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摘要:随着我国社会经济的不断发展,国家和居民对于食品安全的关注也越来越高,近年来发生的食品安全事故中,虽然有着很多新的致病菌污染,但是从疾控系统的数据来看,大肠杆菌的污染依然是目前我国食品安全和疾病监控的主要威胁。当前各个国家,大型微生物检测机构、微生物试剂公司都在不遗余力地开发更为快速、简便、可靠的大肠杆菌检测方法和试剂,以推动大肠杆菌的快速检测技术的发展,本文就当前的主要主流技术和新技术做一综述,以其为技术的发展提供一点思路。
关键词:食品安全;大肠杆菌;疾控监控
前言:大肠杆菌属于革兰氏阴性杆菌,是一种人类和动物肠道中非常常见的细菌,其在宿主肠道中的含量约为菌群数量的1%左右,一定数量和限定位置的大肠杆菌寄宿在人类的肠道中,不会造成人体的患病,还能合成一定的B族维生素群和维生素K。但是如果进入到了人体中的膀胱、胆囊等位置,就会形成条件致病性炎症。目前大肠杆菌的检出是各大国标和商检、质检标准中对于水和食品污染程度的重要评估指标,更是国际上公认和通用的人类居住环境、食品、水质卫生监测的指标菌,因此其快速、准确、辨识度高的检测技术[1]。一直都是行业内高度重视和不断推进创新发展的阵地。本文就当前使用的主流检测技术创新技术进行归纳综述,为未来的发展提供一些参考。
大肠杆菌检测的主流技术
1.1 多管发酵法
多管发酵法是一种经典的培养检测方法,其主要通过在44℃下对其进行培养,采取带有荧光底物的培养基作为大肠杆菌发酵的糖类物质,连续培养18-24小时之后,连接糖基的荧光底物被水解而有利出来,试管培养物在特定波长的紫外线照射下形成荧光,从而指示出原始样品中大肠杆菌的污染情况[2]。其主要的优点在于操作简便,检测成本不高。对于大规模的样品检测具有一定的优势。容易在基层疾控,尤其是一些县级疾控普及,但是改方法也因为是以统计学为基础的估算法,无法得知菌落的精确值,同时检测时间一般最少都需要18-14小时,需时较长。
1.2 滤膜法
该方法主要用于城市用水,江河水和饮用水的检测中。其主要理由是滤膜的富集作用,高通量通过一定体积的待测液体,最后通过培养来计算一定容积液体内的菌落数。滤膜上的大肠杆菌菌落在特定的培养基上呈现具有一定菌落形态特点的特征,易于辨认。该方法对于大容量的待测液体具有较好的适用性,尤其适用于大样本,目标菌含量较低的检测。目前该方法是各大水厂、饮用水制造厂,各级疾控、商检、药监机构对于水质检测的重要方法之一[3]。但其也具有一定的局限性,例如需要配套真空泵,滤膜耗材等配套设施。不锈钢产品循环使用,需要灭菌处理,增加了操作工序。一次性耗材产品则增加了检测成本,在基层疾控的推广上,具有一定的难度。
1.3 平板计数法
平板计数法是一种能够定量的精确检测方法,精确度较好。目前是检测大肠杆菌各种方法中,较为经典和常规的方式,其主要采取涂布和倾注两种不同的方式进行菌落的培养,根据待检测样品的污染程度,可以将其进行一定的梯度稀释,在进行平行的倾注或者涂布。经过18-24小时培养,就可以对其进行精确的计数。目前国内的培养基质量,在培养的精确度上已经非常接近国外的知名品牌,这对于提高我国大肠杆菌平板计数方法的推广和实施,都具有一定的推动作用。目前随着显色培养基的推广,大肠杆菌显色培养基结合平板计数法,能够便捷、快速对样品中大肠杆菌的污染情况进行定量[4],极大缩短了基层大规模样本筛选的时间。
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2.创新性技术发展
2.1 HPLC和GC技术检测
