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    腸炎沙門氏菌活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制

    2015-12-27 07:47:33柯璐林杰戴曉麗黃嫦嬌黃曉蓉
    食品研究與開發(fā) 2015年5期
    關(guān)鍵詞:凍干沙門氏菌雞肉

    柯璐,林杰,戴曉麗,黃嫦嬌,黃曉蓉,*

    (1.福建出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心,福建福州350003;2.福建省檢驗(yàn)檢疫技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建福州350003)

    腸炎沙門氏菌活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制

    柯璐1,2,林杰1,2,戴曉麗1,2,黃嫦嬌1,2,黃曉蓉1,2,*

    (1.福建出入境檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心,福建福州350003;2.福建省檢驗(yàn)檢疫技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,福建福州350003)

    本文以腸炎沙門氏菌為選制菌種,用雞肉糜混合保護(hù)劑配方作為活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)基質(zhì),采用冷凍真空干燥法研制活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),共進(jìn)行了3個批次的研究,每個批次分別制備100份熟制基質(zhì)和100份生制基質(zhì)的活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。均勻性試驗(yàn)結(jié)果表明,生制基質(zhì)和熟制基質(zhì)的相對重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差為2.185%和3.596%、相對再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差為2.185%和3.514%,方差分析:P值均大于0.05,表明批次內(nèi)以及批次間無顯著差異。穩(wěn)定性試驗(yàn)表明,在-20℃條件下,2種活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性良好。制備的腸炎沙門氏菌活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有相應(yīng)的菌種特性,良好的穩(wěn)定性,對研究同類型標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)具有一定的參考價值,填補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室檢測質(zhì)量控制對照物以及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的空缺。

    腸炎沙門氏菌;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);雞肉基質(zhì)

    腸炎沙門氏菌(Salmonella enteritidis,SE)是引起食物中毒的常見致病菌,是公共衛(wèi)生必須重視的問題。SE在畜禽以及人的體內(nèi)分離率較高,主要以蛋雞、肉雞和水禽為腸炎沙門氏菌的易感群體,主要引起畜禽和人類的胃腸炎。由SE引起食物中毒的病例頻頻出現(xiàn),世界衛(wèi)生組織(世衛(wèi)組織)在對人類沙門氏菌病監(jiān)測數(shù)據(jù)中表明腸炎沙門氏菌的隔離率在增加,嚴(yán)重的影響了禽類養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,同時也威脅著人類的健康,是公共衛(wèi)生必須重視的問題,為了能夠有效的預(yù)防腸炎沙門氏菌病,必須加緊加快提高目前的檢測技術(shù)、加強(qiáng)檢測人員的操作能力以及規(guī)范檢測管理體系[1]。食品安全與營養(yǎng)應(yīng)用中心(CFSAN)的2013-2014年工作要點(diǎn)中規(guī)劃了關(guān)于降低食源性疾病患病率的目標(biāo),文件中制定的工作項(xiàng)目包括了進(jìn)一步研究腸炎沙門氏菌快速檢測及驗(yàn)證方法[2]。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(Reference Material,RM)指的是具有一種或多種足夠均勻和很好確定了的特性值,用以校準(zhǔn)測量裝置、評價測量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì)。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可用于產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控;在計量學(xué)中被用于溯源和復(fù)現(xiàn);用于校準(zhǔn)儀器或者作為實(shí)際樣品測量工作的標(biāo)準(zhǔn);在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的驗(yàn)證與實(shí)施方面也起著重要的作用,保證測量結(jié)果的可靠性。通過使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能夠不斷提高實(shí)驗(yàn)室的測試水平和科研能力,是各種檢測技術(shù)高效、準(zhǔn)確運(yùn)行的重要前提和保障。菌種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是生物特性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中較為特殊的一類,微生物的生長及其特性的保持都與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備條件和保存方法緊密相關(guān),因此,為更好地符合微生物檢測實(shí)際狀況,在研究制備微生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中,國外權(quán)威機(jī)構(gòu)已經(jīng)采用含食品基質(zhì)的微生物測試樣品[3-5]。然而,目前無論國內(nèi)外對食品安全檢測領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究甚少,對于微生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究制備還是處于起步階段,因此建立微生物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備方法相當(dāng)重要。

