在現(xiàn)代社會(huì)各個(gè)新型技術(shù)的快速發(fā)展下,微生物快速檢測技術(shù)開始被人們廣泛地應(yīng)用到食品安全監(jiān)測和微生物監(jiān)測領(lǐng)域。文章在闡述微生物檢測在水質(zhì)檢測中應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,著重分析快速測試板的應(yīng)用原理,并就快速測試板在飲用水微生物檢測中的應(yīng)用方法和應(yīng)用流程問題進(jìn)行探究,旨在能夠更好地確保飲用水的安全。
安全的飲用水是居民日常生活的基本需求,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,社會(huì)對(duì)安全的飲水保障愈加關(guān)注和重視,為了滿足對(duì)飲用水中的微生物進(jìn)行監(jiān)控和篩查的需求,微生物快速檢測技術(shù)開始被人們推廣應(yīng)用到水質(zhì)檢測領(lǐng)域。微生物快速測試板檢測方法克服了傳統(tǒng)檢測方法的局限,并且提高了檢測效率,縮短了檢測時(shí)間,為飲用水安全保障監(jiān)管提供了很好的技術(shù)支撐。文章結(jié)合生活飲用水水質(zhì)檢測項(xiàng)目發(fā)展實(shí)際情況,就快速測試板在飲用水微生物檢測中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究。
水是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),從人們生活日常飲用、使用,到工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域都離不開水資源,不光是人類,對(duì)于地球生物而言,水也是必不可少的,尤其是與人類生活息息相關(guān)的微生物也是如此。水是微生物生長和滋生的天然良好培養(yǎng)基,特別是污染的水體中存在大量的有機(jī)物質(zhì),更適合各種微生物的生長。水體中的微生物主要來源于土壤以及人類和動(dòng)物的排泄物及污染,其中的致病性微生物往往是從外界環(huán)境污染而來,特別是人和其他溫血?jiǎng)游锏募S便污染。飲用水中細(xì)菌一般來源如下:來源于水的細(xì)菌有螺旋菌屬、弧菌屬、假單胞菌屬、色桿菌屬、變形桿菌、微球菌等。來源于土壤的細(xì)菌有芽孢桿菌、鏈球菌、氣單胞菌等。在《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的常規(guī)性微生物指標(biāo)包含總大腸菌群、菌落總數(shù)、大腸埃希氏菌。在對(duì)飲用水中微生物開展檢測的時(shí)候需要確保一系列操作都在無菌的環(huán)境下進(jìn)行,并在檢測之前對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行殺菌消毒處理,將待檢樣品按標(biāo)準(zhǔn)操作流程接種于特制的培養(yǎng)基上培養(yǎng),觀測微生物生長性狀,按標(biāo)準(zhǔn)直接判定或進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)鑒定微生物。
濾膜法。 在飲用水中有一群含量比較多的微生物—總大腸菌群。這種微生物廣泛存在水體中。為了能夠有效檢測總大腸菌群,可以使用濾膜法。即將一定量的水樣注入到薄濾膜器中,在經(jīng)過一系列的過濾操作之后將細(xì)菌留在薄膜上,之后將濾膜放在特殊的培養(yǎng)基上,經(jīng)過培養(yǎng)能夠?qū)颖舅w中的總大腸菌群進(jìn)行計(jì)數(shù)。
