CN106770782B - 一种微生物种属鉴定装置及微生物种属鉴定方法 - Google Patents

一种微生物种属鉴定装置及微生物种属鉴定方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种微生物种属鉴定装置及微生物种属鉴定方法。该微生物种属鉴定装置包括进样针、热劈单元和色谱分析单元，热劈单元包括直立式管炉热劈器、热劈衬管和进样管，直立式管炉热劈器包括热劈室和加热器，热劈衬管贯穿热劈室的内部，加热器套设在热劈室的外壁，进样针的前端与进样管的管腔的内壁相固定连接，热劈室的上部进口处设置有载气入口，热劈衬管与色谱分析单元相连通。采用该微生物种属鉴定装置对微生物种属进行鉴定，不需要复杂的前处理过程，能够对不同温度下易挥发或者易热解的化学组份进行全面分析收集，得到的微生物生物质特征更加保真和丰富，实现对微生物快速、有效、安全和经济的鉴定，并能够应用到各类微生物的鉴定。

Description

一种微生物种属鉴定装置及微生物种属鉴定方法
技术领域
本发明属于微生物种属鉴定技术领域，涉及一种微生物种属鉴定装置及微生物种属鉴定方法。
背景技术
目前微生物种属鉴别方法主要有通过表型特征、化学组成和DNA分子生物学方法。
对比其他微生物鉴定方法，本方案从方法和可靠性上都具有很大优势。表型特征包括形态学特征、生理生化特征、抗生素的敏感性、噬菌体分型、血清学分析等。随着技术进步，G+C mol％、DNA重组试验、DNA-DNA杂交、PCR技术、16S rDNA序列测序等分子生物学分类方法出现弥补了表型特征分类上的缺陷，但其前处理过程复杂，耗时长，样品可能失真，检测仪器昂贵。化学分类法是以微生物化学组成成分为指标进行微生物分类研究。微生物中含有一些化学物质，其含量或结构具有种属特征或与微生物分类地位密切相关，能够标志某一类或某种微生物的存在，称为生物标志物。化学分类法的出现为微生物分类提供了更多依据。
化学分类法有磷脂脂肪酸(PLFA)微生物鉴定系统，还有以氨基酸，糖类不同作为微生物分类标准。但前面提到化学分类法都需要对样品进行复杂的前处理，而且分析对象单一。
发明内容
基于现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种微生物种属鉴定装置及微生物种属鉴定方法，该微生物种属鉴定方法不需要复杂的前处理过程，通过本发明的微生物种属鉴定装置将热劈产物用气相色谱分析，能够对不同温度下易挥发或者易热解的化学组份进行全面分析收集，得到的微生物生物质特征更加保真和丰富，并能够应用到各类微生物的鉴定。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
本发明提供一种微生物种属鉴定装置，该微生物种属鉴定装置包括进样针、热劈单元和色谱分析单元；
所述热劈单元包括直立式管炉热劈器、热劈衬管和进样管；
所述直立式管炉热劈器包括热劈室和加热器；
所述热劈衬管贯穿所述热劈室的内部并与所述热劈室的上下进出口相衔接；所述加热器套设在所述热劈室的外壁；热劈室的上部进口用于通入载气，所述热劈室的下部出口用于将热劈产物导入色谱分析单元；
所述进样管为柱状带空腔的管体结构；使用时，所述进样针的前端与所述进样管的管腔的内壁相固定连接，所述进样管位于所述热劈衬管的管腔内部；
所述热劈室的上部进口处设置有载气入口，所述载气入口与所述热劈衬管相连通；所述热劈衬管与所述色谱分析单元相连通。
上述的微生物种属鉴定装置中，所述热劈室的上下进出口是指热劈室的上口为进口，下口为出口；所述色谱分析单元为能够进行色谱分析的装置。
上述微生物种属鉴定装置中，所述热劈衬管起到密封隔绝外界干扰的作用，减少热劈室内的死体积，样品热劈过程在热劈衬管中的进样管中进行。
上述微生物种属鉴定装置中，优选地，所述进样针包括固态进样针，所述固态进样针的前端为弯曲状，所述进样管的管腔的内壁设置有与所述弯曲状相固定连接的连接件；进样针不与样品直接接触，且保证进样管中样品周围气路畅通。固态进样针是运送进样管的工具，前段为弯曲状的结构，以利于固定进样管并运送进样管。
上述微生物种属鉴定装置中，优选地，所述进样管为耐高温惰性材质的细管；优选地，所述进样管包括石英管。
上述微生物种属鉴定装置中，优选地，所述加热器包括管式电炉。
上述微生物种属鉴定装置中，优选地，所述色谱分析单元包括气相色谱仪和计算机，所述气相色谱仪的内部设置有毛细管柱和检测器；所述检测器是按照常规原理进行检测工作的；
所述热劈衬管与所述毛细管柱相连通；所述检测器与所述计算机相电连接；
优选的，所述检测器包括FID检测器。
上述微生物种属鉴定装置中，优选地，所述直立式管炉热劈器还包括能够精确控制温度和气压的控制器。
本发明还提供一种微生物种属鉴定方法，其采用上述的微生物种属鉴定装置进行，包括以下步骤：
将微生物进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品；
将待测微生物样品置入进样管中；
通过进样针将装有待测微生物样品的进样管送至热劈室内部的热劈衬管中进行热劈处理；
热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
