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食品微生物它虽然小但是你可别轻看它一般来说，食品企业或大或小的都有自己的微生物检测实验室，但是微生物检测实验室的地位则不尽相同。微生物检测实验室作为消费性部门，总不被领导们重视，特别是一些生产内销产品的公司，更是如此。这其实是他们还没有真正认识到微生物检测的重要性。我们可以从下面3个方面来了解下微生物检测所不可忽视的作用。 1微生物检测是产品的最后监控点 微生物检测作为生产的产品的最后监控点，有着至关重要的作用。产品合格与否，卫生是关键，不仅关系到产品的质量问题，更有可能关系到顾客的生命安全问题，微生物检测作为产品的最后监控点，也是最后的“把关员”，这一关掌控的好，企业赢得市场的认可，赢得健康发展，赢得长远利益，若掌控的不好，则产品卫生势必得不到保障，也许企业一时得到生存，但肯定无法长远发展。 2、微生物检测是产品卫生的监督员 要想生产优质的产品，必须要有良好的卫生。怎样来监控卫生的好与坏呢？除了遵守SSOP等基础生产操作规范以外，那就要靠微生物检测来衡量卫生是否合格，卫生不合格，产品的微生物污染的风险就会增高，产品不合格率就会提升。如果生产出来的都是不合格品，企业岂不是要提高生产成本来重新处理不合格品？所以，微生物检测作为卫生的监督员，至关重要，它把良好的生产卫生控制在生产过程中，降低了微生物污染的风险，提高了产品的合格率，降低了公司的成本。 3微生物检测是食品原辅料进入生产车间的第一道关卡 有好的基础才能建起稳固的大厦，同样的有好的原辅料才能生产出优质的产品，而微生物检测作为原辅料进入生产车间的第一道关卡，起着非常重要的作用。原辅料卫生不合格，那么这批原辅料肯定是不能用到生产上的，否则，小则产品不能进入市场，企业承担损失，大则产品进入市场，引发食物中毒等事件，企业承担更大损失。 由此可见，我们也不难发现微生物检测在一个企业中所不可忽视的作用，无论是从企业本身来说还是从消费人群来说，它理应得到该得到的重视。检测方法生长量测定法体积测量法：又称测菌丝浓度法。通过测定一定体积培养液中所含菌丝的量来反映微生物的生长状况。方法是，取一定量的待测培养液（如10毫升）放在有刻度的离心管中，设定一定的离心时间（如5分钟）和转速（如5000 rpm），离心后，倒出上清夜，测出上清夜体积为v，则菌丝浓度为（10-v）/10。菌丝浓度测定法是大规模工业发酵生产上微生物生长的一个重要监测指标。这种方法比较粗放，简便，快速，但需要设定一致的处理条件，否则偏差很大，由于离心沉淀物中夹杂有一些固体营养物，结果会有一定偏差。称干重法：可用离心或过滤法测定。一般干重为湿重的10-20%。在离心法中，将一定体积待测培养液倒入离心管中，设定一定的离心时间和转速，进行离心，并用清水离心洗涤1-5次，进行干燥。干燥可用烘箱在1050C或1000C下烘干，或采用红外线烘干，也可在800C或400C下真空干燥，干燥后称重。如用过滤法，丝状真菌可用滤纸过滤，细菌可用醋酸纤维膜等滤膜过滤，过滤后用少量水洗涤，在400C下进行真空干燥。称干重发法较为烦琐，通常获取的微生物产品为菌体时，常采用这种方法，如活性干酵母（activity dry yeast, ADY）,一些以微生物菌体为活性物质的饲料和肥料。比浊法：微生物的生长引起培养物混浊度的增高。通过紫外分光光度计测定一定波长下的吸光值，判断微生物的生长状况。对某一培养物内的菌体生长作定时跟踪时，可采用一种特制的有侧臂的三角烧瓶。将侧臂插入光电比色计的比色座孔中，即可随时测定其生长情况，而不必取菌液。该法主要用于发酵工业菌体生长监测。如我所使用UNICO公司的紫外-可见分光光度计，在波长600nm 处用比色管定时测定发酵液的吸光光度值OD600，以此监控E.Coli的生长及诱导时间。菌丝长度测量法：对于丝状真菌和一些放线菌，可以在培养基上测定一定时间内菌丝生长的长度，或是利用一只一端开口并带有刻度的细玻璃管，到入合适的培养基，卧放，在开口的一端接种微生物，一段时间后记录其菌丝生长长度，借此衡量丝状微生物的生长。