GC该方法的原理是,根据食品样品中,尤其是密封食系统中顶部微生物代谢产物二氧化碳的含量来对微生物进行分析,这种检测技术相比较传统技术而言,具有时间上的优势,一般的培养检测,大都需要18-24小时的最短培养时间,所以具有灵敏度高,速度快的特点。但是由于检测二氧化碳,因此在污染菌的种类上,难以及时确认。同时对于一些非发酵菌的污染,容易漏检。HPLC法的主要检测原理是针对大肠杆菌的DNA片段中的磷酸基团可以和TEAA相结合。增加了在柱内的停留时间,在具备一定变性的温度下,可以通过图谱的形式来对其吸收峰进行显示[5],这种技术灵敏度高、准确性好,一次性投入后,操作成本较低。对于疾控工作的效率提高,很有好处。
2.2 ATP 荧光发光法
ATP荧光法是近年来发展对快的微生物检测技术,其核心原理是根据细菌中ATP在一定的荧光素酶促反应下,能够产生一种能够被专业仪器捕捉到的荧光信号,根据信号源的数量,既可以对样品中的活细数量进行快速的定量。该方法的主要缺点是,由于反应产物的稳定性较差,在产生之后便趋向分解,因此样品检测即时性较强,对于大规模的样品采集后检测不是太方便。不过荧光光度计都是便携式的,有利于采样现场的即时采样检测,由于该技术所需耗材和仪器成本较高,目前仅用于器具表面清洁程度的快速检测。还不能被国家标准所认可。
2.3 PCR检测技术
PCR检测技术由于其高度的精确度和特异性,正在广泛运用于生物检测行业中的各个方面。随着PCR技术的进一步发展和提高,目前采取该方法进行检测已经成为了国际大肠杆菌具体致病性菌株的检测金标准。但是由于该方法所有的仪器和耗材,人员的培训都较为专业。因此在基层的推广上,不具有优势。但是这将是未来检测的发展趋势。
2.4 生物传感器检测
该技术是以生物化学传感技术作为基础,采取细胞、酶、抗体作为检测的元素,将电子测量仪和信号转换器联合起来组成的一种分析工具和方法,目前已经商品化的传感器有分子印迹传感器、微生物传感器和DNA杂交传感器等。这种技术有诸多的优点,例如能够在复杂的体系中实现快速的在线监测,具备很好的稳定性和低成本优势,同时选择性好,灵敏度高。
2.5 免疫磁珠法
该技术是以瓷珠作为抗体的载体,将大肠杆菌分离。以磁力作磁珠和大肠杆菌结合的原理力,然后再将大肠杆菌和环境或者其它细菌进行特异性分离,并富集的一种形式。这种方法,很大程度上提高了样本中大肠杆菌的分离率。极大避免了其它细菌的干扰,能够在多种细菌污染的样品中实现大肠杆菌的快速检测,极大提升了检测的效率。
2.6 自动化仪器检测
该技术其优点在于操作简便,省时省力。主要应用现代的酶标仪便可以实现样品的检测,同时也是目前酶联免疫吸附法运用上,最为广泛的一种技术,但是由于这种检测技术需要较为昂贵的试剂和仪器,无论是使用成本还是后期的维护上,都需要较高的技术性,因此在基层疾控中很难推广,从而限制了该技术在基层实验室当中的运用。
参考文献:
[1]任强.食品大肠菌群两种检验方法比较[J].大家健康(学术版).2013(18)
[2]陈苏红,张敏丽,张政,朱水荣,杨宁敏,姚军,王升启.复合探针实时荧光PCR检测大肠杆菌O157:H7[J].解放军预防医学杂志.2005(06)
[3]殷涌光,葛晶,于庆宇,王凯.利用胶体金复合抗体提高SPR生物传感器的微生物检测精度[J].吉林大学学报(工学版).2005(04)
[4]史云,李业鹏,计融.肉及肉制品中肠致病性大肠杆菌两重PCR检测方法的建立[J].卫生研究.2005(03)
[5]葛晶,殷涌光,王凯.使用SPR生物传感器快速检测大肠杆菌E.Coli 0157∶H7[J].吉林大学学报(工学版).2005(02)
论文作者:郭皓
论文发表刊物:《健康世界》2014年22期供稿
论文发表时间:2016/4/1
标签:大肠杆菌论文; 技术论文; 样品论文; 滤膜论文; 方法论文; 荧光论文; 微生物论文; 《健康世界》2014年22期供稿论文;