将色谱分析的数据传送至计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定得到微生物种属。
上述微生物种属鉴定方法中，热劈产生的热劈产物为挥发性组分。
上述微生物种属鉴定方法中，优选地，所述热劈处理的温度为300-1200℃；温度精度控制为±1℃。
上述微生物种属鉴定方法中，优选地，所述待测微生物样品的进样量为1mg-100mg；更加优选地，所述待测微生物样品的进样量为1mg-10mg。
上述微生物种属鉴定方法中，优选地，所述吹扫的载气压力为70-140KPa且高于气相色谱仪进口处的压力；保证热劈后的组分能顺利进入气相色谱，但也不能过高，否则会影响热劈效果，甚至色谱分析效果。
上述热劈气相色谱装置中，以改良的直立式管炉热劈器作为热劈装置，其能够减少死体积，而且控温灵活，不受升温时间的影响。
上述热劈气相色谱装置中，采用耐高温的石英管作为进样管装载微生物样品，能够避免与热劈产物发生化学反应。
上述热劈气相色谱装置中，采用进样针进行运送进样，能够保证微生物样品在设定温度下进行热劈，不受管炉热劈器可能存在炉箱温度局部不恒温的现象。
上述热劈气相色谱装置中，采用的色谱柱为毛细管柱可以为极性或非极性的毛细管柱。
上述微生物种属鉴定方法中，将微生物进行冻干处理且保证其物理性质不变的目的在于，能够保证微生物样品能够在热劈室内受热均匀瞬间热劈，并且避免不同样品由于物理性状造成的差异。
上述微生物种属鉴定方法中，通过惰性载气高压吹扫热劈产物直接进入气相色谱的毛细管柱中，直接进行色谱分析，能够有效减少热劈分析死体积。
上述微生物种属鉴定方法中，待测微生物样品的进样量为1mg-100mg优选为1mg-10mg。若进样过量，微生物样品在热劈室会因受热不均匀不能瞬间热劈，此外还会影响色谱图的出峰，出现平头峰或者组分无法分离的情况。
上述微生物种属鉴定方法中，色谱分析鉴定的时间控制在20-60min。
本发明所述的术语“热劈”表示无氧热解的含义。
本发明提供的热劈气相色谱装置及采用该装置对微生物种属进行鉴定的方法，不需要复杂的前处理过程，能够对不同温度下易挥发或者易热解的化学组份进行全面分析收集，得到的微生物生物质特征更加保真和丰富，实现对微生物快速、有效、生态、安全和经济的鉴定，并能够应用到各类微生物的鉴定。
附图说明
图1为本发明实施例1中热劈气相色谱装置示意图；
图2为本发明实施例2中结肠埃希氏菌在400℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图3为本发明实施例3中火红密孔菌在400℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图4为本发明实施例4中火红密孔菌在550℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图5为本发明实施例5中结肠埃希氏菌在550℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图6为本发明实施例6中纤细竿菌在650℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图7为本发明实施例7中乙酸钙不运杆菌在650℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图8为本发明实施例8中结肠埃希氏菌在650℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图9为本发明实施例9中结肠埃希氏菌在800℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图10为本发明实施例10中乙酸钙不运杆菌在800℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图11为本发明实施例11中牛链果菌在650℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
图12为本发明实施例12中金色葡萄果菌在650℃的热劈温度下的Py-GC色谱图；
附图符号说明：
1固态进样针，2直立式管炉热劈器，3气相色谱仪，4毛细管柱，5FID检测器，6计算机，7石英管，8热劈衬管，9热劈室，10载气入口，11管式电炉。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例1
本实施例提供一种热劈气相色谱装置，如图1所示，该热劈气相色谱装置包括固态进样针1、热劈单元和色谱分析单元。
所述热劈单元包括直立式管炉热劈器2、热劈衬管8和石英管7；直立式管炉热劈器2包括热劈室9和管式电炉11；热劈衬管8贯穿热劈室9的内部并与热劈室9的上下进出口相衔接，管式电炉11套设在热劈室9的外壁，石英管7为柱状带空腔的管体结构。
使用时，固态进样针1的前端为弯曲状，石英管7的管腔的内壁设置有与所述弯曲状相固定连接的连接件，固态进样针1与石英管7的管腔的内壁相固定连接，进行热劈时，将石英管7送至热劈衬管8的管腔内部；热劈室9的上部进口处设置有载气入口10，载气入口10与热劈衬管8相连通。
