摘要:本文研究探討了微生物檢測的新方法和新技術(shù),包括了快速生化檢測方法、免疫學技術(shù)、PCR技術(shù),并介紹了這些檢測技術(shù)的原理和特點。
關(guān)鍵詞:微生物; 檢測; 免疫學
目前我國微生物檢驗方法基本上還是采用傳統(tǒng)的微生物的培養(yǎng)方法,通常經(jīng)過增殖培養(yǎng)、分離純化、生化試驗、血清學試驗等,檢驗步驟繁瑣、耗時長,不能應對市場需求快速準確檢驗方法的要求[1]。近年來,隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展,微生物快速方法融合了微生物學、分子化學、生物化學、生物物理學、免疫學和血清學等方面的知識對微生物進行分離、檢測、鑒定和計數(shù), 與傳統(tǒng)方法比較, 更快、更方便、更靈敏[2]。本文就國內(nèi)外的微生物檢測技術(shù)應用和研究狀況綜述如下。
1快速生化檢測方法
1.1快速測試片法快速測試片法[3]可視為預制型培養(yǎng)基系統(tǒng),它以紙片、膠片或無紡布等作為培養(yǎng)基載體,將預制的培養(yǎng)基和指示劑附著在載體上面,微生物若有在上面生長,可以方便的判讀、測定。
其優(yōu)點有:①操作簡單,方便快捷,省去微生物檢驗前后大量的工作量,如配培養(yǎng)基,消毒滅菌,清洗培養(yǎng)皿;②體積小,便于攜帶,存放,可以節(jié)省實驗室空間,放入培養(yǎng)箱時,可以10片或20片堆放,節(jié)省培養(yǎng)箱空間;③加入了染色劑,顯色劑,增強了效果,菌落總數(shù)和金黃色葡萄球菌的檢測中,跟傳統(tǒng)法相比能夠更加容易的判讀,而且避免傳統(tǒng)法中,用熱瓊脂傾注時,瓊脂溫度控制不當,對細菌造成的熱損傷;④與傳統(tǒng)檢測方法的相關(guān)性非常好,兩者的差異性很小。在菌落總數(shù)的測試時,我實驗室對兩者進行比對,測試片法跟平板法的計數(shù)結(jié)果無明顯差異。
其缺點有:①標準上:雖然通過了AOAC,ISO,我國出入境檢驗檢疫等世界各國權(quán)威組織機構(gòu)的認證認可,進入相關(guān)標準,但沒有進入我國強制的食品安全國家標準,導致質(zhì)檢、國內(nèi)企業(yè)對相關(guān)產(chǎn)品檢驗時無法采用,根本上限制了該技術(shù)的推廣;②技術(shù)層面上:菌落總數(shù)測試片在做到某類產(chǎn)品,含有芽孢桿菌,測試片表面容易液化,影響判讀結(jié)果。霉菌測試片上面酵母跟霉菌有時不大容易判斷;③經(jīng)濟上:成本較高,對于平時人工比較富余的實驗室來說,全部使用測試片經(jīng)費上面壓力較大。
1.2快速生化檢測儀器法微生物生化快速檢測是微生物檢測發(fā)展的方向之一,其具有操作自動化、標準化、準確率高等特點。國內(nèi)外現(xiàn)在已有很多全自動微生物分析系統(tǒng)問世[4],如Vitek 系統(tǒng)、Biolog 系統(tǒng)、BAX 系統(tǒng)和Phoenix 細菌鑒定等。
Vitek 系統(tǒng)[5]的原理是基于微生物的生化反應。它設(shè)計六種VITEK鑒定卡對應不同的菌群,然后在鑒定卡內(nèi)封裝相應的風干底物,將待檢菌經(jīng)傳統(tǒng)培養(yǎng),劃線分離得到的純菌落制成菌懸液后,注入鑒定卡,放入儀器進行檢測。儀器則通過光學組件,按不同的波長對鑒定卡進行掃描,根據(jù)微生物在對不同風干底物生長反應不同,得出相應的鑒定結(jié)果。
