智舌快速检测食源性致病细菌的研究

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1、中图分类号：PT212．3密级：公开⑩浙炉z角矢乎硕士学位论文论文题目：智舌快速检测食源性致病细菌的研究提交日期：2009年1月浙江工商大学硕士学位论文智舌快速检测食源性致病细菌的研究摘要食品安全问题已成为继人口、能源及环境问题后的第四大世界性问题，在食品安全问题中，由食源性致病菌作为起因的占有很大比重，越来越受到社会关注。肠出血性大肠埃希氏菌0157：H7、沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌等被认为是最重要的几种食源性致病细菌，严重的可引起死亡。快速、简便、经济、可靠的食源性致病菌的检测技术，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。

2、因此，探求更好的快速检测技术是有关研究人员的长期关注焦点和研究热点。本文以智舌为研究手段，以一些主要的和常见的食源性致病细菌作为研究对象，初步探索研究用智舌快速监测和检测食源性致病细菌。智舌是以多频率脉冲作为激发扫描信号，辅以特定传感器阵列，检测待测物质的整体响应信号，结合多元统计分析方法构建的一类新型电子舌，具有检测速度快、样品前处理简单、息量丰富、易智能化、使用寿命长、成本低廉等优点，在食源性致病细菌检测方面具有很大的潜力。本研究的主要内容如下：(1)智舌监测食源性致病菌生长趋势的研究智舌对3种常见的致病细菌(金黄色葡萄球菌、大肠杆菌0157：H7、枯草芽孢杆菌)的生长趋势的监

3、测研究，以铂电极、金电极、浙江工商大学硕士学位论文钯电极、银电极、钛电极和钨电极作为工作电极，每个工作电极在1Hz，10Hz和100Hz三个频率段下进行扫描，对不同培养时间段的培养物分别进行监测，获得的反应被测样品综合信息的大量数据的处理采用主成分分析方法。结果通过主成分得分效果图显示，在智舌中，对应监测液体培养物中各种细菌的生长情况，监测能力强的电极、频率段分别是：金黄色葡萄球菌的为钨电极的100Hz、铂电极的1Hz、银电极的10Hz和钛电极的10Hz频率段；大肠杆菌0157：H7的为金电极的100Hz、铂电极的1Hz、钛电极的1Hz和钨电极的100Hz频率段；枯草芽孢杆菌的为钯

4、电极的1Hz、10Hz和100Hz三个频率段。(2)智舌对食源性致病细菌的区分智舌，结合主成分分析，对8种食源性致病性细菌进行区分研究，得到最佳电极阵列和频率段组合，再对亲缘关系较近的4种肠道致病菌区分。结果显示，区分食源性致病细菌效果好的电极和频率段分别是：钯电极的100Hz、金电极的1Hz、钛电极的100Hz、银电极的100Hz和钨电极的10Hz；区分肠道致病细菌效果好的电极和频率段分别是：钛电极的100Hz、银电极的100Hz和铂电极的1Hz、10Hz。(3)智舌检测区分水产品中致病性弧菌以上智舌对不同种的食源性致病细菌进行的检测区分研究，得到了不错的结果。智舌对11种弧菌属

5、的致病性细菌进行检测区分研究。得到智舌的6个金属工作电极对11种致病性弧菌区分辨识能力：其中钨电极的1Hz频率段和10Hz频率段、钛电极的100Hz频率段以及银电极的100Hz频率段的主成分得分图的区分效果好。II浙江工商大学硕士学位论文(4)智舌检测食源性致病细菌的检测限研究智舌结合簇类的独立软模式识别方法来检测金黄色葡萄球菌、出血性大肠埃希氏菌O157：H7，建立培养基的基于主成分分析的簇类的独立软模式识别方法的判别模型，然后分别用两种菌稀释度为10～、10～、lO～、10～、10‘7的样本进行验证，每个稀释度5个样本。得到判别准确率在金黄色葡萄球菌为100％、100％、100

6、％、80％、60％，在出血性大肠埃希氏菌0157：H7为100％、100％、100％、60％、20％。根据平板法菌落计数的结果，多频脉冲智舌检测食源性致病细菌的检测限为104cfu／mL。(5)智舌检测副溶血性弧菌模式识别的建立智舌对11种致病性弧菌进行检测，结合簇类的独立软模式识别方法，检测样本类别及其基质变化过程的综合信息，建立了基于主成分分析的副溶血性弧菌簇类的独立软模式判别模型。经过对6个工作电极3个频率段的模型的比较，得到最佳的电极及频率段：钯电极lHz频率段、钨电极100Hz频率段、银电极100Hz频率段。并用这3个模型判别10种致病性弧菌，得到钯电极1Hz频率段的模型

7、判别海鱼弧菌、梅氏弧菌、溶澡弧菌、辛辛那提弧菌、麦氏弧菌和O型霍乱弧菌的检验集，钨电极100Hz频率段的模型判别拟态弧菌和创伤弧菌检验集，银电极100Hz频率段的模型判别鲨鱼弧菌和非O型霍乱弧菌检验集的判别准确率都达100％。智舌系统通过选择不同的金属电极作为传感器阵列，结合多元统计方法，在食源性致病细菌方面做了初步探索，为电子舌在此方面的III浙江工商大学硕士学位论文应用提供实验基础与理论依据。关键词：智舌；伏安法；电极阵列；食源性致病细菌；致病性弧菌；主成分分析；