水体细菌微生物种类快速鉴别方法研究

摘要：

紫外可见多波长透射光谱包含了细菌微生物对光的吸收和前向散射等信息，能反映细菌细胞的组分、大小以及形态等特征，具有细菌种属的特异性，可应用于细菌微生物的快速种类鉴别。以水体中常见细菌微生物为研究对象，实验测量了大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌以及肺炎克雷伯菌的紫外可见多波长透射光谱，简要分析了不同种类细菌微生物的多波长透射光谱特征；研究了透射光谱与支持向量机多向量分析方法相结合的水体细菌微生物快速识别方法，利用基于网格搜索法的训练集内部交叉验证获取建模所需最佳惩罚因子 C 和核函数参数 g ，根据最优参数和 LibSVM 一对一多分类法建立细菌快速分类鉴别模型。利用不同株实验细菌的透射光谱作为测试集对所建模型进行识别正确率的验证，结果表明，所建立的快速分类鉴别模型可以对选取的大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、鼠伤寒沙门氏菌以及肺炎克雷伯菌进行快速种类识别，识别正确率为100％；分类鉴别模型对不同大肠杆菌亚种的测试集识别正确率为100％，证明该模型对细菌属间鉴别具有较好的稳定性。不仅可为饮用水源细菌微生物的快速识别预警提供方法，而且可在生物医学方面作为细菌微生物鉴别的一种简便、快速、准确的手段。

关键词：紫外可见透射光谱、支持向量机、细菌微生物、种类鉴别

分类号：O433.4(光学)

资助基金：安徽省自然科学基金项目1508085JGD02;国家自然科学基金项目61378041;国家863计划项目2013AA065502，2014AA06A509;安徽省杰出青年科学基金项目1108085J19

在线出版日期：2015-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2634-2638