中文版  |   English  |   加入收藏  |   客服熱線:400-0532-596
微生物技術資料
文章檢索
  首頁 > 微生物知識->細菌基本知識和檢測方法->利用新型細菌快速檢測技術有效監控食品細菌性汙染

利用新型細菌快速檢測技術有效監控食品細菌性汙染



錄入時間:2010-11-11 9:18:29 來源:互聯網

 

食品安全是一個直接關係到人民群眾生命、健康和社會穩定的重大公共安全問題,而微生物汙染問題又是其中極為重要的因素。我國從案例數或人數統計角度對食物中毒案例的分析資料顯示,微生物性食品中毒所占的比例高達67%,而且細菌性食物中毒也是最常見的微生物性食物中毒。2002年,我國正式啟動了“食品放心工程”。國家工商總局在製定流通領域商品質量監管的工作思路時,也將食品安全監管列為重中之重。因此,如何有效監控流通領域中的食品細菌性汙染,已成為“關口前移”所麵臨的重要課題之一。

一、細菌與食品安全

盡管已有很多書籍和文獻對食品細菌性汙染作了全麵、深入的分析,為了便於在本文中對食品細菌性汙染的監控進行探討,還是先對有關概念作一些簡要的介紹。

(一)細菌及其主要類別

微生物是一類生物,由於體形小,必須用顯微鏡才能看清,故稱微生物。它們廣泛存在於人類賴以生存的食物鏈,即:“土壤-植物-動物-人”的每一環節,分布極廣,種類極多,與人類關係密切,起著有益或有害的作用。微生物可分為非細胞型微生物(如真病毒、亞病毒)、原核細胞型微生物(如細菌、衣原體、支原體)和真核細胞型微生物(如真菌、藻類)等三大類型。

細菌是一類有細胞壁的單細胞原核微生物,行二分裂法繁殖。細菌按基本形態可分為球菌、杆菌和螺形菌(分弧菌和螺菌);經革蘭染色法染色後,可分為革蘭陽性(G)細菌和革蘭陰性(G_)細菌;按是否具有能引起機體產生疾病的性能可分為致病菌(病原菌)和非致病菌。

(二)細菌與食品安全

自然界中各種生物適應各自的環境條件而公共生活。因為食品中含有豐富的營養,細菌在食品環境中易於生長,使食品發生了改變,反過來也會影響細菌本身。雖然正常植物和動物內部組織是無菌的,但由於獲取和操作處理等過程中的汙染,食品表麵上常會被汙染並滋生多種細菌。鑒於食品本身和微生物生態學的獨特性與複雜性,細菌與食品的相互作用比在空氣和水中表現得更加激烈和迅速。

細菌汙染程度直接影響著食品安全,對人體健康和人身安全的危害(危脅)主要表現在兩個方麵。一是致病菌的食品汙染-細菌性食物中毒。食物中毒是指攝入了含有生物性、化學性有毒有害物質的食品或把有毒有害物質當作食品攝入後出現的非傳染性(不同於傳染病)急性和亞急性疾病,其中細菌性食物中毒在國內外都是最常見的食物中毒。常見細菌性食物中毒的發病特點為發病潛伏期短,來勢急劇,病人臨床表現基本相似,人與人之間無直接傳染;流行病學的特點為病程短、恢複快、預後好、病死率低、發病季節性明顯,但李斯特菌和肉毒梭菌等食物中毒病程長、病情重、恢複慢、病死率相對較高。

二是非致病菌的食品汙染-食品的腐敗變質。狹義的食品腐敗指食品中的蛋白質受腐敗細菌產生的蛋白質分解酶的作用而被分解,依次向低分子化合物降解下去,生成各種有毒物質和不愉快氣味物質的過程。而食品的腐敗變質一般是指:食品在一定的環境因素影響下,由微生物為主的多種因素作用下所發生的食品失去或降低食用價值的一切變化。腐敗變質食品不僅降低食品的營養價值、使人產生厭惡感,而且因產生的有毒物質能引起急性中毒,或者因長期食用造成慢性中毒,甚至可以表現為致癌、致畸、致突變的作用。盡管能引起食品腐敗變質的微生物種類很多,但由於一般細菌都有分解蛋白質的能力,因而成為導致食品腐敗變質的主要因素之一。