所述色谱分析单元包括气相色谱仪3和计算机6，气相色谱仪3的内部设置有毛细管柱4和FID检测器5；所述毛细管柱4为弱极性毛细管柱。
热劈衬管8与气相色谱仪3的进口端相连通，并与该气相色谱仪3内部的毛细管柱4相连通；FID检测器5与计算机6相电连接。
直立式管炉热劈器2通过控制器精确控制温度和气压，可设温度变化范围为室温至1200℃。图1中AA’表示热劈单元的纵切面图。
实施例2
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用中国普通微生物菌种保藏管理中心的结肠埃希氏菌(Escherichiacoli)菌株，编号为：1.1100.10.4，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为400℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图2所示。
结肠埃希氏菌，属革兰氏阴性短杆菌。观察400℃热劈分析谱图，有明显的特征，该温度下热劈产生组分较少，经过色谱柱分离，只有52个指纹峰，5min后有43峰，第一高峰出现在34.82min、第二高峰在18.66min、第三组高峰在32.13min。以上特征可作为该菌种的鉴别信息。
因此，利用该方法对结肠埃希氏菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌的鉴定资料。
实施例3
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用实验室培养分离提纯的真菌火红密孔菌(Pycnoporus coccineus)，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为400℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图3所示。
火红密孔菌一种腐生真菌。不同于实施例2，谱图出峰不明显，实施例3的菌株和实施例2的菌株差异明显，说明该菌具有很好的耐温性，凡是在此实施例的热劈温度下出峰良好的菌株均不是此类菌株。
因此，可以利用不同热劈温度区分难降解真菌和细菌。
实施例4
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用实验室培养分离提纯的真菌火红密孔菌(Pycnoporus coccineus)，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为550℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图4所示。
火红密孔菌一种腐生真菌。色谱图中共有76个指纹峰，其中保留时间大于5min时有62个峰，很明显在改变热劈温度，其他实验条件均相同的情况下得到特征峰比实例3多。最高峰出现的保留时间为12.63min，在保留时间为18.85min、9.67min，依次出现第二、三高峰。实施例3和实施例4谱图特征都可作为该菌种的鉴别信息。
因此，利用温度差，结合该方法对火红密孔菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料。
实施例5
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用中国普通微生物菌种保藏管理中心的结肠埃希氏菌(Escherichiacoli)菌株，编号为：1.1100.10.4，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为550℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图5所示。
结肠埃希氏菌在550℃下热劈产生组分经过色谱柱分离，色谱图中共有135个指纹峰，其中保留时间大于5min时有111个峰，最高峰出现的保留时间为35.20min，第二、三高峰出现在18.87min、12.56min。对比实施例2分析结果，同一菌株在其他条件相同，热劈温度改变后得到的分析结果不同，该菌株所有热劈温度下谱图指纹特征可作为未知菌种的鉴别信息。再对比实施例4，不同菌株在相同分析条件下，热劈分析结果差异巨大。
因此，利用该方法对结肠埃希氏菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料，并结合温度，校核确证。
实施例6
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用实验室培养分离提纯的纤细竿菌(Bacillus subtilis)，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为650℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图6所示。
