11 环境微生物检测ppt课件

1、第11章 环境微生物检测.11.1 空气中微生物的检测与控制11.1.1 空气中微生物的检测方法 (1)撞击法 撞击法是采用撞击式空气微生物采样器，经过抽气动力作用，使空气经过狭缝或小孔而产生高速气流，使悬浮在空气中的带菌轮子撞击到转动的营养琼脂培育基平皿上。经37、48h培育，计算出每立方米空气中所含的细菌菌落数。. (2) 自然沉降法 自然沉降法是靠重力的作用将空气中携带微生物的悬浮颗粒沉陷到直径9cm的营养琼脂培育基平皿上，经37，48h培育后计生长的细菌菌落数。. 由于沉降法是被动采样，会呵斥很大的误差。经过前苏联奥梅梁斯基公式换算出。. 通常设置5个采样点，即室内墙角对角线交点为1个

2、采样点，该交点与四墙角延续的中点为另外4个采样点。采样高度为1.21.5m。采样点心远离墙壁1m以上，并避开空调、门窗等空气流通处。检测点数越多越准确，以2030个测点数为宜，最少测点数为56。.(3)过滤法 过滤法是在负压下抽滤空气，使空气经过经灭菌的微孔滤膜，空气中细菌被截留在膜上，然后将膜转移到培育基上，使滤膜与培育基完全贴紧，倒置于37恒温箱培育24h。经过计平板上的菌落数，测定空气中细菌的数量。. 空气中微生物总数目前用CFUm3，计量。即每立方米空气落下的细菌数，普通以室内空气中细菌总数5001000 CFUm3以作为空气污染目的。.11.1.2 空气微生物污染的控制 控制空气微生

3、物污染，必需减少空气中微生物的来源，特别是微生物污染严重的医院，肉类加工等行业废水废物的处置消毒任务；搞好室内外环境卫生。减少微生物繁殖；绿化造林也是净化市气、除尘、杀菌和吸收有害气体的重要途径；另外空气消毒和空气净化器对净化空气也起一定的作用。.日本建议的评价空气清洁程度的标淮见表.11.2 水的微生物检测及控制11.2.1 水质的细菌学检测 我国GB5749-85关于饮用水中的细菌规范与大肠菌群数量规范为1细菌总数100个/ml2大肠菌群 3 个/L.一、伤寒杆菌病症：伤寒或副伤寒。表现：继续发烧，牵涉到淋巴组织，脾脏肿大，躯干上出现红斑，胃肠壁溃疡产生腹泻。 伤寒沙门氏菌.二、痢疾杆菌痢

4、疾杆菌可引起细菌性痢疾(与阿米巴痢疾不同)，病症为急性腹泻，通常大便中有血及粘液，某些病例中有发烧。.三、霍乱弧菌病症：霍乱病症：轻型病例中，只呵斥腹泻。 在较严重或较典型的病例中，除腹泻外，病症还包括呕吐、“米汤样大便、腹疼和昏迷等。病程短，严重的经常在病症出现后12h内死亡。电镜照片运用的是结晶紫单染色，假设革兰氏染色那么为阴性红色.四、寄生虫真菌普统统过接触传染，不经过水传播，引起疾病的原生动物和小型后生动物也由水传播，通常称为寄生虫。在目前发现的几千种原生动物中只需20种能引起人类疾病传播方式：除了饮水不卫生外，更多的是经过食物以及昆虫血液传播如疟疾是蚊子传播，食用生肉感染肉类寄生虫等

5、.11.2.2 水质指示微生物大肠菌群 大肠菌群是人肠道中正常的寄生菌，是一群需氧和兼性厌氧的，能在37，24h内使乳糖发酵产酸产气的革兰阴性无芽孢杆菌，又称总大肠菌群。 大肠菌群作为水体被粪便污染的目的，也是饮水、食品等的细菌学常规检验目的之一，通常用“大肠菌群指数和“大肠菌群值表示。. 这些寄生菌通常与人体构成互利共生关系，当人体免疫力下降时，他们那么有能够成为引起肠炎的致病菌，他们中的个别变种还会变为极具毒性的病菌。 如大肠埃希氏菌可引起幼儿腹泻，引起美国和日本传染病流行的O-157也是大肠埃希氏菌的变种菌株。.中国水质规范中规定的大肠菌群数(个L) 饮用水 3 游泳池水 100 地表水