    (三)食源性健康危害與國家相關標準

食品法典委員會(CAC)將微生物性健康危害列為食源性健康危害的三大原因之一。2000年,世界衛生大會通過了《食品安全決議》,將食品安全列為公共衛生的優先領域,製定了全球食品安全戰略並要求成員國製定相應的行動計劃,最大程度地減少食源性疾病對公共健康的威脅。我國確定的食品安全總目標為:控製食品汙染,減少食源性疾病,保障消費者健康,促進經濟發展。製定的食品安全行動計劃內容之一涉及開展食品中生物汙染監測與評價。在我國建立致病菌及真菌毒素的監測網絡,對重點食品實施主要食源性致病菌和真菌毒素汙染狀況的監測,及時發現潛在的和正在發生的食品中生物性汙染問題,進行危險性評價,用於製定相關的政策法規,指導食品安全監管工作,引導食品生產和消費。

菌落總數、大腸菌群和致病菌是各國食品國家標準及衛生學評價的重要指標。對這三項指標的控製也是降低微生物性食源健康危害風險的重要手段。菌落總數能反映食品細菌性汙染的總體狀況,在我國國家標準中對不同的食品有著不同的數量化規定,最大不得超過106cfu/ml(g)(菌落形成單位/每毫升或每克)。大腸菌群是作為糞便汙染指標菌,其菌群數高低表明糞便汙染程度,也反映對人體健康危害性大小,在我國國家標準中大多數限值為40MPN/100ml(g)(最大近似值/每百毫升或每百克)。致病菌是對人體危害最大的細菌,我國國家標準中規定在25毫升(或克)樣品中不得檢出。

需要說明的是,要想全麵判斷食品的衛生質量狀況,就應進行食品衛生質量鑒定,即:查明食品中是否存在威脅人體健康的有害因素及其來源、性質、作用和含量的技術程序規範,包括生物、化學、物理的檢驗方法,以及食品汙染、食品中毒等衛生學和流行病學調查處理的內容和程序等。通過鑒定作為對食品做出食用或條件食用或不作食用等處理決定的依據。

二、細菌的常見檢測方法

選擇何種快速、有效的食品細菌檢測方法,是當今食品安全必然涉及的技術課題。由於細菌和其他微生物的檢測、分析方法眾多,難以在此一一說明。現僅就部分常見的檢測方法作一些簡要的介紹。

(一)傳統培養檢測方法

就以有害微生物的檢驗方法而言,目前測定菌落總數的標準方法是將待測樣品在無菌的情況下,稀釋成2-3種適宜的稀釋度,取每個稀釋度待測樣品1ml放入有15ml培養基的滅菌平皿中在36°±1°溫箱中培養48°±2h,取出計算平皿中菌落數,再乘以稀釋倍數,即得每克或每毫升樣品中所含的菌落總數。實驗中還要做平行樣品,同時作空白對照。國際上傳統的標準培養法,對每個步驟均要求很嚴格。目前國內外測定菌落總數的標準方法基本一致。從檢樣處理、稀釋、傾注平皿到計數報告無明顯不同,隻是在某些具體要求方麵稍有差別,如有的國家在樣品稀釋和傾注培養時,對吸管內液體的流速,稀釋液的震蕩幅度,時間和次數及放置時間等均作了比較具體的規定。

需要說明的是,用傳統培養法檢測食品中菌落總數雖被稱為“金標方法”,但其培養時間長且對檢測條件以及檢測人員的專業水平和工作經驗要求較高。而且,培養法所測得的菌落總數的含義並不表示實際中的所有細菌菌落總數,而是指在一定條件下(如需氧情況、營養條件、pH、培養溫度和時間等)每克(每毫升)食品檢樣所生長出來的細菌菌落總數。

(二)生物化學發光檢測方法(ATP

利用細胞的特征來測定細菌數,是快速檢測菌落總數的一個發展方向。三磷酸腺苷(ATP)是所有生物細胞中一種活性物質。它的三個磷酸根是靠高能量接在腺苷分子上的,分解出磷酸根時就釋放出能量,這是生物生存所需的能量來源。一般說來,一個細菌細胞中平均含有10-15g1fgATP。使細菌釋放出ATP,即可利用生物化學方法測定ATP含量。在測定過程中,ATP自細菌細胞放出來後,即使用熒光蟲素和熒光蟲素酶使磷酸根從腺苷分子上分解下來,從而釋放出能量。這些能量產生像螢火蟲發出的光,化學上稱為磷光(又稱冷光)。光的強度大小代表細菌所含的ATP的量,光的強度可用光度計測出,從而推算出菌落總數。這種方法可以在幾分鍾內得出結果,大大縮短了檢測時間。

