生化培養(yǎng)箱在多管發(fā)酵法的應(yīng)用

1．多管發(fā)酵法

初發(fā)酵實(shí)驗(yàn)  發(fā)酵管內(nèi)裝有單倍或三倍乳糖蛋白胨培養(yǎng)液，并在內(nèi)倒置有小玻璃管。每個(gè)樣品用三個(gè)不同的水樣量接種，同一接種水樣量要有五管，將水樣分別接種到裝有乳糖蛋白胨培養(yǎng)液的發(fā)酵管中，在37℃±0.5℃下培養(yǎng)24h±2h。乳糖能起選擇作用，因?yàn)楹芏嗉?xì)菌不能發(fā)酵乳糖，而大腸菌群能發(fā)酵乳糖并產(chǎn)酸產(chǎn)氣。培養(yǎng)液中加入溴甲酚紫作為酸度指示劑，細(xì)菌產(chǎn)酸后，培養(yǎng)液即由原來(lái)的紫色變成黃色。產(chǎn)酸產(chǎn)氣的發(fā)酵管表明試驗(yàn)陽(yáng)性，如在倒管內(nèi)產(chǎn)氣不明顯，可輕拍發(fā)酵管，有小氣泡升起為陽(yáng)性。

復(fù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)  輕微振蕩初發(fā)酵試驗(yàn)陽(yáng)性結(jié)果的發(fā)酵管，用3mm接種環(huán)將培養(yǎng)物（2-3環(huán)）轉(zhuǎn)接到EC培養(yǎng)液中，在44.5℃±0.5℃下培養(yǎng)24h±2h（提高培養(yǎng)溫度可造成不利于來(lái)自自然環(huán)境的大腸菌群的生長(zhǎng)）。培養(yǎng)后立即觀察，發(fā)酵管產(chǎn)氣則證實(shí)為糞大腸菌群陽(yáng)性。

2．濾膜法

濾膜是一種微孔性濾膜，孔徑0.45μm。將水樣注入已滅菌的放有濾膜的過濾器中，經(jīng)過抽濾，細(xì)菌即被截留在膜上，然后將濾膜貼于M-FC培養(yǎng)基上，在44.5℃±0.5℃下培養(yǎng)24 h±2h。糞大腸菌群菌落在M-FC培養(yǎng)基上呈藍(lán)色或藍(lán)綠色，其他非糞大腸菌群菌落成灰色、淡黃色或無(wú)色。正常情況下，由于溫度和玫瑰酸鹽試劑的選擇性作用，在M-FC培養(yǎng)基上很少見到非糞大腸菌菌落。

二．兩種方法的注意事項(xiàng)

1．培養(yǎng)溫度的要求  總大腸菌群中的細(xì)菌除生活在腸道中外，在自然環(huán)境中的水與土壤中也經(jīng)常存在，但此等在自然環(huán)境中生活的大腸菌群培養(yǎng)的zui合適溫度為25℃左右，如在37℃培養(yǎng)則仍可生長(zhǎng)，但如將培養(yǎng)溫度再升高至44．5℃，則不再生長(zhǎng)，而直接來(lái)自糞便的大腸菌群細(xì)菌，習(xí)慣于37℃左右生長(zhǎng)，如將培養(yǎng)溫度升高至44．5℃仍可繼續(xù)生長(zhǎng)。因此，可用提高培養(yǎng)溫度的方法將自然環(huán)境中的大腸菌群與糞便中的大腸菌群區(qū)分，兩種方法也都基于此理。將接種好的樣品或裝有濾膜的培養(yǎng)基放入生化培養(yǎng)箱時(shí)，箱內(nèi)溫度一定要達(dá)到所要求的溫度（44.5±0.5℃）時(shí)，方可放入。如用恒溫水浴箱時(shí)，其水面要高于接種物面，放濾膜的培養(yǎng)皿要沉到水浴箱底部。

