張西萌 韓笑 付溥博 曾 靜 魏海燕 陳鑫 魏詠新
(北京出入境檢驗(yàn)檢疫局 北京 100026)
克羅諾桿菌屬原名阪崎腸桿菌,在自然界中分布廣泛,在水、土壤、食品中均可分離出該菌??肆_諾桿菌屬能導(dǎo)致嚴(yán)重的新生兒腦膜炎、小腸結(jié)腸炎和菌血癥,并可引起神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥和死亡,因該菌感染引起的死亡率高達(dá)50%以上[1]。該菌屬[2,3]包括1個(gè)新組合、4個(gè)新種和3個(gè)新亞種。新組合為阪崎腸克羅諾桿菌;4個(gè)新種分別為蘇黎世克羅諾桿菌、丙二酸鹽陽性克羅諾桿菌、穆汀斯克羅諾桿菌、都柏林克羅諾桿菌;3個(gè)新亞種分別為都柏林克羅諾桿菌都柏林亞種、都柏林克羅諾桿菌洛桑亞種、都柏林克羅諾桿菌乳粉亞種。此外還有1個(gè)克羅諾桿菌基因種1不是新種,但屬于克羅諾桿菌屬,即克羅諾桿菌屬共有6個(gè)種[4]。在目前采用的克羅諾桿菌屬檢測方法中,傳統(tǒng)培養(yǎng)分離法仍是最常用的鑒定方法,而最常見的顯色培養(yǎng)基為DFI瓊脂,可選擇的其他類似培養(yǎng)基并不多見。因此,本研究通過國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.40方法及伯樂公司研發(fā)的新型培養(yǎng)基RSA快速篩選方法對(duì)50株克羅諾桿菌屬及30株非克羅諾桿菌屬進(jìn)行RAPID'Sakazakii Agar(以下簡稱RSA)顯色培養(yǎng)基鑒定及應(yīng)用研究。
共選取50株目標(biāo)菌株,其中1株為ATCC 29544標(biāo)準(zhǔn)菌株,其余49株分離株分別來源于奶粉、嬰幼兒食品、蛋白粉、黃油、芝士、冰淇淋、面包粉等食品,詳見表1。
RAPID'Sakazakii Agar克羅諾桿菌屬顯色培養(yǎng)基:RSA 伯樂 2C0010,法國;腦心浸液肉湯:BRAINHEART INFUSION BHI梅里埃 1001221840,法國;克羅諾桿菌屬顯色培養(yǎng)基:DFI陸橋 121227,國產(chǎn);緩沖蛋白胨水:Baffer Peptone Water BPW OXIOD 1143896,英國;改良月桂基硫酸鹽胰蛋白胨肉湯:Modified Lauryl Sulfate Tryptose Broth mLST陸橋 121128,國產(chǎn);萬古霉素:Vancomycin陸橋130108,國產(chǎn)。
微生物鑒定儀:法國梅里埃 VITEK2 COMPACT30,法國;恒溫培養(yǎng)箱(37℃):MMM FC222,德國;全溫振蕩器(36℃±1℃):培英 THZ-C-1,國產(chǎn);渦旋振蕩器:IKA ms3Ds25,德國;McFarland標(biāo)準(zhǔn)比濁儀:梅里埃 DENSICHEK,意大利。
利用克羅諾桿菌屬特異性產(chǎn)生α-葡萄糖酶,在此酶的作用下酶底物 5-溴-4氯-3吲哚α-D-甲基葡萄糖苷顯示藍(lán)至藍(lán)綠色菌落。44℃培養(yǎng)后脫氧膽酸鈉和結(jié)晶紫會(huì)抑制其他雜菌和干擾菌的生長。
2.2.2.1 特異性分析
采用包括ATCC 29544參比菌株在內(nèi)的49株克羅諾桿菌屬針對(duì)RSA快速篩選培養(yǎng)基進(jìn)行特異性研究。
2.2.2.2 交叉反應(yīng)分析
為了測試該培養(yǎng)基與非克羅諾桿菌屬是否存在交叉反應(yīng),采用包括腸桿菌科的大腸埃希菌、沙門菌、陰溝腸桿菌、弗氏檸檬酸桿菌等30株非目標(biāo)菌,同時(shí)選取國標(biāo)法采用的DFI顯色培養(yǎng)基與RSA培養(yǎng)基進(jìn)行交叉反應(yīng)測試。
2.2.3.1 添加實(shí)驗(yàn)
目標(biāo)菌株:克羅諾桿菌屬 ATCC 29544;
干擾菌株:大腸埃希菌為 ATCC 25922;
目標(biāo)菌添加水平:0=陰性對(duì)照,1 600 CFU/100 g樣品,120 CFU/100 g;
干擾菌添加水平:2.5×106CFU/100 g樣品。
添加方法:將添加菌株在BHI平板上活化,接種單個(gè)菌落于 10 mL BHI液體培養(yǎng)基中,36℃150~200 rpm 搖床過夜培養(yǎng);將培養(yǎng)液用滅菌生理鹽水進(jìn)行梯度稀釋,克羅諾桿菌屬培養(yǎng)液稀釋到10-4和10-5,菌液濃度分別為1 600 CFU/mL和120 CFU/mL;大腸埃希菌菌液添加濃度為2.5×106CFU/mL。分別取1 mL菌液,添加到經(jīng)高壓滅菌的100 g樣品中,按照GB 4789.40和RSA快速篩選方法進(jìn)行檢驗(yàn),添加樣品類型主要是乳粉和乳制品。
2.2.3.2 培養(yǎng)條件的影響