6、 第一级 500 第二级 10000 第三级 50000.11.2.2.1 大肠菌群检测的目的和原理(一) 生理习性与肠道病原菌类似，即在外界的生存 时间根本一致；代表性(二) 在粪便中的数量较多；比病原菌多，不会漏 检(三)检验技术较简单;操作方便.11.2.2.2 大肠菌群的检测方法 常用的大肠菌群的检测方法有多管发酵法与膜滤法。1多管发酵法即最大能够数法， MPN 发酵法是大肠菌群测定的国家规范方法。分为三步。A初发酵目的：水中大肠菌群存在与否的初步判别。.A.初发酵方法为将水样置于糖类液体培育基中，在一定温度下，经一定时间培育后，察看有无酸和气体产生，即有无发酵，而初步确定有无大肠菌群

7、存在。如采用含有葡萄糖或甘露醇的培育基，那么包括副大肠杆菌；如不思索副大肠杆菌，那么用乳糖培育基。由于水中除大肠菌群外，还能够存在其它发酵糖类物质的细菌，所以培育后如发现气体和酸并不一定能一定水中含有大肠菌群，还需根据这类细菌的其它特性进展下两阶段的检验。.实验中的培育基中参与了酸碱指示剂紫色的溴甲酚紫，产酸时指示剂变黄，同时培育基中口朝下放置了装满同样培育基的小试管，产气时小试管中会封锁一段气体，被作为培育中能否产气的根据。.目的：鉴定产酸产气菌的染色特征、好氧与否、芽孢特征。根据：大肠菌群在固体培育基上可以在空气生长，革兰氏染色呈阴性和不生芽孢的特性B.平板分别.复发酵在此阶段，先将上一实

8、验产酸的菌种移植于品红亚硫酸钠培育基(远藤氏培育基)或伊红美蓝培育基外表划线接种是为了分别出单菌落，防治菌落不纯干扰结果，这一步氧气可以阻止厌氧芽抱杆菌的生长，而上述培育基所含染料物质也有抑制许多其它细菌生长的作用。.C.复发酵目的：验证将可疑的菌落再移植于糖类培育基中，察看其能否发酵，能否产酸产气，最后一定有无大肠菌群存在。 对于自来水厂出水，初步发酵实验普通都在10个小发酵管和2个大发酵管(或发酵瓶)内进展，复发酵实验那么在小发酵管内进展。根据一定有大肠菌群存在的初步发酵实验的发酵管或瓶的数目及实验所用的水样量，即可利用数理统计原理，查表得出结果。.2膜滤法 运用的滤膜是孔径为0.450.

9、65m的微孔滤膜；转移至伊红美兰平板上。.11.2.3 水微生物污染的控制 控制水体微生物的污染首先必需从源头做起，即控制排放废水，尤其是医院废水等微生物的含量,防止大量有害微生物进入水体； 其次，消除微生物兹生的环境。净化水体，对地表水、游泳池水要进展定期检测，必要时参与消毒剂以杀灭微生物。.11.3 发光细菌的微毒检测 发光细菌法是20世纪70年代后期提出的一种微生物检测环境水质毒性的新方法。发光细菌法简便、快速、灵敏、精度高，凡有毒化合物、废水、废物的生物毒性均可测定。 发光细菌法已被中国国家环境维护总局规定为测定水环境急性毒性的国家规范。.11.3.1 发光细菌检测的原理 细菌的发光过

10、积是菌体内一种新陈代谢的生理过程。菌体含有荧光素、荧光酶、ATP等发光要素，在有氧条件下经过细胞内生化反响而产生微弱荧光。 毒物浓度与菌体发光强度呈线性负相关关系，发光细菌法就是利用灵敏的光电丈量系统测定毒物对细菌发光强度的抑制程度进而反映环境中毒物毒性大小，用发光度表征毒物所在环境的急性毒件。.11.3.2 发光细菌法检测的操作 目前国内外发光细菌的测定常用的有两种方法。 新颖发光细菌培育测定法 即将发光菌接种于液体培育基中，在适当条件下(200.5)振荡培育到对数生长期，配制含3NaCl盐度的适当浓度的菌悬液参与测试管中，再参与待测液，使之与菌液接触，作用515min后，读出并记录对看管和

11、样品管发光强度。此法操作较为简便。. 冷冻枯燥发光细菌制剂测定法 即把培育到对数生长期的发光细菌，以冷冻枯燥法制成干粉剂，运用时参与冷的2NaCl溶液复苏，使其恢复到原来的生理形状和发光程度，然后用于测定。这是国家规范方法，其优点是可实行测定的质量控制。冻干粉可长期保藏方便运用，操作简便，节约时间。.11.3.3 发光细菌法的运用在水质监测中的运用在工业废水、固体废物、废气的急性毒性检测中的运用 对重金属急性毒性效应的测定和评价对化学品的毒性评价和平安性评价 .11.4 污染物致突变性检测Ames实验 该实验是经过测定有污染物存在时鼠伤寒沙门菌(Salmonella typhimurium)的

