一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了提供一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法及系统，基于显微红外光谱仪进行肠道代谢物浓度检测，采集待测肉鸡小肠肠道组织切片样本的多波段局部光谱图像，可同时考虑肠道微生物空间分布信息及不同波段的光谱信息；经过图像预处理后进行波段融合得到相关波段矩阵集合，可以提高分析肠道丁酸的吸收衍射光谱的准确性；进一步判断是否存在局部代谢物富集区域，可精准定位肠道代谢富集局部区域，克服丁酸具有挥发性强、光谱散射截面积微小等检测难点，并提高了对肠道丁酸梭菌的检测精度和灵敏度。敏度。敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及肠道微生物检测技术、光谱检测
，具体涉及一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法及系统。

技术介绍

[0002]家禽肠道微生物菌群是一个复杂而庞大的微生态系统，大量的肠道微生物及其代谢产物在维持营养物质代谢、个体发育、免疫防御等方面都发挥重要调控作用。 而肠道菌群失调会导致肠道免疫系统的进化异常，影响免疫器官的正常发育，削弱家禽繁殖和生长能力。
[0003]丁酸梭菌是从健康动物肠道中分离出的一种厌氧的革兰氏阳性芽孢杆菌，又称宫入菌、丁酸菌、酪酸菌，现已广泛应用于饲用益生菌的健康养殖化。丁酸梭菌能够发酵碳水化合物产酸，饲喂丁酸梭菌可使肉鸡盲肠中乙酸、丁酸和戊酸等短链脂肪酸浓度升高，能较好地抑制肠道中的致病菌，促进肠道中有益菌如双歧杆菌和乳杆菌的生长。因此，丁酸梭菌能调节肠道微生态平衡、产生益生物质、提高机体免疫、抗氧化能力等。但目前丁酸梭菌制剂缺乏国家标准颁布的质量标准，目前常利用滚管技术方法分离纯化单菌落，或采用光学显微镜、扫描电镜等观察菌株生理生化特征，采用核素示踪法、16S r本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S100，随机抽样待测肉鸡，制备鸡小肠肠道组织切片样本；S200，利用显微红外光谱仪采集待测肉鸡小肠肠道组织切片样本在丁酸吸收峰波段范围内的多波段肠道光谱图像；S300，对多波段肠道光谱图像进行基线校正、中值滤波和高斯平滑处理后，经过图像局部匹配得到多波段校准图像；S400，对多波段校准图像进行波段融合得到相关波段矩阵集合，判断是否存在局部丁酸富集区域；是则跳转至S500，否则跳转至S100；S500，由相关波段矩阵集合的局部丁酸富集区域检测肠道是否存在丁酸梭菌。2.根据权利要求1所述的一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法，其特征在于，在S100中，制备鸡小肠肠道组织切片样本的方法为：S101，随机选择一只待测肉鸡屠宰后，取出其鸡小肠回肠中段2 cm的肠道组织样本，并用生理盐水冲洗；S102，固定肠道组织样本于4%多聚甲醛固定液中，静置1~2天；S103，取出固定好的肠道组织样本，依次进行脱水、透明、浸蜡、包埋、切片、展片、粘片及烤片处理，得到鸡小肠肠道组织石蜡切片保存待测；其中浸腊控制温度恒温为55~60℃，切片获得厚度为5 um的平整切片，烤片控制温度为60~65℃；S104，取出鸡小肠肠道组织石蜡切片进行脱蜡处理，分别放入二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ中浸泡20 min，再依次放入无水乙醇Ⅰ、无水乙醇Ⅱ、75%酒精溶液中浸泡5 min，最后用蒸馏水冲洗，封片得到鸡小肠肠道组织切片样本。3.根据权利要求1所述的一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法，其特征在于，在S200中，将鸡小肠肠道组织切片样本放置显微红外光谱仪的样品台下观察，调整物镜倍数至包含完整切片的视野下对焦，设置光谱波段范围在4000 nm ~ 7500 nm内扫描多个波段，在丁酸吸收峰波段范围之间；其中，显微红外光谱仪内置系统软件，等待光谱在整个完整切片视野下扫描多个波段获得的光谱图像采集完毕，存储得到多波段肠道光谱图像。4.根据权利要求1所述的一种家禽肠道丁酸梭菌检测方法，其特征在于，在S400中，对多波段校准图像进行波段融合得到相关波段矩阵集合，判断是否存在局部丁酸富集区域的方法为：S401，将多波段校准图像尺寸大小设为M
×
N个像素点，像素坐标用(x, y)表示，其中x∈[1,M],y∈[1,N]；将多波段校准图像进行归一化处理后，将各个波段下对应得到的单波段光谱矩阵记作Inte
q (x,y)，表示为在第q个波段的多波段校准图像在像素坐标为(x, y)上的归一化光谱值，q∈[1,L]，L为扫描采集的波段总数；S402，计算单波段光谱矩阵的第一度值，将其第一度值最大的对应单波段光谱矩阵记为最优度值矩阵，其对应波段记作最优波段，记最优波段对应的序号为max；第一度值Defin
q
的计算方法为：；其中，Defin
q
为第q个波段的单波段光谱矩阵的第一度值，up
q
是第q个波段的单波段光
谱矩阵中光谱值大于所有像素点的光谱值的算术平均值的各个像素点的光谱值之和，P
q
是对应第q个波段的单波段光谱矩阵中光谱值大于所有像素点的光谱值的算术平均值的各个像素点在所有像素点中所占的比率；S403，由各个波段对应的单波段光谱矩阵分别计算得到波段融合矩阵；其中，当单波段光谱矩阵的对应波段不是最优波段时，其波段融合矩阵的计算公式为：当单波段光谱矩阵的对应波段是最优波段时，其波段融合矩阵的计算公式为：当单波段光谱矩阵的对应波段是最优波段时，其波段融合矩阵的计算公式为：；其中，Scor
q
(x,y)为波段融合矩阵在第q个波段时在像素坐标为(x, y)上的融合数值；Scor...

【专利技术属性】
技术研发人员：计坚，李莹，袁裕珊，
申请(专利权)人：广东省农业科学院动物科学研究所，
类型：发明
国别省市：