微生物计数法血球计数板法:血球计数板是一种有特别结构刻度和厚度的厚玻璃片，玻片上有四条沟和两条嵴，中央有一短横沟和两个平台，两嵴的表比两平台的表面高0.1 mm，每个平台上刻有不同规格的格网，中央0.1 mm2面积上刻有400个小方格。通过油镜观察，统计一定大格内微生物的数量，即可算出1毫升菌液中所含的菌体数。这种方法简便，直观，快捷，但只适宜于单细胞状态的微生物或丝状微生物所产生的孢子进行计数，并且所得结果是包括死细胞在内的总菌数。染色计数法：为了弥补一些微生物在油镜下不易观察计数，而直接用血球计数板法又无法区分死细胞和活细胞的不足，人们发明了染色计数法。借助不同的染料对菌体进行适当的染色，可以更方便的在显微镜下进行活菌计数。如酵母活细胞计数可用美蓝染色液，染色后在显微镜下观察，活细胞为无色，而死细胞为蓝色。比例计数法：将已知颗粒（如霉菌孢子或红细胞）浓度的液体与一待测细胞浓度的菌液按一定比例均匀混合，在显微镜视野中数出各自的数目，即可得未知菌液的细胞浓度。这种计数方法比较粗放。并且需要配制已知颗粒浓度的悬液做标准。液体稀释法：对未知菌样做连续十倍系列稀释，根据估计数，从最适宜的三个连续的10倍稀释液中各取5毫升试样，接种1毫升到3组共15只装培养液的试管中，经培养后记录每个稀释度出现生长的试管数，然后查最大或然数表MPN（most probably number）得出菌样的含菌数，根据样品稀释倍数计算出活菌含量。该法常用于食品中微生物的检测，例如饮用水和牛奶的微生物限量检查。平板菌落计数法：这是一种最常用的活菌计数法。将待测菌液进行梯度稀释，取一定体积的稀释菌液与合适的固体培养基在凝固前均匀混合，或将菌液涂布于已凝固的固体培养基平板上。保温培养后，用平板上出现的菌落数乘以菌液稀释度，即可算出原菌液的含菌数。一般以直径9cm的平板上出现50-500个菌落为宜。但方法比较麻烦，操作者需有熟练的技术。平板菌落计数法不仅可以得出菌液中活菌的含菌数，而且同时将菌液中的细菌进行了一次分离培养，获得了单克隆。试剂纸法：在平板计数法的基础上，发展了小型商品化产品以供快速计数用。形式有小型厚滤纸片，琼脂片等。在滤纸和琼脂片中吸有合适的培养基，其中加入活性指示剂2，3，5-氯化三苯基四氮唑（TTC，无色）待蘸取测试菌液后置密封包装袋中培养。短期培养后在滤纸上出现一定密度的玫瑰色微小菌落与标准纸色板上图谱比较即可估算出样品的含菌量。试剂纸法计数快捷准确，相比而言避免了平板计数法的人为操作误差。膜过滤法：用特殊的滤膜过滤一定体积的含菌样品，经丫叮橙染色，在紫外显微镜下观察细胞的荧光，活细胞会发橙色荧光，而死细胞则发绿色荧光。生理指标法：微生物的生长伴随着一系列生理指标发生变化，例如酸碱度，发酵液中的含氮量，含糖量，产气量等，与生长量相平行的生理指标很多，它们可作为生长测定的相对值。测定含氮量：大多数细菌的含氮量为干重的12.5%，酵母为7.5%，霉菌为6.0%。根据含氮量6.25，即可测定粗蛋白的含量。含氮量的测定方法有很多，如用硫酸，过氯酸，碘酸，磷酸等消化法和Dumas测N2气法。Dumas测N2气法是将样品与CuO混合，在CO2气流中加热后产生氮气，收集在呼吸计中，用KOH吸去CO2后即可测出N2的量。测定含碳量：将少量（干重0.2-2.0 mg）生物材料混入1毫升水或无机缓冲液中，用2毫升2%的K2Cr2O7溶液在100 0C下加热30分钟后冷却。加水稀释至5毫升，在580nm的波长下读取吸光光度值，即可推算出生长量。需用试剂做空白对照，用标准样品做标准曲线。还原糖测定法：还原糖通常是指单糖或寡糖，可以被微生物直接利用，通过还原糖的测定可间接反映微生物的生长状况，常用于大规模工业发酵生产上微生物生长的常规监测。方法是，离心发酵液，取上清液，加入斐林试剂，沸水浴煮沸3分钟，取出加少许盐酸酸化，加入Na2S2O3临近终点时加入淀粉溶液，继续加Na2S2O3至终点，查表读出还原糖的含量。氨基氮的测定：方法是，离心发酵液，取上清液，加入甲基红和盐酸作指示剂，加入0.02N的NaOH调色至颜色刚刚褪去，加入底物18%的中性甲醛，反应数刻，加入0.02N的使之变色，根据NaOH的用量折算出氨基氮的含量。根据培养液中氨基氮的含量，可间接反映微生物的生长状况。