CN211871992U - 一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，包括富集培养发酵罐、选择培养基发酵罐和选择固体培养基器皿，富集培养发酵罐具有进料管和出料口，富集培养发酵罐的出料口通过输送管路连接至选择培养基发酵罐的进料口，输送管路设有电子泵；选择培养基发酵罐的出料口通过连接软管连接至选择固体培养基器皿；连接软管上设有管夹，管夹用于控制连接软管内流体的通断；选择培养基发酵罐内设有草酸盐培养液。本实用新型的保证细菌的培养和筛选过程一直处于发酵罐内，防止了外源微生物侵染；利用体外模拟发酵罐对细菌进行培养，更加真实地反映了细菌在体内中的情况，排除了宿主因素，能精确地筛选出所需细菌。

Description

一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置

技术领域

本实用新型属于微生物技术领域，具体涉及一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置。

背景技术

肾结石是一种常见的泌尿系统疾病，具有高发病率、高复发率的特点，可严重影响全世界人群的健康和生活质量，目前已成为重要的公共健康问题。根据流行病学调查结果显示，肾结石的患病率已达到5.8％，而在部分南方地区，肾结石的患病率更高达10％。肾结石发病率与饮食习惯和营养结构有密切的关系，伴随着肥胖、糖尿病等代谢疾病的发病率居高不下，肾结石的发病率及疾病负担也持续攀升。据研究统计，体内肾结石完全排除干净的患者，5年内的复发率可以达到50％，10年内的复发率可以达到80-90％，约50％的结石复发患者，终身不能摆脱结石复发的困扰。

细菌是一类能将糖发酵成乳酸的球菌和杆菌的通称，总共包括10多个属，近200多个种均为革兰氏染色阳性的兼性或专性厌氧菌，它们广泛分布于动物体内及自然界。Campieri等在2001年首次证实细菌可有效减少胃肠道对外源性草酸的吸收，进而预防草酸钙肾结石的复发。

传统细菌发酵制造设备由于工序之间的衔接无法实现封闭操作，获取的细菌种类多样，不具备特异性。

实用新型内容

基于现有技术中存在的上述不足，本实用新型提供一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，包括富集培养发酵罐、选择培养基发酵罐和选择固体培养基器皿，富集培养发酵罐具有进料管和出料口，富集培养发酵罐的出料口通过输送管路连接至选择培养基发酵罐的进料口，输送管路设有电子泵；选择培养基发酵罐的出料口通过连接软管连接至选择固体培养基器皿；连接软管上设有管夹，管夹用于控制连接软管内流体的通断；所述选择培养基发酵罐内设有草酸盐培养液。

作为优选方案，所述富集培养发酵罐包括罐体、盖合于罐体顶部开口的顶盖、安装于罐体内腔的搅拌桨、安装于顶盖的驱动电机，驱动电机用于驱动搅拌桨；所述进料管设置于顶盖，与罐体内腔连通；所述富集培养发酵罐的出料口位于罐体的底部；所述顶盖具有排气口和进气口，解决了现有的发酵过程不能有效排出发酵罐内部氧气以及无法避免外部氧气的进入。

作为优选方案，所述搅拌桨有两根，沿罐体的高度方向同轴连接。

作为优选方案，所述罐体与顶盖之间设有密封垫圈。

作为优选方案，所述罐体的底部沿圆周等距设有数根固定柱。

作为优选方案，所述固定柱的数量为三根、四根或六根。

作为优选方案，所述富集培养发酵罐具有加热冷凝系统。解决了现有的发酵罐温度控制系统不能有效恒温的缺陷。

作为优选方案，所述选择培养基发酵罐的进料口位于选择培养基发酵罐的顶部，选择培养基发酵罐的出料口位于选择培养基发酵罐的底部。

作为优选方案，所述选择固体培养基器皿包括培养皿、外皿盖、内皿盖和连接柱，培养皿内设有固体培养基，培养皿与选择培养基发酵罐的出料口通过连接软管连通；内皿盖位于外皿盖之内，内皿盖具有透气孔，连接柱用于将外皿盖盖合于培养皿之上。