多管發(fā)酵法。 多管發(fā)酵法的應(yīng)用原理是根據(jù)總大腸菌群發(fā)酵乳糖產(chǎn)生出來的酸和產(chǎn)氣來確定水樣中的總大腸菌群。在應(yīng)用多管發(fā)酵方法檢測水體中微生物的時(shí)候一般會(huì)涉及到以下幾個(gè)步驟:按照標(biāo)準(zhǔn)《GB/ 5750.12-2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 微生物指標(biāo)》 針對(duì)出廠自來水或水源水等水質(zhì)提取一定數(shù)量水樣選擇不同稀釋度接種于乳糖蛋白培養(yǎng)液中, 置于36 ℃正負(fù)1 ℃培養(yǎng)24 小時(shí)正負(fù)2 小時(shí)培養(yǎng)后觀察,如若有產(chǎn)酸產(chǎn)氣者即證實(shí)有總大腸菌群存在。根據(jù)總大腸菌群接種管數(shù),陽性管數(shù)等查詢MPN 表,既得出100mL 水樣中總大腸菌群最可能數(shù)。從實(shí)際操作上來看,濾膜法適合應(yīng)用在一些雜質(zhì)含量少的水樣中,且操作精準(zhǔn)度比較高。在濾膜方法和多管發(fā)酵方法的綜合作用下能夠提升水質(zhì)檢測有效性。
PCR 技術(shù)。PCR 檢測技術(shù)在使用的時(shí)候可以和其他技術(shù)聯(lián)合使用,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)更多微生物的檢測分析。和一般性的檢測技術(shù)相比,PCR 檢測技術(shù)能夠?qū)θ斯o法培養(yǎng)出來的微生物和細(xì)菌進(jìn)行檢測。
免疫學(xué)檢測技術(shù)。 免疫技術(shù)也是一種常見的技術(shù)形式,具體是通過抗原體反應(yīng)來檢測水體中的細(xì)菌含量。不同微生物有著不同的抗原,通過免疫學(xué)檢測方式能夠激發(fā)出樣本中的一些元素,從而對(duì)水體中的微生物含量進(jìn)行判斷。在免疫學(xué)技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候也可以利用單克隆的抗體來進(jìn)行檢測,這兩種技術(shù)結(jié)合起來可以更為有效地檢測出水體中的微生物含量。
原理。微生物快速測試板是一種提前準(zhǔn)備好一次性培養(yǎng)基產(chǎn)品,產(chǎn)品具備標(biāo)準(zhǔn)的營養(yǎng)培養(yǎng)基和冷水可溶性吸水凝膠,并在傳統(tǒng)培養(yǎng)基內(nèi)部結(jié)合了酶和底物反應(yīng)的特異性、菌落顏色的可視化信息,能夠在自然的環(huán)境中檢測和鑒定不同的微生物個(gè)體。
快速檢測板這種顯色培養(yǎng)基的顯色原理是利用微生物本身代謝產(chǎn)生的酶和對(duì)應(yīng)顯色底物反應(yīng)顯色原理來檢測微生物的新型培養(yǎng)基。這些顯色底物具體由產(chǎn)色基因和微生物部分可代謝物質(zhì)組成,在特異性酶的作用下會(huì)將游離出產(chǎn)色基因顏色進(jìn)行顯示,在直接觀察菌落的顏色之后就能夠?qū)N做出判斷??焖贉y試板是一種新型分離培養(yǎng)基,借助顯色培養(yǎng)基能夠?qū)Ω鱾€(gè)微生物進(jìn)行篩選分離,且反應(yīng)的靈敏度和特異性要超過傳統(tǒng)培養(yǎng)基,檢測效果良好,在較短的時(shí)間內(nèi)就能夠完成檢測。
檢測步驟??焖贆z測板在檢測操作的時(shí)候節(jié)省了水樣處理、設(shè)備消毒、培養(yǎng)基制作準(zhǔn)備等一系列繁雜的操作步驟,在水樣采集回來之后將其放置在無菌的環(huán)境中,微生物測試板會(huì)被平坦地放置在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上,掀開上面的層膜,應(yīng)用無菌吸管吸取1ml 的測試水樣滴落在紙片上,同時(shí)覆蓋上層薄膜,靜靜等待10s 之后讓培養(yǎng)基凝固,與此同時(shí)做一片空白陰性對(duì)照。將測試板疊加在一起放回之前的封袋中并封口處理,處理之后將其透明朝上放置在恒溫的培養(yǎng)箱內(nèi)部,按照所檢測微生物項(xiàng)目要求的溫度和濕度來進(jìn)行培養(yǎng),最后根據(jù)微生物在測試板上顯示出來的獨(dú)有顏色和菌落分布情況來進(jìn)行分析。對(duì)于菌群含有比較少的水樣則可以采取直接吸取原液的方式進(jìn)行測試。
