大腸桿菌是寄生在任何許多動物體內(nèi),主要是腸道內(nèi)的細菌,并且可以致病,因此有必要做好大腸桿菌檢測。大腸桿菌對人和動物有病原性,尤其對嬰兒和幼畜(禽),常引起嚴重腹瀉和敗血癥,它是一種普通的原核生物,根據(jù)不同的生物學(xué)特性將致病性大腸桿菌分為6類:腸致病性大腸桿菌(EPEC)、腸產(chǎn)毒性大腸桿菌(ETEC)、腸侵襲性大腸桿菌(EIEC)、腸出血性大腸桿菌(EHEC)、腸黏附性大腸桿菌(EAEC)和彌散粘附性大腸桿菌(DAEC).。大腸桿菌屬于革蘭氏陰性細菌(G-)。
1、原結(jié)構(gòu)
大腸桿菌的抗原成分復(fù)雜,可分為菌體O抗原、表面K抗原、鞭毛H抗原和菌毛F抗原四種。血清學(xué)分型常涉及到O抗原及H抗原。O抗原為為細胞壁脂多糖最外層的特異性多糖;H抗原位于鞭毛上,為鞭毛蛋白抗原。
根據(jù)抗原結(jié)構(gòu)不同,已知大腸桿菌有菌體O抗原170種,鞭毛H抗原60種,因而構(gòu)成了許多血清型。
2、致病性
在腸道內(nèi)正常棲居條件下的大腸桿菌,是不致病的。當(dāng)機體免疫力低下,或當(dāng)侵入腸道以外部位時,可引起腸道內(nèi)或腸道外疾病,因此大腸桿菌為條件致病菌。在腸道內(nèi),某些血清型的大腸桿菌可引起急性腹瀉。這些能夠引起腸道內(nèi)急性腹瀉的大腸桿菌統(tǒng)稱為致瀉性大腸桿菌。
1、血清學(xué)鑒定
血清學(xué)鑒定在大腸桿菌的檢測技術(shù)發(fā)展史上占有核心地位。在毒力因子檢測技術(shù)出現(xiàn)之前,血清學(xué)分析是致瀉性大腸桿菌菌株分類的主要根據(jù)。1944年,Kauffman提出一種血清學(xué)分類的標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過不斷修改一直沿用至今。天津生物芯片公司擁有5種致瀉性大腸桿菌的O抗原診斷血清系列產(chǎn)品。
2、生化鑒定
生化鑒定常用三糖鐵瓊脂(TSIA)和KIA/MIU(AA+-/++-)和IMVC(++--)來初步鑒定。最后鑒定依據(jù)全面生化反應(yīng),典型的大腸埃希菌的基本生化反應(yīng)特征:TSIA(雙糖鐵)產(chǎn)酸/產(chǎn)氣,產(chǎn)氣、CIT(枸櫞酸鹽)陰性、URE(脲酶)陰性、IDN(吲哚)陽性、MOT(動力)+/-、ORN(鳥氨酸)+/-。
3、分子生物學(xué)檢測
致瀉性大腸桿菌是最早應(yīng)用分子診斷法的一類致病菌。事實上,分子生物學(xué)方法是糞便菌群中致瀉性大腸桿菌不同類型間相互間區(qū)分以及它們與非致病性大腸桿菌之間相區(qū)分的最普遍、可靠的技術(shù)。目前對致瀉性大腸桿菌的分子生物學(xué)檢測研究,在核酸探針技術(shù)和PCR法兩個方面已經(jīng)獲得了重大進展。
① PCR試驗:PCR是檢測致瀉大腸埃希菌及其毒力島的一種重要的分子生物學(xué)診斷方法。PCR引物設(shè)計,成功地用于檢測ETEC (elt、estA、estB)、EPEC (eae、bfp)、EHEC(eae、SLTI、 SLTII)、EIEC(ial、ipaH)、EAEC(aaf-II)、DAEC(daaE)等各種毒力因子和毒力島。
② 核酸探針雜交:Moseley等首先應(yīng)用DNA探針雜交代替復(fù)雜而昂貴的動物試驗,檢測ETEC LT和ST腸毒素。隨后DNA探針技術(shù)廣泛用于各類致瀉性大腸桿菌的鑒定。
MPN(most probable number)法:即最近似數(shù)法,也稱為最可能數(shù)法,是食品檢驗中常用的方法。1915年,McCrady首次發(fā)表了用MPN法 (最大可能數(shù)法) 來估算細菌濃度的方法, 這是一種應(yīng)用概率理論來估算細菌濃度的方法。
MPN法:利用待測微生物的特殊生理功能的選擇性來擺脫其他微生物類群的干擾,并通過該生理功能的表現(xiàn)來判斷該類群微生物的存在和豐度。因為細菌在樣本內(nèi)的分布是隨機的,所以檢測細菌時,可應(yīng)用概率理論計算菌數(shù),實驗結(jié)果以MPN值表示,但MPN值并不能表示實際菌落數(shù), 實際菌落數(shù)有可能落在置信區(qū)間內(nèi)的任何一點,MPN值是落在這個置信區(qū)間內(nèi)概率最大的一點。
舉例說:稀釋度為 0.01,0.001,0.0001所對應(yīng)的陽性管數(shù)分別為 2-0-0 ;
查MPN檢索表可知:
MPN值為92 CFU/ml(g), 當(dāng)置信度為95%,則其下限和上限分別為14,380,即對應(yīng)的菌落濃度區(qū)間為14~380 CFU/ml(g),意思是:這個檢驗結(jié)果顯示細菌濃度落在14-380 CFU/ml(g)區(qū)間均有可能,只不過92 CFU/ml(g)出現(xiàn)的概率最大,概率為31.9%.
相比于MPN計數(shù)法,平板計數(shù)法更適用于大腸菌群含量較高的食品。但大腸菌群多少算是含量較高呢?國標(biāo)里沒有明確規(guī)定,但通常認為,產(chǎn)品大腸菌群以100CFU/g(mL)為界,超過這個含量一般認為是含量較高。但具體什么時候選用平板計數(shù)法進行大腸桿菌菌群的檢測,大部分情況還是要看你的產(chǎn)品執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。假如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求大腸菌群含量的單位為CFU/g(mL),那必須選用平板計數(shù)法。若是/g(mL)或者MPN/100g(mL),就應(yīng)選擇MPN計數(shù)法,MPN法具體選用哪版國標(biāo)此處不再贅述。因此,根據(jù)自己產(chǎn)品的情況選擇適當(dāng)?shù)臋z測方法。
大腸桿菌平板計數(shù)法檢測步驟如下:
1、制備樣品稀釋液,吸取1mL加入到平板中,傾注55度左右的已滅菌的VRBA瓊脂15-20mL,凝固后36度24小時培養(yǎng),計數(shù)紫紅色菌落
2、再將合適稀釋度的VRBA平板上的紫紅色菌落轉(zhuǎn)接10支BGLB,統(tǒng)計陽性率
3、再將計數(shù)的VRBA結(jié)果X陽性率X稀釋度,就是最終結(jié)果。