    1 材料與方法

    1.1 材料

    1.1.1 菌源及基質(zhì)來源

    腸炎沙門氏菌Salmonella enteritidis(ATCC13076)菌種購自上海漢尼公司。

    雞肉購自福建圣農(nóng)集團(tuán),取雞胸脯肉,低溫運(yùn)輸。使用前存儲于-20℃。

    1.1.2 主要儀器

    KD-2100TBC電子天平:福建科迪技術(shù)有限公司;MODULYO-4K冷凍干燥機(jī):美國edword公司;Stomacher3500拍擊式均質(zhì)器:英國SEWARD;Vitek2COM PACT30微生物鑒定儀:生物梅里埃公司;Infinte f200多功能酶標(biāo)儀:Tecan;SHKE4450臺式恒溫振蕩器:美國Thermo;SC-300A真空包裝機(jī):安溪三和茶葉機(jī)械廠;VXE380超低溫冰箱:JOUAN/德國。

    1.1.3 主要試劑與材料

    緩沖蛋白胨(BPW);蔗糖(Sucrose);聚乙烯吡咯烷酮(PVP);L-谷氨酸鈉-水(Monosodium-L);脫脂牛奶(Milk);沙門顯色培養(yǎng)基(法國CHROMagar公司);菌落計數(shù)瓊脂(PCA)耐高溫PP塑料瓶(規(guī)格:50m L)。

    1.2 SE活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備方法

    1.2.1 生長曲線及濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

    SE菌種凍干管用無菌生理鹽水復(fù)溶后劃線于沙門顯色平板,(36±1)℃培養(yǎng)18 h~24 h,挑取一環(huán)單菌落于5mL無菌生理鹽水中,渦旋混勻后吸取100μL于盛有100mL BPW增菌液中(相當(dāng)于0.1%的接種量),(36±1)℃培養(yǎng)24 h。取培養(yǎng)到不同時間段的菌液利用多功能酶標(biāo)儀測定 OD600值,同時按照 GB 4789.2-2010進(jìn)行菌落計數(shù)[6]。

    1.2.2 雞肉的前處理

    1.2.2.1 制備雞肉糜

    用清水擦拭攪拌器攪拌部分,并將各部件暴露于紫外燈下照射30min,使用前再用75%酒精棉球擦拭。將雞肉切成小塊,用剪刀將雞肉中的脂肪組織剪除,分批次攪碎。100g/袋分裝于5#自封袋,-20℃短期保存。

    經(jīng)處理的雞肉糜,按照SN/T 1750-2006及SN/T 2127-2008進(jìn)行抗生素四大類及氨芐青霉素、羥氨芐青霉素殘留檢測,判定結(jié)果均為陰性[7]。

    1.2.2.2 雞肉基質(zhì)滅菌

    熟制基質(zhì)選擇高壓蒸汽滅菌(121℃,滅菌15min);生制基質(zhì)選擇鈷-60滅菌(雞肉糜的菌落數(shù)級為10-4,鈷-60輻射劑量選擇6KGY)[8]。對滅菌后基質(zhì)按照GB 4789.2-2010步驟進(jìn)行菌落總數(shù)的測定,基質(zhì)均達(dá)到試驗(yàn)基質(zhì)無菌的要求。

    1.2.2.3 滅菌后的雞肉糜對SE生長的影響

    吸取適當(dāng)稀釋度的SE菌液100μL于沙門顯色平板上,用無菌涂抹棒涂抹均勻,用無菌鑷子夾取粒狀雞肉糜,間隔放置涂抹菌液平板上,(36±1)℃培養(yǎng)24 h后,觀察雞肉糜周圍菌的生長正常。因此本批次雞肉對SE的生長無影響。

    1.2.2.4 雞肉脫水性試驗(yàn)

    2種肉糜分別于50mL耐高溫PP塑料瓶,25 g/瓶,瓶螺口蓋松旋,于-70℃冰箱預(yù)凍8 h,放入冷凍干燥機(jī)中按照規(guī)定程序抽真空[9]。脫水結(jié)果如下:

    生雞肉凍干后約為7.00 g,脫水率(%)=72.00%,

    熟雞肉凍干后約為7.18 g,脫水率(%)=71.27%。

    因此凍干標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在加水復(fù)原時,生雞肉的脫水率及熟雞肉脫水率需加無菌水約18mL。

    1.2.3 菌種初始添加濃度的估算與確定

    1.2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備流程

    以生制基質(zhì)為例,選用凍干保護(hù)劑配方:20%脫脂奶+10%蔗糖+8%聚乙烯吡咯烷酮+3%谷氨酸鈉-水。保護(hù)率為38%。取新鮮培養(yǎng)菌液,根據(jù)菌濃度曲線公式,計算菌濃度(記為C1),作適當(dāng)稀釋后(菌濃度記為C2)與pH=7.0的保護(hù)劑配方混合(體積V1∶V2=1∶40),制成混合液(菌濃度記為C3)。稱取基質(zhì)25 g于無菌PP瓶,加入6mL混合液,輕輕旋上瓶蓋,于-70℃預(yù)凍7 h后于冷凍干燥機(jī)上凍干。凍干后旋緊瓶蓋,裝入鋁箔袋中,在真空封口機(jī)上封口,于-20℃保存。

    1.2.3.2 菌種添加濃度的估算

    以生制基質(zhì)為例,設(shè)定凍干后樣品菌濃度范圍為100CFU/g~300CFU/g,其含菌數(shù)范圍記為S1(700CFU~2 100CFU),因保護(hù)率=38%,則凍干前樣品含菌數(shù)記為S2,約為1 842CFU~5 526CFU,即C3范圍為3.1× 102CFU/mL~9.2×102CFU/mL。則C2=C3(V1+V2)/V1,由V1∶V2=1∶40得C2=41*C3,則C2范圍為1.3×104CFU/mL~3.8×104CFU/m L。即新鮮培養(yǎng)菌液作適當(dāng)稀釋后使菌液濃度范圍達(dá)到1.3×104CFU/mL~3.8×104CFU/mL。

    1.2.3.3 菌種添加濃度的確定

    按照2.4.1流程進(jìn)行制備,將凍干前混合物洗入270mL的pH=7.2無菌磷酸鹽緩沖液(PBS),充分搖勻,按GB 4789.2-2010進(jìn)行菌落計數(shù)。

    1.2.4 凍干樣品定值的方法

    凍干樣品定值結(jié)果=凍干樣品計數(shù)值±不確定度。

    1.2.4.1 凍干樣品計數(shù)方法

    以生制基質(zhì)為例,吸取18mL無菌生理鹽水對凍干物進(jìn)行復(fù)水,將溶解物全部倒入無菌帶濾膜均質(zhì)袋中,再吸取25m L無菌磷酸鹽緩沖液與之混合,拍擊均質(zhì)1min,用移液管吸取500μL于沙門氏菌顯色培養(yǎng)基(平行3次),涂布平板,室溫靜置5min,(36±1)℃倒置培養(yǎng)18 h~24 h,計數(shù)典型菌落。

    1.2.4.2 不確定度評估方法

    不確定度包括菌落計數(shù)方法不確定度,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的不確定度,電子天平的不確定度[10]。

    1.2.5 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的批量制備

    按照1.2.4.1進(jìn)行批量樣品制備,將制備好的樣品裝入鋁箔袋中,在真空封口機(jī)上封口,于-20℃保存。

    2 結(jié)果與分析

    2.1 生長曲線及濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線

    2.1.1 生長曲線

    以培養(yǎng)時間為橫坐標(biāo),以對應(yīng)的OD600值為縱坐標(biāo)繪制菌種生長曲線,如圖1。

    圖1 細(xì)菌生長曲線Fig.1 Thegrow th curve ofbacteria

    由圖1可知,培養(yǎng)時間在10 h~19 h期間為菌株生長的對數(shù)期階段,該階段細(xì)菌代謝旺盛,成幾何級數(shù)生長,已完全適應(yīng)生長環(huán)境。因此,用于制備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的添加菌液應(yīng)選擇該時間段。