快速測試板在飲用水菌落總數(shù)檢測中的應(yīng)用。按照生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢測方式的基本要求,對(duì)飲用水中菌落總數(shù)的檢測一般會(huì)應(yīng)用平皿計(jì)數(shù)方式, 分別取1mL 水樣接種兩個(gè)營養(yǎng)瓊脂平板在有氧37 ℃的環(huán)境中培養(yǎng)兩天,觀察記錄菌落總數(shù)。
基于快速測試板的菌落測試方法和國標(biāo)方法基本一致,測試總量為1mL, 在取樣之前需要在測試板上涂抹營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,并在其中添加脫氧指示劑氯化三苯基四氮唑,菌落在測試片上會(huì)呈現(xiàn)出紅色,由此能夠縮短計(jì)數(shù)操作時(shí)間。
快速測試板在飲用水總大腸菌群檢測中的應(yīng)用。總大腸菌群一般是指在置于36℃正負(fù)1℃培養(yǎng)24 小時(shí)正負(fù)2 小時(shí)培養(yǎng)能夠,發(fā)酵乳糖,產(chǎn)酸產(chǎn)氣,兼顧厭氧的革蘭氏陰氏無芽孢桿菌。生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)的檢測方式要求的總大腸菌群檢測方法有三個(gè),分別是多管發(fā)酵法、濾膜法、酶底物法三種類型。自來水行業(yè)一般會(huì)應(yīng)用濾膜方法,總體大腸菌群測試板的樣板是酶底物方法。
總大腸菌群濾膜法是指使用孔徑為0.45um 的微孔濾膜來過濾水樣,過濾之后將濾膜貼在含有乳糖的品紅亞硫酸鈉選擇性培養(yǎng)基上在37℃恒溫箱培養(yǎng)24 小時(shí)正負(fù)2 小時(shí),之后就會(huì)形成特征性菌落。
應(yīng)用這種方式能夠有效測試出總大腸菌群的數(shù)量,其檢測結(jié)果十分準(zhǔn)確,但是操作起來比較復(fù)雜,對(duì)符合特征的菌落還需要進(jìn)行后續(xù)的革蘭氏染色鏡檢查處理,并對(duì)革蘭氏染色為陰性的無芽孢桿菌接種乳糖蛋白培養(yǎng)液, 之后在37 ℃的環(huán)境中培養(yǎng)一整天,如果在這個(gè)過程中產(chǎn)生了酸氣,則是可以將總大腸菌群判定為陽性。
總大腸菌群測試板使用選擇性培養(yǎng)基,利用總大腸菌群能產(chǎn)生β-半乳糖苷酶, 經(jīng)β- 半乳糖苷酶催化培養(yǎng)基中的色原底物,生成黃色鄰硝基酚,從而使培養(yǎng)基顏色發(fā)生變化來檢測總大腸菌群,和常規(guī)檢測方法方式相比,快速檢測板檢測方式能夠?qū)⒁酝鶑?fù)雜的檢測步驟進(jìn)行簡化,檢測時(shí)間也會(huì)從之前的三天縮短到一天。
快速測試板在飲用水耐熱大腸菌群檢測中的應(yīng)用。借助提升培養(yǎng)溫度的方式將自然環(huán)境中的大腸菌群和糞便中大腸菌群區(qū)分檢測,對(duì)于在44.5 ℃環(huán)境中仍然能夠生長的大腸菌群稱作是耐熱大腸菌群。生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)方式推薦的耐熱大腸菌群檢測方法包含兩個(gè),分別是多管發(fā)酵法和濾膜法。下面將闡述濾膜法與測試板法的區(qū)別。