其他生理物质的测定：P，DNA，RNA，ATP，NAM（乙酰胞壁酸）等含量以及产酸，产气，产CO2（用标记葡萄糖做基质），耗氧，黏度，产热等指标， 都可用于生长量的测定。也可以根据反应前后的基质浓度变化，最终产气量，微生物活性三方面的测定反映微生物的生长。如我所在BMP-2的发酵生产上，随时监测溶氧量的变化和酸碱度的变化，判断细菌的长势。商业化快速微生物检测法：微生物的检测，其发展方向是快速，准确，简便，自动化，当前很多生物制品公司利用传统微生物检测原理，结合不同的检测方法，设计了形式各异的微生物检测仪器设备，正逐步广泛应用于医学微生物检测和科学研究领域。例如：1、抗干扰培养基和微生物数量快速检测技术结合解决了传统微生物检测手段不能解决的难题，为建立一套完整的抗干扰微生物检测系统奠定了坚实的基础。中科院广州分院合作产业处提供的抗干扰微生物培养基，新型生化鉴定管，微生物计数卡，环境质量检测试剂盒等，可方便的用于多项检测。2、BACTOMETER 全自动各类总菌数及快速细菌检测系统可以数小时内获得监测结果，样本颜色及光学特征都不影响读数，对酵母和霉菌检测同样高度敏感原理是利用电阻抗法（IMPEDANCE TECHNOLOGY）将待测样本与培养基置于反应试剂盒内，底部有一对不锈钢电极，测定因微生物生长而产生阻抗改变。如微生物生长时可将培养基中的大分子营养物经代谢转变为活跃小分子，电阻抗法可测试这种微弱变化，从而比传统平板法更快速监测微生物的存在及数量。测定项目包括总生菌数，酵母菌，大肠杆菌群，霉菌，乳酸菌，嗜热菌，革兰氏阴性菌，金黄色葡萄球菌等。随着人们生活水平不断提高，各种安全问题越来越受到人们的重视，微生物的污染问题也相应地备受关注。在食品和环境等各个方面都有微生物污染的可能，一旦污染，微生物将大量繁殖而导致食源性疾病或环境污染甚至医院内感染。特别是近年来随着环境污染的加剧和生态平衡的不断破坏，导致感染的致病菌的种类越来越多，病原微生物对人类的威胁越来越大。传统的检验方法，主要包括形态检查和生化方法，其准确性、灵敏性均较高，但涉及的实验较多、操作烦琐、需要时间较长、准备和收尾工作繁重，而且要有大量人员参与1，2。所以，迫切需要准确、省时、省力和省成本的快速检验方法。本文对微生物快速检测方法的进展情况及实际应用进行综述，以利于预防食源性疾病及公共卫生突发事件的发生。1 即用型纸片法3M公司的perrifilmTMPlate系列微生物测试片，可分别检测菌落总数、大肠菌群计数、霉菌和酵母计数3。由RCP Scientific Inc 公司开发上市的Regdigel系列，除上述项目外还有检测乳杆菌、沙门氏菌、葡萄球菌的产品4，这两个系列的产品与传统检测方法之间的相关性非常好。如用大肠菌群快检纸片检测餐具的表面，操作简便、快速、省料，特异性和敏感性与发酵法符合率高，已经被列为国标方法。使用时应正确掌握操作技术和判断标准，从而达到理想的检测效果5。美国3M公司生产的PF(Petrifilm)试纸还加入了染色剂、显色剂，增强了菌落的目视效果，而且避免了热琼脂法不适宜受损细菌恢复的缺陷。霉菌快速检验纸片，应用于食品检验中的霉菌具有操作简便，仅需36培养，不需要低温设备；快速，仅需2 d就可观察结果，比现在的国家标准检验方法缩短35 d，大大提高了工作效率。纸片法与国标法在霉菌检出率上差异无统计学意义，且菌落典型，易判定。纸片荧光法利用细菌产生某些代谢酶或代谢产物的特点而建立的一种酶底物反应法。只需检测食品中大肠菌群、大肠杆菌的有关酶的活性，将荧光产物在365 nm紫外光下观察即可。同时纸片可高压灭菌处理，4保存，简化了实验准备、操作和判断6。但由于它们价格昂贵，限制了在基层单位的实际应用。2 生物化学技术2.1 PCR技术 PCR技术采用体外酶促反应合成特异性DNA片段，再通过扩增产物来识别细菌。由于PCR灵敏度高，理论上可以检出一个细菌的拷贝基因，因此在细菌的检测中只需短时间增菌甚至不增菌，即可通过PCR进行筛选，节约了大量时间，但PCR技术也存在一些缺点：食物成分、增菌培养基成分和其他微生物DNA对Taq酶具有抑制作用，可能导致检验结果假阴性；操作过程要求严格，微量的外源性DNA进入PCR后可以引起无限放大产生假阳性结果，扩增过程中有一定的装配误差，会对结果产生影响。