作为优选方案，所述管夹为橡皮夹。

本实用新型与现有技术相比，有益效果是：

本实用新型的体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，保证细菌的培养和筛选过程一直处于发酵罐内，防止了外源微生物侵染；利用体外模拟发酵罐对细菌进行培养，更加真实地反映了细菌在体内中的情况，排除了宿主因素，使得更加精确地筛选出所需细菌。

附图说明

图1是本实用新型实施例的体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置的侧面结构示意图；

图3是本实用新型实施例的选择固体培养基器皿的侧面结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

如图1-3所示，本实用新型实施例的体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，包括：富集培养发酵罐1、搅拌桨2、进料管3、驱动电机4、出料口5、电子泵6、排气口7、密封垫圈8、固定柱9、培养皿10、培养皿连接端11、连接柱12、培养皿盖连接端13、培养皿内盖14、培养皿外盖15、橡皮夹16。

富集培养发酵罐1为体外模拟发酵罐，富集培养发酵罐的内腔上下分别安装有两根搅拌桨2，沿富集培养发酵罐1的罐体的高度方向同轴连接；富集培养发酵罐1的罐盖顶部外侧圆心处安装有驱动电机4，且驱动电机4的输出轴与搅拌桨2连接，且顶部设置有进料管3，以及排气口7，富集培养发酵罐1的罐体上端开口沿圆环设置有密封垫圈8，保证罐盖盖合的密封性。

富集培养发酵罐的进料口对立侧靠近底部位置设置有出料口5，富集培养发酵罐1底部沿圆周等距离设置有四根固定柱9，固定柱的数量不限于四根，还可以为三根、六根、八根等。

选择培养基发酵罐的结构与富集培养发酵罐1的结构相同，在此不赘述。选择培养基发酵罐的进料管30与富集培养发酵罐的出料口5通过输送管道a相连接，并且可以通过输送管道的电子泵6控制两发酵罐间液体的传输。体外模拟发酵罐获得的大量粪菌进入选择培养基发酵罐中，在以草酸盐为唯一碳源的培养液条件下进行细菌的筛选培养。

选择固体培养基器皿，包括培养皿10和连接柱12，培养皿10左侧设置有培养皿连接端11，将选择培养基发酵罐的出料口通过连接软管连通至培养皿10内，培养皿外盖15内部下方设置有培养皿内盖14，且培养皿内盖14内部设置有透气孔，培养皿外盖15左侧设置有培养皿盖连接端13，连接柱12连接培养皿连接端11与培养皿盖连接端13，从而将培养皿外盖15盖合于培养皿之上。另外，在选择培养基发酵罐与选择固体培养基器皿之间的连接软管上设有橡皮夹16，橡皮夹还可以替换为现有常用的其它管夹。

本实用新型实施例的体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，具体实施包括以下步骤：

使用该装置时，将富集培养发酵罐1经高压蒸汽灭菌锅灭菌后，固定在适当位置，并将固定柱9旋紧，提前将灭菌后以草酸盐为唯一碳源的选择培养液加入选择培养基发酵罐中，以及准备好灭菌后的选择固体培养基器皿，并将三者连接起来。用进料管3吸取肠基培养基以及粪便混合液至富集培养发酵罐主体1中，密闭装置，开启驱动电机4，使培养液均匀，并设定人体仿真数据，模拟人体每日进食排便情况，在30-45℃、初始pH为6-8的条件下培养72小时，为控制发酵严格的厌氧环境，每日早、中、晚对每个发酵罐通氮气以排尽发酵罐内的空气。然后开启电子泵6，将富集培养发酵罐1中的菌液吸入选择培养基发酵罐主体中，在30-45℃、初始pH为6-8的条件下培养72小时，为控制发酵严格的厌氧环境，每日早、中、晚对每个发酵罐通氮气以排尽发酵罐内的空气。缓慢旋转橡皮夹16，使选择培养基发酵罐中的菌液少量流入选择固体培养基器皿中，注意少量，再摇晃培养皿使菌液平铺在固体培养基上方，在30-45℃、初始pH为6-8的条件下培养48小时，出现菌群则筛选出能降解草酸盐的细菌。