12、组氨酸营养缺陷型(his-)菌株发生回复突变的概率来判别污染物的致癌、致突变效应。其阳性结果与致癌物吻合率高达83。 列为评价化学物质平安性的首选力法。.11.4.1 Ames实验的原理和方法 鼠伤寒沙门菌的组氨酸营养缺陷型菌株，在不含组氨酸的培育基上不能生长。但当遭到致突变物作用后，大量细胞在遗传物质的特定座位发生基因回复突变而成为野生型，能自行合成组氨酸，此时培育物中虽不含组氨酸。组氨酸缺陷型菌株亦能生长并构成菌落。 Ames实验就是通道在培育物中参与待测物，根据不含组氨酸的培育基上组氨酸营养缺陷型茵株长出回复突变菌落数目的多少判别待测物的致突变性。.(1)实验菌株 采用鼠伤寒沙门菌变异株

13、TA97，TA 98，TAl00，TAl02四种菌种，又添加了TA1535，TA1537，TA1538共七株。.(2)试剂 牛肉膏蛋白陈培育基 牛肉膏5.0g，蛋白胨10.0gNacl 5.0g,水1000mL.pH7.27.4 S9mix 大鼠肝匀浆S9与NADP、G-6-P、KCl、Na2 HPO4、KH2PO4和水配成混合液。.(3)菌种鉴定 在实验之前都要进展全面的生物学特性和敏感性鉴定，符合要求才干运用。脂多糖屏障丧失 断定能否是缺陷型R因子 判别菌体能否存在或失去了某种 抗药性质粒。紫外线损伤修复缺陷.自发回变回变特性诊断性实验 组氨酸营养缺陷型(4)操作方法 Ames实验的典型操

14、作方法有平板掺入实验和斑点实验两种。.11.4.2 Ames实验的运用检测食品添加剂、化装品等的致突变性，由此推测其致癌性。检测水源水和饮用水的致突变性，探求较现行方法更加卫生平安的消毒措施。检测城市污水和工业废水的致突变性，结合化学分析，追踪污染源，为研讨防治对策提供根据。 .检测土壤、污泥、工业废物堆肥、废物灰烬的致突变性。以防止维系生命的土壤受致突变物污染后，再经过农作物危害人类。 检测气态污染物的致突变性，防止污染物经出大气，通道呼吸对人体发生潜在危害。研讨化合物构造与致突变性的关系。为合成对环境无潜在危害的新化合物提供型论根据。.检测农药在微生物降解前后的致突变性，了解农药在施用后代

15、谢过程中对人类有无隐患。 挑选抗突变物，研讨开发新的抗痛药。抗诱变要素在抗癌作用上至关重要、随着遗传毒理学的开展，经过挑选已发现天然食物如蔬菜类、茶叶、中草药等都员有抗诱变作用。.11.5 生物传感器11.5.1 生物传感器的定义与分类 传感器是能感受特定的被丈量的物质并按照一定规律将其转换成可用信号的器件或安装。 生物传感器是用固定化生物成分或生物体作为敏感元件的传感器。.生物传感器的分类主要有三种方式。根据生物传感器中分子识别元件即敏感元件可分为五类：酶传感器、微生物传感器、细胞传感器、组织传感器和免疫传感器。根据生物传感器的换能器即信号转换器分类有：生物电极传感器、半导体生物传感器、光生

16、物传感器、热生物传感器、压电晶体生物传感器等。.以被测目的与分子识别元件的相互作用方式进展分类有：生物亲和型生物传感器和代谢型或催化型生物传感器。 三种分类方法之间相互交义，相互浸透。.11.5.2 生物传感器根本构造和任务原理 生物传感器通常由敏感元件(生物分子)、转换元件及相应的机械构造和电子线路所组成，它以生物分子所发生的物理或化学变化转化为相应的电信号予以放大输出，从而得到检测结果。. 生物传感器的任务原理主要有以下几种： (1)将化学变化转变成电信号 (2)将热变化转换成电信号 (3)将光信号转变为电信号 (4)直接产生电信号方式 . 11.5.3 生物传感器在环境检测中的运用(1)BOD生物传感器 运用BOD传感器完成样品的测定，普通在1030min，比传统法的测定时间大为缩短。(2)测定氨生物传感器(3)亚硝酸盐生物传感器 (4)致突变物传感器(5)急性毒性发光细菌生物传感器.11.6 PCR技