其優(yōu)點有:①獲得廣泛的國際認可,而且也進入了最新食品安全國家標準,在實際檢測中可以作為細菌檢測的鑒定判斷依據(jù);②準確,用vitek對已經(jīng)標準菌株進行驗證,結(jié)果跟實際菌株完全符合,而且時間上面大大縮短,一般情況常見菌株5~8h都能鑒定出結(jié)果;③快捷,減少手工操作時間,無需添加其它試劑;④將傳統(tǒng)微生物生化鑒定需要的生化藥品壓縮到一張小卡片里,方便了實驗室管理,避免了樣品量不大的實驗室需準備的繁雜的生化試劑,節(jié)約了成本。
2免疫學技術(shù)
全自動酶聯(lián)熒光免疫系統(tǒng)即mini VIDAS。它主要是利用酶聯(lián)免疫的原理,通過檢測酶跟酶熒光底物作用產(chǎn)生熒光強度來計算物質(zhì)濃度,從而對微生物或毒素等進行篩選檢測。該系統(tǒng)含有固相吸附器和條形碼標記試劑條,其內(nèi)側(cè)由抗體包被作為固相吸管功能,通過儀器自動進行地抽吸,而在吸頭內(nèi)表面完成抗原抗體結(jié)合反應、洗滌分離和熒光激發(fā)過程。
其優(yōu)點有: ① 靈敏度高,可以作為大批量樣品的篩查,能有效地節(jié)約檢驗時間和工作量;②速度快,一般上機后幾十分鐘可以得到初篩結(jié)果;③結(jié)果準確,與國標法比較無明顯差異,假陽性跟假陰性率小。
其缺點有:①沒有進入到食品安全國家標準,影響它在實際檢測中的應用;②檢測項目少,實際檢測中常用到的項目只有沙門氏菌、金黃色葡萄球菌毒素,單核增生李斯特菌;③耗材費用高,特別在樣品量少的情況下。即使單做一個樣品也需要3根測試條。影響了在中小實驗室的應用。
3PCR技術(shù)
PCR是多聚酶鏈式反應的簡稱,該方法通過對人工難以培養(yǎng)的微生物相應DNA片段的擴增,檢測擴增產(chǎn)物含量, 從而快速地對食品中致病菌含量進行檢測。實時定量PCR 技術(shù)跟傳統(tǒng) PCR 技術(shù)其基本原理相同,但定量技術(shù)原理不同。實時定量技術(shù)應用了熒光染料和探針來保證擴增的特異性,并且熒光信號的強弱同擴增產(chǎn)物的量成正比,從而準確定量[7]。
其優(yōu)點有:①測定結(jié)果迅速、靈敏度和特異性高、檢測成本低,理論上, 只
要樣品中含有一分子待測菌的DNA, 通過PCR技術(shù)完全可以在短時間內(nèi)檢測到;②已成為檢測一些病毒、豬鏈球菌的國家標準方法( 如禽流感病毒通用熒光RT-PCR 檢測方法GB/ T 194381 1-2004; H5 亞型禽流感病毒熒光RT-PCR 檢測方法,GB/ T 194381 2-2004 ,GB/T 19915.7-2005 豬鏈球菌2型熒光PCR檢測方法等)。
其缺點有:①其存在的最大問題在于PCR 產(chǎn)品的假陽性污染,其原因主要是由于PCR 方法的靈敏度極高, 可能是擴增已死亡的待檢測菌體而造成的;②沒有進入食品安全國家標準,影響了該技術(shù)在國內(nèi)檢測的應用。
4結(jié)論
微生物檢驗技術(shù)正朝著簡便、高效、快速、自動化方向發(fā)展,許多新的檢測技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)出來,除了上面介紹的技術(shù),還有代謝學技術(shù)、傳感器技術(shù)、流式細胞術(shù)、基因探針技術(shù)、生物芯片技術(shù)等等。每種檢測技術(shù)都有其優(yōu)缺點,研究檢測人員應該根據(jù)不同的檢測目標,不同的實驗環(huán)境及條件,選擇適當?shù)臋z測方法,進一步地,還可以將不同的技術(shù)結(jié)合起來比對、使用,以提高檢測的準確性。
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