具体地，富集培养发酵罐接入接种量为10％的粪便微生物，依靠加热冷凝系统(可以参考现有技术，在此不赘述)保持发酵温度恒定在30-45℃，为控制发酵严格的厌氧环境，每日早、中、晚对每个发酵罐通氮气以排尽发酵罐内的空气。含有选择培养基发酵罐与富集培养发酵罐相连接，且可以通过电子泵控制两发酵罐间发酵液的传输，经过三日在体外模拟富集培养发酵罐中培养获得的大量粪菌进入选择培养基发酵罐中，并在选择培养基发酵罐中加有10mM草酸盐培养液进行筛选；在选择培养基发酵罐中培养72小时后，缓慢旋转橡皮夹，使选择培养基发酵罐中的菌液少量流入选择固体培养基器皿中，注意少量，再摇晃培养皿使菌液平铺在固体培养基上方，在30-45℃、初始pH为6-8的条件下培养48小时，出现菌群则筛选出能降解草酸盐的细菌。

本实用新型的体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，体外模拟人体肠道富集培养和有效筛选能够高效降解草酸的细菌，能有效控制发酵罐内部温度，避免出现局部温度过高；并可以有效的排出发酵罐中氧气，维持发酵体积不变，使得发酵环境与人体肠道环境接近，排除了宿主因素。最后粪菌进入与富集培养发酵罐直接连接的选择培养基发酵罐中，该过程有效避免外部微生物的污染，使粪菌在30-45℃、初始pH为6-8的条件下培养72小时，再于固体选择培养基中培养72小时，两次选择培养筛选出的细菌的草酸分解率为50％以上。

以上所述仅是对本实用新型的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本实用新型提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，包括富集培养发酵罐、选择培养基发酵罐和选择固体培养基器皿，富集培养发酵罐具有进料管和出料口，富集培养发酵罐的出料口通过输送管路连接至选择培养基发酵罐的进料口，输送管路设有电子泵；选择培养基发酵罐的出料口通过连接软管连接至选择固体培养基器皿；连接软管上设有管夹，管夹用于控制连接软管内流体的通断；所述选择培养基发酵罐内设有草酸盐培养液。

2.根据权利要求1所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述富集培养发酵罐包括罐体、盖合于罐体顶部开口的顶盖、安装于罐体内腔的搅拌桨、安装于顶盖的驱动电机，驱动电机用于驱动搅拌桨；所述进料管设置于顶盖，与罐体内腔连通；所述富集培养发酵罐的出料口位于罐体的底部；所述顶盖具有排气口。

3.根据权利要求2所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述搅拌桨有两根，沿罐体的高度方向同轴连接。

4.根据权利要求2所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述罐体与顶盖之间设有密封垫圈。

5.根据权利要求4所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述罐体的底部沿圆周等距设有数根固定柱。

6.根据权利要求5所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述固定柱的数量为三根、四根或六根。

7.根据权利要求1所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述富集培养发酵罐具有加热冷凝系统。

8.根据权利要求1所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述选择培养基发酵罐的进料口位于选择培养基发酵罐的顶部，选择培养基发酵罐的出料口位于选择培养基发酵罐的底部。

9.根据权利要求1所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述选择固体培养基器皿包括培养皿、外皿盖、内皿盖和连接柱，培养皿内设有固体培养基，培养皿与选择培养基发酵罐的出料口通过连接软管连通；内皿盖位于外皿盖之内，内皿盖具有透气孔，连接柱用于将外皿盖盖合于培养皿之上。

10.根据权利要求1所述的一种体外模拟筛选降解草酸的细菌的装置，其特征在于，所述管夹为橡皮夹。

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