纤细竿菌是革兰氏阳性菌，在650℃热劈温度下产生色谱图中共有155个指纹峰，其中保留时间大于5min时有122个峰。在32.54min和35.24min有明显第一、第二高峰出现。以上谱图指纹特征可作为该菌种的鉴别信息。
因此，利用该方法对结肠埃希氏菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料。
实施例7
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用实验室培养分离提纯的乙酸钙不运杆菌(Acinetobactercalcoaceticus)，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为650℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图7所示。
乙酸钙不运杆菌是革兰氏阴性菌，在相同实验条件下，同实施例6样品产生色谱峰差异巨大，共有95个指纹峰，在35.25min出现第一高峰，18.87min出现第二高峰，12.18min第三高峰。以上谱图指纹特征可作为该菌种的鉴别信息。
因此，利用该方法对乙酸钙不运杆菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料。
实施例8
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用中国普通微生物菌种保藏管理中心的结肠埃希氏菌(Escherichiacoli)菌株，编号为：1.1100.10.4，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为650℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图8所示。
本实施例提供的结肠埃希氏菌与实施例7样品同属于革兰氏阴性短杆菌。观察其在相同热劈分析条件下谱图，共有108个指纹峰，5min后的第一高峰出现在12.37min、第二高峰在18.76min、第三组高峰在35.24min，与实施例7特征峰保留时间有点类似，但是，峰高、归一化面积不同。
因此，利用该方法对结肠埃希氏菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料，并结合温度，校核确证。
实施例9
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用中国普通微生物菌种保藏管理中心的结肠埃希氏菌(Escherichiacoli)菌株，编号为：1.1100.10.4，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为800℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图9所示。
本实施例提供的结肠埃希氏菌在热劈温度不同其他实验条件均相同情况下谱图，共有120个指纹峰，5min后的第一高峰出现在5.74min、第二高峰在18.86min、第三高峰在8.78min。不同于该菌株在其他温度的谱图特征，以上特征均可作为该菌株在对应温度下的热劈谱图鉴定特征。
因此，利用该方法对结肠埃希氏菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料，并结合温度，校核确证。
实施例10
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用实验室培养分离提纯的乙酸钙不运杆菌(Acinetobactercalcoaceticus)，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为800℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图10所示。
在其他实验条件相同热劈温度不同情况下，同实例9样品产生色谱峰差异巨大，乙酸钙不运杆菌在800℃热劈出峰不明显。对比参照实例7、8可区别鉴定结肠埃希氏菌和乙酸钙不运杆菌。
因此，利用该方法对乙酸钙不运杆菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料，并结合温度，校核确证。
实施例11
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用中国普通微生物菌种保藏管理中心的牛链果菌(Streptococcusbovis)菌株，编号为：1.1624.98.4，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为650℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图11所示。
牛链果菌革兰氏阳性，相同实验条件下与前面实例分析结果也不同。第一高峰出现在33.16min，其余峰都比较低，第二，三高峰分别出现在18.78和5.44min。以上谱图指纹特征可作为该菌种的鉴别信息。