    2.1.2 濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線

    取時間為10 h~19 h,以該時間段內(nèi)OD600為橫坐標(biāo),其對應(yīng)的菌落數(shù)常數(shù)對數(shù)值為縱坐標(biāo)繪制濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線。

    圖2 細(xì)菌濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 The concentration standard curveof bacteria

    菌濃度標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為:

    式中:Y為菌濃度的對數(shù)值;X為菌液OD600值。

    2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品的定值

    2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品的菌落計數(shù)

    隨機(jī)抽取10份樣品,按照2.4凍干樣品的定值方法進(jìn)行定值,其結(jié)果如表1所示。

    表1 凍干樣品計數(shù)結(jié)果(CFU/g)Table1 The count resultof freeze-dried samp le

    2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)樣品的不確定度評估

    2.2.2.1 菌落計數(shù)方法不確定度的評估結(jié)果

    各取不同基質(zhì)的10份樣品進(jìn)行檢測(平行檢測2次),計算其殘差平方(SS),根據(jù)貝塞爾計算公式,計算出檢測結(jié)果對數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)偏差合并樣本的標(biāo)準(zhǔn)差,以評估計數(shù)方法給標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)帶來的不確定度。

    生制基質(zhì)和熟制基質(zhì)的擴(kuò)展不確定度分別為:U生=0.018 381、U熟=0.036 47

    因此,當(dāng)計數(shù)結(jié)果以兩次計數(shù)對數(shù)值的算數(shù)平均值表示時,生制和熟制基質(zhì)的計數(shù)值區(qū)間分布于±0.018 381、±0.036 47之間,在本標(biāo)準(zhǔn)定值中可忽略不計。

    2.2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的不確定度評估結(jié)果

    分別取不同基質(zhì)的凍干標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)10份進(jìn)行檢測。生制和熟制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值方法的擴(kuò)展不確定度分別為:U生=11、U熟=8。因此當(dāng)含熟雞肉基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測量檢驗(yàn)結(jié)果用3次測量值平均值表示結(jié)果時,其值分布區(qū)間至±8之間。即在檢測結(jié)果表示時應(yīng)剔除標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值方法不確定度的影響,例如檢測的菌量為X時,則實(shí)際值應(yīng)表示為X±11(X±8)。

    2.2.2.3 電子天平的不確定度評估結(jié)果

    參考測量依據(jù):JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》;JJG1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》;JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》。

    試驗(yàn)過程中所用電子天平 Satorius/德國的BS200S-WEI,最大量程為310 g,測量分度d=1mg,檢定分度e=10mg,線性誤差△i=2mg,四角誤差△c= 1mg。本次試驗(yàn)所用的是加載最大標(biāo)準(zhǔn)砝碼值為100 g的F1等級砝碼裝置進(jìn)行檢測。

    經(jīng)計算置信水平為95%時由JJG 1059-1999附錄A得包含因子k=1.96。

    擴(kuò)展不確定度:U=k×u=1.96×1.425 18=2.793 4mg。因此本試驗(yàn)用的電子天平的擴(kuò)展不確定度為U= 2.793 4mg,在本標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值中可忽略不計[11]。

    因此,本批次定值結(jié)果生制基質(zhì)和熟制基質(zhì)分別為:(145±19)±11CFU/g和(139±16)±8CFU/g。

    2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的均勻性

    共進(jìn)行了6個批次的成品制備,每批次制備兩類基質(zhì)各100份。各抽取15份,進(jìn)行計數(shù)。結(jié)果如下:

    從表2統(tǒng)計分析結(jié)果可知,生雞肉和熟雞肉批次重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.185%和3.596%,再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差分別為2.080%和3.514%,表明本法具有較好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。

    表2 重復(fù)性和再現(xiàn)性Table2 Repeatability standard deviation and Reproducibility standard deviation

    表3 方差分析Table3 The Analysisof Variance

    由表3說明2類基質(zhì)批次間和批次內(nèi)的含量差異不顯著,這表明所研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中SE的含量是均勻的[11]。