2．加氯水樣的處理  經(jīng)氯處理消毒過的水樣，水中含有一定量的余氯，使大腸菌群處于受損或受抑制狀態(tài)，在采集水樣時(shí)應(yīng)提前在采樣瓶中加硫代*，硫代*可以脫氯，使受損的細(xì)菌得以復(fù)蘇與修復(fù)，從而避免出現(xiàn)計(jì)數(shù)結(jié)果偏低甚至假陰性的現(xiàn)象。此外余氯對(duì)濾膜法培養(yǎng)的細(xì)菌其抑制作用尤為明顯，所以抽濾時(shí)應(yīng)對(duì)水樣進(jìn)行大量無(wú)菌水稀釋，以減少余氯的殘留。

3．樣品的保存  采樣用的容器使用前應(yīng)蓋好瓶蓋，用牛皮紙將瓶蓋和瓶頸處包裹好，置干燥箱160℃-170℃干熱滅菌2h，或用高壓蒸汽滅菌器121℃滅菌15min。采樣后水樣的正確保存也很重要，如保存不當(dāng)可使樣品中的大腸菌群細(xì)菌死亡或在一定條件下再生長(zhǎng)，這些都將影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。檢測(cè)室接到水樣后，應(yīng)立即檢測(cè)，如因故不能檢測(cè)時(shí)，應(yīng)立即將樣品置于冰箱內(nèi)（2℃-10℃）并于2小時(shí)內(nèi)檢測(cè)。

4．培養(yǎng)物質(zhì)的制備與保存

 ⑴.多管發(fā)酵法所使用的培養(yǎng)液在分裝于各發(fā)酵管中后，應(yīng)將發(fā)酵管盡快放于高壓蒸汽滅菌器中，在115℃滅菌20min（注意：這個(gè)溫度也應(yīng)控制好，既達(dá)到滅菌的作用，還要防止培養(yǎng)物質(zhì)分解流失），然后貯存于冰箱或暗處備用。

⑵.濾膜法所采用的M-FC培養(yǎng)基多使用外購(gòu)的成品，培養(yǎng)基中苯胺藍(lán)的純度和質(zhì)量往往影響菌落的顏色，因此，無(wú)菌包裝的成套培養(yǎng)基在使用前，先接種典型糞大腸菌，以觀察對(duì)比菌落的顏色，來(lái)鑒定其穩(wěn)定性。

5．結(jié)果統(tǒng)計(jì) 

⑴.多管發(fā)酵法的結(jié)果是根據(jù)不同接種量的發(fā)酵管所出現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果的數(shù)目，從MPN表中查得相應(yīng)的MPN指數(shù)，來(lái)計(jì)算每升水中糞大腸菌群細(xì)菌的MPN值。MPN是“Most Probable Number”的縮寫，指zui大可能數(shù)，它是根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論，估計(jì)水體中的菌群密度和衛(wèi)生質(zhì)量的一種方法，所以準(zhǔn)確判斷不同接種量發(fā)酵管的陽(yáng)性數(shù)是非常重要的，否則將導(dǎo)致較大偏差。

⑵.濾膜法的結(jié)果是計(jì)數(shù)濾膜上呈藍(lán)或藍(lán)綠色的菌落，來(lái)計(jì)算出每升水樣中的糞大腸菌群數(shù)。所以為便于計(jì)數(shù)，減少誤差，理想的水樣體積是一片濾膜上生長(zhǎng)20-60個(gè)糞大腸菌群菌落。

三．在實(shí)際中的應(yīng)用探討

1．檢測(cè)方法對(duì)樣品的適用性 

⑴.多管發(fā)酵法由于只需要根據(jù)水樣的取樣量來(lái)決定將樣品培養(yǎng)于何種培養(yǎng)液中（單倍或是三倍乳糖）進(jìn)行培養(yǎng)，因此理論上可適用于各種水樣，但由于受發(fā)酵管容積的限制，其更適合檢測(cè)水源水、地表水和污染源廢水（取樣量不大），而且如果接種的水樣量不是MPN表中的三種接種量時(shí)，還需用公式進(jìn)行換算。

⑵.濾膜法主要是采用抽濾裝置將細(xì)菌截留在濾膜上，然后將濾膜貼附在固體培養(yǎng)基上培養(yǎng)，因此可用于檢測(cè)體積較大的水樣，但受濾膜孔徑的限制，在檢測(cè)混濁度高（污染源廢水）、非大腸桿菌類細(xì)菌密度大（河湖水）的水樣時(shí)，對(duì)菌落計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)有一定影響，此外，如水樣中有毒性物質(zhì)較高，也會(huì)在濾膜上形成累積，抑制細(xì)菌培養(yǎng)。