因此，利用该方法对牛链果菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料。
实施例12
本实施例提供一种微生物种属鉴定方法，其采用实施例1所述的热劈气相色谱装置进行，包括以下步骤：
步骤一，采用中国普通微生物菌种保藏管理中心的金色葡萄果菌(Staphylococcus aureus)菌株，编号为：1.8721，对其进行富集培养离心，然后将其进行冻干处理且保证其物理性质不变，得到待测微生物样品，然后送入热劈气相色谱装置的进样管中；
步骤二，通过固态进样针将石英管送至热劈衬管的管腔内部，并迅速拧紧，打开管式电炉加热进行热劈处理，热劈处理的温度为650℃；
步骤三，热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
步骤四，色谱分析的数据通过检测器反映到计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定微生物种属，实验结果如图12所示。
金色葡萄果菌是革兰式阳性球菌，与上述示例分析结果差异巨大，同时不同于实施例6分析结果，本示例色谱图峰形明显较高，共有167个指纹峰，其中保留时间大于5min时有133个峰，最高峰出现的保留时间为35.57min。以上谱图指纹特征可作为该菌种的鉴别信息。
因此，利用该方法对金色葡萄果菌全细胞分析得到指纹图，分析其特征峰型、峰高、峰宽、峰数、保留时间、归一化面积等数据作为该菌鉴定资料，并结合温度，校核确证。
综上所述，本发明提供的热劈气相色谱装置及采用该装置对微生物种属进行鉴定的方法，不需要复杂的前处理过程，能够对不同温度下易挥发或者易热解的化学组份进行全面分析收集，得到的微生物生物质特征更加保真和丰富，实现对微生物快速、有效、生态、安全和经济的鉴定，并能够应用到各类微生物的鉴定。

Claims (13)

1.一种微生物种属鉴定装置，其特征在于：该微生物种属鉴定装置包括进样针、热劈单元和色谱分析单元；
所述热劈单元包括直立式管炉热劈器、热劈衬管和进样管；
所述直立式管炉热劈器包括热劈室和加热器；
所述热劈衬管贯穿所述热劈室的内部并与所述热劈室的上下进出口相衔接；所述加热器套设在所述热劈室的外壁；
所述进样管为柱状带空腔的管体结构；使用时，所述进样针的前端与所述进样管的管腔的内壁相固定连接，所述进样管位于所述热劈衬管的管腔内部；
所述热劈室的上部进口处设置有载气入口，所述载气入口与所述热劈衬管相连通；所述热劈衬管与所述色谱分析单元相连通。
2.根据权利要求1所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述进样针包括固态进样针，所述固态进样针的前端为弯曲状。
3.根据权利要求1所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述进样管为耐高温惰性材质的细管。
4.根据权利要求3所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述进样管包括石英管。
5.根据权利要求1所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述加热器包括管式电炉。
6.根据权利要求1所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述色谱分析单元包括气相色谱仪和计算机，所述气相色谱仪的内部设置有毛细管柱和检测器；
所述热劈衬管与所述毛细管柱相连通；所述检测器与所述计算机相电连接。
7.根据权利要求6所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述检测器包括FID检测器。
8.根据权利要求1所述的微生物种属鉴定装置，其特征在于：所述直立式管炉热劈器还包括能够精确控制温度和气压的控制器。
9.一种微生物种属鉴定方法，其采用权利要求1-8任一项所述的微生物种属鉴定装置进行，包括以下步骤：
将微生物进行冻干处理，得到待测微生物样品；
将待测微生物样品置入进样管中；
通过进样针将装有待测微生物样品的进样管送至热劈室内部的热劈衬管中进行热劈处理；
热劈处理结束后，由载气入口通入惰性气体将进样管中挥发出的热劈产物吹扫入气相色谱仪中进行色谱分析；
将色谱分析的数据传送至计算机中，得到待测微生物样品的全细胞分析的指纹图，通过指纹图分析表征微生物的化学组成，从而鉴定得到微生物种属。
10.根据权利要求9所述微生物种属鉴定方法，其特征在于：所述热劈处理的温度为300-1200℃；温度精度控制为±1℃。
11.根据权利要求9所述微生物种属鉴定方法，其特征在于：所述待测微生物样品的进样量为1mg-100mg。
12.根据权利要求11所述微生物种属鉴定方法，其特征在于：所述待测微生物样品的进样量为1mg-10mg。
13.根据权利要求9所述微生物种属鉴定方法，其特征在于：所述吹扫的载气压力为70-140kPa且高于气相色谱仪进口处的压力。
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