    2.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性

    從2種不同添加基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中定期任取3袋份,按定值方法測定菌數(shù)。根據(jù)菌數(shù)隨時間的變化來分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的穩(wěn)定性。

    以時間為橫坐標(biāo)以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的菌數(shù)為縱坐標(biāo)繪制曲線如下。

    從上述曲線來看2種基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在第1周內(nèi)菌數(shù)大幅度下降,很不穩(wěn)定。而之后生肉基質(zhì)在190天時可以穩(wěn)定在800CFU/份,而熟雞肉基質(zhì)穩(wěn)定性曲線上出現(xiàn)小幅度的波動,其穩(wěn)定性有待繼續(xù)考察。

    圖3 生制基質(zhì)穩(wěn)定性Fig.3 Stability of Raw chickenm atrix

    圖4 熟制基質(zhì)穩(wěn)定性Fig.4 Stability ofRooked chickenmatrix

    3 結(jié)論

    本試驗(yàn)展開對腸炎沙門氏菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及其核酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備技術(shù)的研究,期望研制的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)能夠發(fā)揮包括鑒定、評價、分析、安全監(jiān)控等用途,為生物特性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制提供參考價值。本試驗(yàn)在生物活性標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制的基礎(chǔ)上添加基質(zhì),建立起一套含有雞肉基質(zhì)的腸炎沙門氏菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備技術(shù)。均勻性試驗(yàn)結(jié)果表明,生制基質(zhì)和熟制基質(zhì)的相對重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)差為2.185%和3.596%、相對再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)差為2.185%和3.514%,方差分析:P值均大于0.05,表明批次內(nèi)以及批次間無顯著差異。穩(wěn)定性試驗(yàn)表明,在-20℃條件下,2種活菌標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)穩(wěn)定性良好。本試驗(yàn)基質(zhì)分為生制、熟制兩種類型,對兩種不同物理狀態(tài)下的基質(zhì)采取相同的制備工藝,其一更好地符合微生物檢測的實(shí)際狀況,其二試探性觀察生制與熟制雞肉作為基質(zhì)對菌種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的影響。

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    The Reference M aterials of Preparation about Salmonella Enteritidis

    KE Lu1,2,LIN Jie1,2,DAIXiao-li1,2,HUANGChang-jiao1,2,HUANGXiao-rong1,2,*
    (1.Fujian Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,F(xiàn)uzhou 350003,F(xiàn)ujian,China;2.Fujian Provincial Key Laboratory of Inspection and Quarantine Technology Research,F(xiàn)uzhou 350003,F(xiàn)ujian,China)

    Choose Salmonella enteritidis to the target species,take Chickenmincemixed protectant formula as matrix in Living Bacterium Reference Material,adopt Lyophilization method to develop Living Bacterium ReferenceMaterial,for the study of three batches total,each batch prepared the RM containing 100 bottlesof Cooked Chicken Matrix and 100 bottlesof Raw Chicken Matrix.The resultsof the uniformity experiment showed that,the repeatability standard deviationofraw chickenmatrixand cooked chickenmatrix is2.185%and 3.596%,the reproducibility standard deviation is2.185%and 3.514%,the resultsof the Analysis of Variance are P>0.05,it indicated that therewasno significant difference between the six batchesof RM.Stability experiments showed that the RM stord at-20℃,the two kind of RM have good Stability.Conclusion:The Salmonella Enteritidis Living Bacterium Reference Materialwith corresponding strain properties,good stability,and them have great reference value to study the same type ReferenceMaterial,and fill the laboratory testing of quality controlcontrastand Reference Materials.

    Salmonella enteritidis;referencematerials;chickenmatrix

    10.3969/j.issn.1005-6521.2015.05.027

    2013-11-13

    福建省科技廳重點(diǎn)項(xiàng)目(2011Y01010219)

    柯璐(1987—),女(漢),助理工程師,碩士,主要從事食品生物學(xué)檢測與研究。

    *通信作者:黃曉蓉(1958—),女,研究員,主要從事食品生物學(xué)檢測與研究。

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