2．檢測(cè)時(shí)間及操作過程的繁瑣度

⑴.多管發(fā)酵法需要經(jīng)過初發(fā)酵試驗(yàn)和復(fù)發(fā)酵試驗(yàn)兩個(gè)過程后才能根據(jù)不同接種量的發(fā)酵管所出現(xiàn)陽(yáng)性結(jié)果的數(shù)目，從MPN表中查得相應(yīng)的MPN指數(shù)，從而zui后得出每升水中糞大腸菌群細(xì)菌的MPN值。可以看出，多管發(fā)酵法的培養(yǎng)時(shí)間至少需要2天以上，且對(duì)接種量、每一接種量的發(fā)酵管數(shù)都有嚴(yán)格要求（MPN表多采用9管、15管發(fā)酵管，接種量為10ml、1ml、0.1ml3種體積查詢），否則結(jié)果難以統(tǒng)計(jì)。

⑵.濾膜法目前主要采用成套NPS（濾膜+培養(yǎng)基+培養(yǎng)皿）進(jìn)行細(xì)菌截留和培養(yǎng)，操作簡(jiǎn)單，使用時(shí)只需用少量無(wú)菌水潤(rùn)濕培養(yǎng)基墊即可使用，培養(yǎng)時(shí)間1天左右，能比多管發(fā)酵法更快地獲得結(jié)果，還具有高度的再現(xiàn)性和精密性。此外由于采用單片無(wú)菌包裝，節(jié)省了滅菌時(shí)間，還避免操作過程中的二次污染，并且長(zhǎng)有菌落的濾膜片可在紫外線滅菌、干燥后作為檢測(cè)記錄*保存，更符合計(jì)量認(rèn)證規(guī)范。

3．檢測(cè)成本的考慮

⑴.多管發(fā)酵法所用的發(fā)酵管、小玻璃倒管和塑料蓋可在清洗、高壓滅菌和紫外線消毒后重復(fù)使用，液態(tài)培養(yǎng)基可自行配制或采用市售已配好的綜合培養(yǎng)基，檢測(cè)的成本不高。由于其方法較繁瑣，目前正有一種經(jīng)過US EPA認(rèn)證的水和廢水中糞大腸菌群檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)方法逐步取代它，這種在美國(guó)、日本和加拿大等廣泛使用的檢測(cè)技術(shù)在國(guó)內(nèi)也有一定使用（北京市環(huán)境檢測(cè)中心、北京市排水集團(tuán)檢測(cè)中心等），這種方法就是使用IDEXX colilert試劑來(lái)檢測(cè)水中糞大腸菌，雖然它是基于多管發(fā)酵法原理，不過卻將其操作大大簡(jiǎn)化了。當(dāng)然，伴隨著操作的簡(jiǎn)化，檢測(cè)成本也大幅提高，設(shè)備基本上全是進(jìn)口的，前期投入大概在8萬(wàn)元至10萬(wàn)元人民幣之間，且由于采樣瓶、試劑和密封計(jì)數(shù)盤都是一次性使用，單個(gè)樣品的檢測(cè)成本也將達(dá)到200元人民幣左右。

⑵.濾膜法主要采用的抽濾裝置（拋光不銹鋼3歧管過濾器、500ml漏斗、無(wú)油隔膜真空正壓兩用泵和手動(dòng)無(wú)菌水加液器）也基本上來(lái)自于進(jìn)口，目前很多單位使用的都是德國(guó)賽多利斯公司生產(chǎn)的產(chǎn)品，其前期投入大概在2萬(wàn)元至3萬(wàn)元人民幣左右（包括100套無(wú)菌包裝的NPS，12元/每套）。由于每個(gè)樣品需采用3種不同的稀釋比進(jìn)行過濾培養(yǎng)，要使用3套NPS，所以單個(gè)樣品的檢測(cè)成本在50元人民幣左右。

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