培養(yǎng)條件主要是評(píng)估關(guān)鍵因素對(duì)方法檢出率的影響,在此設(shè)定的關(guān)鍵因素是培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間。方法:單一菌株的添加;添加方法和添加目標(biāo)菌株的量:同2.2.3.1;添加基質(zhì):經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明不含克羅諾桿菌屬的嬰兒配方奶粉。溫度、時(shí)間組合為36℃,16 h;36℃,20 h;38℃,16 h;38℃,20 h。每個(gè)組合做 2 個(gè)平行樣品。
2.2.3.3 實(shí)際樣品的檢測
在超市購買50個(gè)乳和乳制品樣品,樣品類別包括3個(gè)階段的嬰兒(幼兒)配方奶粉及各種品牌酸奶制品,分別用GB 4789.40和RSA快速篩選方法進(jìn)行檢驗(yàn)。
RSA快速篩選培養(yǎng)基特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。
表1 RSA快速篩選培養(yǎng)基特異性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表1結(jié)果顯示:在RSA快速篩選培養(yǎng)基上,ATCC29544參比菌株表現(xiàn)特征性的“藍(lán)綠色”菌落;49株分離株,除BJ-E.sa-56、57表現(xiàn)為藍(lán)色菌落外,其余菌株均表現(xiàn)“藍(lán)綠色”特征菌落;BJ-E.sa-56和57進(jìn)一步鑒定為克羅諾桿菌屬。因此,RSA快速篩選培養(yǎng)基的特異性準(zhǔn)確率為96%。
非目標(biāo)菌在DFI顯色培養(yǎng)基與RSA培養(yǎng)基的測試結(jié)果見表2。
表2 30株非目標(biāo)菌在RSA快速篩選培養(yǎng)基上的菌落特征
表2結(jié)果顯示:30株非目標(biāo)菌中一些菌株在RSA培養(yǎng)基上被抑制,不能生長,能生長的菌株多呈紫色和藍(lán)色;在DFI顯色培養(yǎng)基上呈白色或者是白的有黑心的菌落。由此結(jié)果得出:RSA快速篩選培養(yǎng)基具有非常好的分辨力。
混菌添加實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。
表3 混菌添加實(shí)驗(yàn)
(續(xù)表 3)
表3結(jié)果顯示:10個(gè)不同樣品,每個(gè)做2個(gè)平行樣,共計(jì)20個(gè)樣品的測試,在高濃度雜菌干擾的情況下,添加水平為1 600 CFU/100 g樣品時(shí),DFI顯色培養(yǎng)基的檢出率為16/20,即80%;RSA 選擇性培養(yǎng)基的檢出率為20/20,即100%。添加水平為120 CFU/100 g樣品時(shí),DFI顯色培養(yǎng)基的檢出率為13/20,即65%;RSA 選擇性培養(yǎng)基的檢出率為20/20,即100%。因此,RSA選擇性培養(yǎng)基在高濃度雜菌干擾的情況下,選擇性和檢出率均優(yōu)于DFI顯色培養(yǎng)基。
不同培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響見表4。
表4 培養(yǎng)溫度和時(shí)間對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響
表4結(jié)果顯示:許可范圍內(nèi),在80 CFU/100 g和20 CFU/100 g添加水平,溫度在變化2℃和培養(yǎng)時(shí)間變化2 h的情況下,對(duì)RSA快速篩選方法的檢出率沒有影響。
實(shí)際樣品檢測實(shí)驗(yàn)中,通過兩種檢測方法均未檢出陽性樣品。
克羅諾桿菌屬對(duì)新生兒危害極大,致死率高達(dá)50%以上,因此受到世界各國高度重視。在我國,該項(xiàng)目是國家食品安全標(biāo)準(zhǔn)嬰兒配方食品(0-6個(gè)月)中必檢項(xiàng)目。
Muytjens等[5]研究了克羅諾桿菌屬和相關(guān)菌株的酶反應(yīng)特點(diǎn),研究發(fā)現(xiàn)克羅諾桿菌屬和其他腸桿菌之間存在主要的不同點(diǎn):克羅諾桿菌屬α-葡萄糖苷酶活性均為陽性,而其他腸桿菌科均為陰性。因此本研究采用的兩種顯色培養(yǎng)基均利用上述原理,添加了酶底物與之反應(yīng),來鑒別克羅諾桿菌屬。1985年Farmer等[6]檢測了57株克羅諾桿菌屬,其中53株α-葡萄糖苷酶活性為陽性。1983年Aldova等[7]評(píng)估了從捷克斯洛伐克分離的73株克羅諾桿菌屬吐溫80脂酶活性,結(jié)果顯示97.13%的菌株含有該酶。由上述文獻(xiàn)記載可以得出,并非全部克羅諾桿菌屬都產(chǎn)α-葡萄糖苷酶,因此本研究所采用菌株中2株分離株未顯出目標(biāo)菌藍(lán)綠色菌落,也屬正?,F(xiàn)象。