由于以上原因，PCR技术对操作者的自身素质要求很高，对于基层单位而言难以做到。短时间内也不会有经济效益和社会效益，因此影响了这项技术在基层的应用。2.2 基因探针技术 基因探针技术利用具有同源性序列的核酸单链在适当条件下互补形成稳定的DNARNA或DNADNA链的原理，采用高度特异性基因片段制备基因探针来识别细菌。基因探针的优点是减少了基因片段长度多态性所需要分析的条带数。如法国生物一梅里埃公司的GENPROBE基因探针检测系统，对于分离到的单个菌落，30 min完成微生物的确证试验7，基因探针的缺点是不能鉴定目标菌以外的其他菌。3 选择、鉴定用培养基法在培养基中加入特异性的生化反应底物、抗体、荧光反应底物、酶反应底物等，可使目标培养物的选择、分离、鉴定一次性完成。如生物一梅里埃公司的BP+RPF(兔血浆+纤维蛋白原)培养基，可在24 h内鉴定金黄色葡萄球菌8。Merk公司的chromocult Coliform Agar培养基上，大肠杆菌为墨绿色至紫色菌落，沙门菌为淡绿色至蓝绿色菌落。柠檬酸杆菌和克雷伯杆菌为橙红色至红色菌落，其他肠道菌为无色菌落9。这个方法对操作者要求不高，短期培训合格后即可上岗，从而取得一定的经济效益和社会效益，应用前景十分广泛。4 免疫学技术免疫学技术通过抗原和抗体的特异性结合反应，再辅以免疫放大技术来鉴别细菌。免疫方法的优点是样品在进行选择性增菌后，不需分离，即可采用免疫技术进行筛选。由于免疫法有较高灵敏度，样品经增菌后可在较短的时间内达到检出度，抗原和抗体的结合反应可在很短时间内完成10。此技术对操作者要求也不高，是目前为止基层单位应用时间最长最为广泛的一项快速检测技术。如采用免疫磁珠法可有效地收集、浓缩神奈川现象阳性的副溶血性弧菌，可显著提高环境样品及食品中病原性副溶血性弧菌的检出率11。胶体金免疫层析法能快速、灵敏检测金黄色葡萄球菌12，应用胶体金免疫层析法检测乙型肝炎表面抗原，可大大提高工作效率13。ATP生物发光法是近年发展较快的一种用于食品生产加工设备洁净度检测的快速检测方法。利用ATP生物发光分析技术和体细胞清除技术，测量细菌ATP和体细胞ATP， 细菌ATP的量与细菌数成正比，用ATP生物发光分析技术检测肉类食品细菌污染状况或食品器具的现场卫生学检测，都能够达到快速适时的目标14，15。微型自动荧光酶标分析法(mini VIDAS)是利用酶联荧光免疫分析技术，通过抗原-抗体特异反应，分离出目标菌，由特殊仪器根据荧光的强弱自动判断样品的阳性或阴性。VIDAS法检测冻肉中沙门菌具有很高的灵敏度和特异性，用于进出口冻肉的检测，可大大缩短检验时间，加快通关速度16，检测冻肉中李斯特氏菌亦如此17。5 细菌直接计数法主要包括流式细胞仪(flow cytometry，FCM)和固相细胞计数(solid phase cytometry，SPC)法。FCM通常以激光作为发光源，经过聚焦整形后的光束垂直照射在样品流上，被荧光染色的细胞在激光束的照射下产生散射光和激发荧光。光散射信号基本上反映了细胞体积的大小；荧光信号的强度则代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度，由此可通过仪器检测散射光信号和荧光信号来估计微生物的大小、形状和数量。流式细胞计数具有高度的敏感性，可同时对目的菌进行定性和定量鉴定18。目前已经建立了细菌总数19、致病性沙门菌、大肠埃希氏菌20等的FCM检验方法。固相细胞计数可以在单个细胞水平对细菌进行快速检测21。滤过样品后，存留的微生物在滤膜上进行荧光标记，采用激光扫描设备自动计数。每个荧光点可直观地由通过计算机驱动的流动台连接到ChemScan上的落射荧光显微镜来检测，尤其对于生长缓慢的微生物检测用时短，使该方法明显优于传统平板计数法22。此方法要求配备特殊的仪器，财政投入较大，因此基层单位目前暂时无法应用。6 全自动微生物分析系统(AMS)AMS是一种由传统生化反应及微生物检测技术与现代计算机技术相结合，运用概率最大近似值模型法进行自动微生物检测的技术，可鉴定由环境、原料及产品中分离的微生物。