种到一恒定容积的新鲜培养基中,在适宜条件下培养,定时取样测定细菌含量,开始有一短暂时间,细菌数量并不增加,随之细菌数目增加很快,继而细菌数又趋稳定,最后逐渐下降。如果以培养时间为横坐标,以细菌数目的对数或生长速度为纵坐标作图,可以得到如图1-2的曲线,称为生长曲线,对单细胞微生物而言,虽然生长和繁殖是两个不同的概念,但由于在测定方法上,多以细菌数增加(即繁殖)作为生长指标,它们的繁殖也可视为群体的生长,所以,新的适宜的环境中生长繁殖直至衰老死亡全过程的动态变化。根据微生物生长繁殖速率的不同,可将生长曲线大致分为延迟期、对数期、平稳期和衰亡期(周德庆, 2006)。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011101457_258545_2011167_3.jpg微生物生长曲线The growth curves of micro-organisms智舌是一种利用非特异性或低选择性交互敏感的多传感阵列感测液体样品整体特征响应信号,利用电子舌技术对微生物进行的快速检测,是最近几年兴起的一种快速、简便、有效的微生物检测方法,其综合了阻抗,伏安和电位、电流分析法的几个特点,通过检测培养基随着微生物生长的变化(把大的有机物分子转化成小的有机分子和离子),在这个过程中培养基其本身的特性(电导、电阻、粘度等等)也发生了改变,电子舌就是通过对这一变化的检测取得特征值,再通过PCA、PLS等多元统计学方法的数据处理来确定不同阶段培养基的不同特征。以往所做的电子舌微生物检测基本都应用在菌种的区分和一些发酵过程的检测(Söderström C, et al, 2003a, 2003b, Lomoborg CJ, et al, 2008)。而对利用电子舌对微生物进行定量的检测还未有报道,本研究利用智舌对微生物快速检测并建立一套快速检测的方法,其根据培养基随时间变化的速率来判断微生物延滞期向指数期转变的时间。最后利用转变时间拟合回归其原始的菌量等微生物检测指标。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/11/201011101458_258546_2011167_3.jpg检测原理图Detection schematic智舌检测微生物通过后期的数据处理,来拟合微生物的生长曲线图,按照微生物的生长符合典型生长曲线的特点。如图1-3所示,最初阶段为微生物延滞期,细胞不分裂不生长,对培养基组分影响较小。在II阶段为微生物的指数生长期。在此阶段微生物快速生长,对培养基组分产生巨大影响。智舌利用其传感器阵列,根据培养基组分变化,能够判断微生物延滞期向指数生长期转变的时间。最后,利用转变时间拟合回归细菌总数等微生物检测指标。