本研究通過對(duì)50株目標(biāo)菌及30株非目標(biāo)菌對(duì)克羅諾桿菌屬RSA顯色培養(yǎng)基進(jìn)行特異性和交叉性分析、混菌添加、溫度條件、實(shí)際樣品檢測等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),其中特異性分析實(shí)驗(yàn)表明該培養(yǎng)基顯示出了良好的分辨力,準(zhǔn)確度高達(dá)96%以上,其中與其他菌株顯色不同的2株分離株來源于同一國家,同一品牌,且這兩株分離株的耐藥實(shí)驗(yàn)顯示,在選擇的20種抗生素實(shí)驗(yàn)中,這兩株菌相似度極高,抑菌圈直徑基本一致,因此推測這兩株具有同源性。交叉性分析實(shí)驗(yàn)選取30株非目標(biāo)菌,包括多株與克羅諾桿菌屬近似的革蘭陰性腸道菌及部分革蘭陽性菌,結(jié)果全部菌株都與目標(biāo)菌顏色有明顯差別,易分辨?;炀砑訉?shí)驗(yàn)和溫度實(shí)驗(yàn)檢出率均為100%,優(yōu)于同類比對(duì)培養(yǎng)基。
微生物檢測實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)基的質(zhì)量優(yōu)劣將直接影響到檢測工作的精準(zhǔn)性和可靠性。針對(duì)致病菌檢測,如能選擇一種檢出率高于同類產(chǎn)品且易于觀察的高品質(zhì)培養(yǎng)基,對(duì)整體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確率會(huì)有大幅度提高。通過上述5項(xiàng)研究結(jié)果充分表明,與傳統(tǒng)克羅諾桿菌屬顯色培養(yǎng)基相比,本次實(shí)驗(yàn)所采用的RSA顯色培養(yǎng)基具有準(zhǔn)確率高、特征性菌落易觀察等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)該培養(yǎng)基還具備多項(xiàng)優(yōu)勢(shì):首先操作步驟比傳統(tǒng)GB 4789.40方法節(jié)省了選擇性增菌環(huán)節(jié),檢測時(shí)限縮短1天,其次培養(yǎng)基不需添加任何添加劑,稱取量比其他培養(yǎng)基低,從而降低了檢測成本。綜上所述,RSA顯色培養(yǎng)基具有多項(xiàng)同類產(chǎn)品不具備的優(yōu)點(diǎn),利于操作及保存,是理想的克羅諾桿菌屬檢測的培養(yǎng)基。
本研究所采用的RSA培養(yǎng)基顯示出良好的分辨力,準(zhǔn)確度高達(dá)96%以上,干擾菌添加實(shí)驗(yàn)和溫度實(shí)驗(yàn)檢出率均為100%,優(yōu)于同類比對(duì)培養(yǎng)基,其可以作為一種選擇性培養(yǎng)基在微生物檢測行業(yè)推廣使用。
[1]Joint FAO/WHO workshop on Enterobacter sakazakii and other microorganisms in powderedinfantformula,Geneva,2-5.February 2004 EB/OL.http://www.who.int/food-safety/micro/meetings/en/report.pdf.
[2]裴曉燕,劉秀梅.阪崎腸桿菌的生物學(xué)性狀與健康危害[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2004,16(6):550-555.
[3]NOTIFICATION LIST.Notification that new names and new combinations have appeared in volume 58,part 6,of the IJSEM[A].Int J Systematic and Evolutionary Microbiol,2008,(58):1995-1996.
[4]趙貴明,袁飛,楊海榮,等.阪崎腸桿菌的分類變化及新種屬生物學(xué)特性[J]. 衛(wèi)生研究,2010,39(2):248-250.
[5]Muytjens H L,van der Rosvan de Repce J,van Druten H A.Enzymatic profiles of Enterobacter sakazakii and relatedspecies with specialreference to the alphaglucosidase reaction and reproducibility of the test system[J].J Clin Micro2biol,1984,20(4):684-686.
[6]Farmer J J,Davis B R,Hickman Brenner F W,etal.Biochemicalidentification ofnew speciesand biogroupsof Enterobacteriaceae isolated from clinical specimens[J].J Clin Microbilo,1985,21(1):46-76.
[7]Aldova E,Hausner O,Postupa R.Tween 2 esterase activity in Enterobacter sakazakii[J].Zentralbl Bakteriol Mikrobiol Hyg,1983,256(l):103-108.