AMS仅需418 h即可报告结果，以常规法鉴定细菌，只能得到是或不是某种菌，要想知到是哪种菌还要做大量、烦琐的生化试验，而AMS则可以直接报告是什么菌23。法国生物梅里埃集团公司出品的VitekAMS自动微生物检测系统属当今世界上最为先进、自动化程度最高的细菌鉴定仪器之一。Vitek对细菌的鉴定是以每种细菌的微量生化反应为基础，不同种类的Vitek试卡(检测卡)含有多种的生化反应孔，可达30种，可鉴定405种细菌24。用AMS明显缩短肠道菌生化鉴定的时间，如鉴定沙门菌属只需4 h，鉴定志贺氏菌属只需6 h，鉴定霍乱弧菌等致病性弧菌亦只需413 h22183-186。这套系统对基层单位而言具有极强的应用价值，但他昂贵的价格让人望而生畏。总之，随着现代科技的发展，可以预料在不远的将来，传统的微生物检测技术将逐渐被各种新型简便的微生物快速诊断技术所取代。近年来兴起的基因探针技术及全自动微生物检测系统，将从根本上改变微生物的检测方法，具有非常广阔的应用前景。【参考文献】 1 唐灵，郭奕芳，吴翊，等.Petrifilm纸片法和国际法检测奶制品细菌总数和大肠菌群数的结果比较J. 中国卫生检验杂志，2000,10(3):325-327.2 吴清平，周艳红，蔡芷荷.卫生微生物特异性显色培养基的研究与应用J.中国卫生检验杂志，2005,15(1):124-126.3 Townsend D EComparison of the simplate coliform and escherichia coli test with pertrifilm，there tube MPN，and VRBA+MUG methods for enumeratlng coiiforms and Ecoli in foodJJ Food Protection，1998，61(4)：444-4494 阚方琦，董非，李华，等两种大肠菌群快检纸片的质量检测及应用效果比较J预防医学文献信息，2003，9(2)：167-1685 汪琦食品中霉菌检测两种方法的比较J中国误诊学杂志，2004，4(4)：617-6186 刘秀锋，潘珍瑜，刘红，等应用霉菌检测纸片快速检测食品霉菌的研究J广西预防医学，2001，7(2)：99-1007 时炜产单核细胞李氏菌在食品中的研究近况J中国卫生检验杂志，2003，13(1)：122.8 陈灿卿现代食品卫生学M北京：人民卫生出版社，2002：1249 Turner KMEfficacy of chromocult coliform agar for coliform and escherichia coil detection in foodsJJ Food Port，2002，63(4)：539-547.10 Vialette M，Pinon A，Leporq B, et alMetaanalysis of food safety information based on a combination of a relational database and a predictive modeling toolJRisk Anal，2005，25(1)：75-8311 张凡非.副溶血性弧菌及其引起的食物中毒检验研究进展J.中国卫生监督杂志，2003，10（1）：8.12 杜玉萍，陈清，王雅贤，等.胶体金免疫层析法检测金黄色葡萄球菌的初步研究J.热带医学杂志，2006，6（6）：650.13 庄辉乙型肝炎表面抗原（HBsAg）胶体金试剂的研制J中国公共卫生，2001,17(4)：300-301.14 曹利蓉，张伟，晁蕊ATP生物发光法在铁路站车食品器具卫生学检验中的应用J铁道劳动安全卫生与环保，2004，31(2)：86-8715 舒柏华，孙丹陵，王胜利，等肉类食品细菌污染生物发光快速分析技术研究J中国公共卫生，2003，19(4)：483-48416 陈思强，钟伟强，曾振兴，等.自动酶联荧光免疫分析系统检测冻肉中沙门菌的评价J中国国境卫生检疫杂志，2004，27(5)：309.17 孙素霞，陈思强，罗海吉.自动酶联荧光免役分析系统检测冻肉中李斯特氏菌J