第 一, 濾 膜 法。 耐 熱 大 腸菌群濾膜法是指應(yīng)用孔徑大小為0.45um 的微孔濾膜來過濾水樣,在過濾的過程中細(xì)菌會(huì)被阻隔在過濾膜上, 過濾的過程中將過濾膜貼在含有乳糖的選擇性培基上,在44.5℃環(huán)境中培養(yǎng)24 小時(shí)之后能形成特征菌落。耐熱大腸菌群選擇性培養(yǎng)基一般為MFC 培養(yǎng)基,耐熱大腸菌群在此基礎(chǔ)上菌落為藍(lán)色,非耐熱大腸菌群菌落一般為灰色或者奶油色,但是在實(shí)際檢測操作的時(shí)候由于顏色的現(xiàn)實(shí)特異性不強(qiáng),因此很容易出現(xiàn)假陽性的特點(diǎn)。此外對(duì)于可疑菌落還需要進(jìn)行EC的二次培養(yǎng)。
第二,耐熱大腸菌群測試板。耐熱大腸菌群測試板是將一定量的乳糖、指示劑、營養(yǎng)成分等吸附在一定面積的無菌過濾紙上,在細(xì)菌快速繁殖的時(shí)候伴隨產(chǎn)生的酸性物質(zhì)會(huì)讓其酸堿值降低,與此同時(shí),溴甲酚紫指示劑會(huì)從紫色變成黃色。產(chǎn)氣過程對(duì)應(yīng)的脫氫酶酸堿值需要被控制在合理的范圍內(nèi)。催化底物脫氫還原TTC 形成的紅色不溶性三苯甲臢在產(chǎn)生酸性物質(zhì)的黃色背景下也會(huì)顯示出紅色斑點(diǎn)。通過指示劑顏色的變化就能對(duì)檢測樣本是否產(chǎn)生酸性氣體進(jìn)行判斷,進(jìn)而確定是否存在耐熱大腸菌群。
快速測試板在飲用水大腸埃希氏菌檢測中的應(yīng)用。大腸埃希氏菌也被人們稱作是大腸桿菌,具備一定的病原性,在一定條件下可對(duì)人、動(dòng)物引起腸胃道或尿道等器官局部組織感染。按照國家對(duì)生活飲用水的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求,在水樣檢測出總大腸菌群的時(shí)候需要對(duì)其成分進(jìn)一步檢查,觀察水質(zhì)中是否含有大腸埃希氏菌。
第一,濾膜法檢測大腸埃希氏菌的常用方式如下:在無菌操作環(huán)境下將總大腸陽性的有典型菌落生長的濾膜轉(zhuǎn)移到放置NA-MUC 培養(yǎng)基平板上,細(xì)菌截留面在上,進(jìn)行36℃的環(huán)境中培養(yǎng)4 個(gè)小時(shí),應(yīng)用波長為366nm、功率為6W 的紫外線等照射樣本,如果菌落邊緣、菌落背部出現(xiàn)了藍(lán)色的熒光物質(zhì)則是說明水樣中含有大腸桿菌。
第二, 酶底物法。 使用選擇性培養(yǎng)基,利用大腸埃希氏菌能產(chǎn)生β- 半乳糖苷酶和β- 葡萄糖醛酸酶, 經(jīng)β- 半乳糖苷酶催化培養(yǎng)基中的色原底物釋放色原體和β- 葡萄糖醛酸酶分解熒光底物來釋放出熒光產(chǎn)物,從而使培養(yǎng)基顏色發(fā)生變化,并能使菌落在紫外燈下產(chǎn)生特征性熒光,以此技術(shù)來檢測大腸埃希氏菌。
實(shí)驗(yàn)室從400 份的水樣中選擇20 份作為基本研究對(duì)象,分別使用國標(biāo)方法和測試板方法檢測樣本中的微生物指標(biāo)。
每個(gè)水樣測試板方式進(jìn)行五次平行試驗(yàn)檢測,在對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析之后發(fā)現(xiàn)國標(biāo)法和測試板方式的陰性檢測結(jié)果一致,陽性檢測結(jié)果中測試板方法五次平行試驗(yàn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于1%。國際法檢測微生物所消耗的成本比較低,主要是培養(yǎng)基、濾膜、其他輔助藥品,每個(gè)水樣四個(gè)微生物指標(biāo)耗材成本不高。微生物快速檢測板作為一次性產(chǎn)品,價(jià)格比較高,且每個(gè)水樣的檢測費(fèi)用較高。
綜上所述,在居民飲水安全保障日益重視的背景下,飲用水微生物檢測工作的開展變得十分重要。微生物快速測試板檢測方式克服了傳統(tǒng)檢測方式的局限,在檢測操作的時(shí)候能夠有效提升飲用水微生物檢測速率和檢測精準(zhǔn)性,值得廣泛推廣和應(yīng)用。