【摘 要】
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我国畜禽舍养殖中易出现细菌快速繁殖,严重影响畜禽的健康和生长。目前主要采用化学和生物方式等方式杀菌,这些方式虽对大肠杆菌等细菌有一定的抑制作用,但也存在污染环境、成本高等缺点。磁场是一种高效、能耗小、对环境无污染新的杀菌方法,可以很好的解决现有畜禽舍细菌带来的问题,具有较高的发展前景和推广价值。本文以枯草芽孢杆菌和大肠杆菌为主要研究对象,利用Gompertz模型构建生长曲线,并结合平板计数法分析不
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（No.31772651）,高压脉冲电场协同效应失活封闭畜禽舍空气中病原体机制研究； 中央引导地方科技发展资金项目,复合电场协同效应对畜禽用抗生素与致病菌耦合机制影响研究； 山西省留学回国人员科技活动择优资助项目,高压脉冲电场协同效应失活封闭畜禽舍空气中病原体机制研究；
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我国畜禽舍养殖中易出现细菌快速繁殖,严重影响畜禽的健康和生长。目前主要采用化学和生物方式等方式杀菌,这些方式虽对大肠杆菌等细菌有一定的抑制作用,但也存在污染环境、成本高等缺点。磁场是一种高效、能耗小、对环境无污染新的杀菌方法,可以很好的解决现有畜禽舍细菌带来的问题,具有较高的发展前景和推广价值。本文以枯草芽孢杆菌和大肠杆菌为主要研究对象,利用Gompertz模型构建生长曲线,并结合平板计数法分析不同参数下的磁场对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌生长的影响,并且探究静磁场对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的杀菌效果。利用Lotka-Volterra博弈模型,构建两种菌的顺、逆境博弈模型。通过磁场对细菌进行分形仿真试验,为静磁场对细菌生长发育规律的影响以及预测细菌生长提供了良好的试验与理论基础。结论如下:1.利用分光光度法对大肠杆菌与枯草芽孢杆菌分别进行生长曲线测定,并使用Gom pertz模型拟合,其预测效果较好。2.研究不同参数下的磁场对枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的灭活效果,结果表明:大肠杆菌和枯草芽孢杆菌在磁场处理后的致死率趋势是随着磁场线圈电流、处理时间、磁感应强度的增大而增大,随着的磁场间距的增大而减小,其中处理时间对大肠杆菌的致死率相关性最大。在磁感应强度为70 m T的情况下,处理时间为1 h到6 h时,大肠杆菌平均致死率由9.03%上升为为48.69%,同样处理下枯草芽孢杆菌的致死率从7.30%到43.55%;在160 m T磁感应强度下,处理时间为6 h时,大肠杆菌平均致死率达到最大,为66.45%,枯草芽孢杆菌平均致死率为59.31%。3.将磁场处理前后的大肠杆菌与枯草芽孢杆菌菌液涂布于同一培养皿,平板计数得到数据,并利用Lotka-Volterra博弈模型来得出两菌的互动系数,在顺境博弈下,a12=0.4880;a21=-0.3974,在逆境博弈下,a12=0.1555,a21=-0.012,从而得出枯草芽孢杆菌对大肠杆菌产生抑制。4.利用DLA模型在MATLAB上进行模拟。正常生长情况下,大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的分形仿真拟合精度分别为R~2=0.98821、R~2=0.973;磁场处理后,大肠杆菌、枯草芽孢杆菌的分形仿真拟合精度分别为R~2=0.93156、R~2=0.97097。
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