當然,測定食品中的菌落總數時問題要複雜得多。因為食品其他體細胞中也含有ATP,而且中還會有一些幹擾ATP反應的物質,所以,ATP方法自二十世紀80年代問世後,在很長一段時間內隻能用於對食品加工環境、器具或包裝進行檢測,不能檢測食品成品本身。

(三)其他檢測方法

除了上述兩種檢測方法外,還有許多檢測方法正在迅速發展。其中包括免疫學檢測方法,如酶標抗體法(ELISA)、熒光抗體染色法(免疫熒光法)、同位素標記抗體法(放射免疫法)、乳膠凝集法、免疫傳感器法;分子生物學方法,如基因探針法、比色DNA雜交檢測法、聚合酶鏈反應法(PCR);其他生物化學方法,如阻抗法等。這些檢測方法雖然各有千秋,但許多檢測方法或因設備和試劑比較昂貴、或因操作過程較為複雜、或因實驗條件較為嚴格,並非適用於所有的機構和單位。

三、新型細菌快速檢測技術在食品安全中的應用

實行食品衛生質量監管不僅需要選擇適當的食品細菌快速檢測技術,而且還要根據部門職責、工作特點和政府財力等因素實現可行配備。同時,立足科學管理思想製定合理監控目標和監控層級,也是需要考慮的重要問題。

(一)現場監測與食品細菌快速檢測技術

在一定意義上,實施現場檢測對食品細菌性汙染的監控工作至少具有三個特點。一是現場取得證據,即:通過現場定性初篩以取得食品細菌性汙染的“違法涉嫌”證據;二是快速實施控製,即:對涉嫌的食品的流向和環節迅速布控,以防止或遏止食物中毒的爆發性蔓延;三是儀器操作簡便,即:選取智能化和自動化程度較高的現代化分析儀器,以降低檢測人員的操作難度。基於上述特點,監察機構需要選擇適用於各個領域中質量監管工作的食品細菌快速檢測技術。

(二)食品細菌快速檢測技術的最新發展

隨著“儀器革命”的不斷深入,細菌快速檢測技術也得到了迅速發展。值得特別注意的是,ATP檢測技術和其他快速檢測技術近年來出現了新的發展動向。

1ATP檢測技術的最新成果。

為了克服ATP方法不能直接檢測食品成品的缺陷,美國NHD公司的科學家們進行了長期的艱苦研究,最近推出一種能使非細菌細胞和細菌細胞分離的ATP食品細菌快速檢測係統(Profile-1 3560)。運用這套係統,將待測樣品放入底部有篩孔的比色杯中,這種比色杯細菌細胞過不去,當溶液中加入非細菌細胞釋放劑,將非細菌細胞裂解,再用一定的壓力壓出比色杯底部,樣品溶液中的幹擾物質也隨之洗掉,比色杯中僅剩下細菌細胞;之後用細菌細胞釋放液裂解細菌細胞,釋放出ATP所測得的量則為細菌的ATP量,使結果可靠性提高很多。美國農業部、加拿大農業部、美國密西根大學,均對這套檢測係統進行了數百個肉類、禽類和水的樣品試驗,與國際標準培養法進行比對,相關係數在90%以上。我國科研人員以中國傳統食品為樣品,用該係統和方法與我國國標法做比對試驗,所得結果也具有很高的相關性。說明經分離和過濾後,測定ATP的量可以很好表達細菌的菌落總數,科學家們以這兩種方法比對結果做回歸曲線,根據回歸曲線可將ATP亮度單位(RLU)折算成菌落形成單位/毫升(克)[cfu/mlg]

由於Profile-1 3560檢測係統具有可以隨身攜帶、操作十分簡易、測定時間很短(隻需5分鍾)、結果相當精確等突出特點,被美軍用於海外戰爭中防止士兵食物中毒及防禦生物細菌戰。

2、其他快速檢測技術的最新發展

美國BioSys公司的BS32128係統是基於傳統的培養基理論和染色技術,結合光電計數(OptoElectronic Counting Technology)和計算機技術進行微生物檢測。樣品放入專門的培養基檢測瓶中後,微生物的新陳代謝作用使培養液的顏色發生變化,再反射到位於檢測瓶底部的瓊脂感應層上,同時光敏二極管對感應層的顏色不斷的進行實時掃描,得到的光信號轉換成電信號由計算機進行監測,可以隨時監測了解微生物的生長繁殖情況。BS係列大大簡化了繁瑣的傳統微生物檢測方法。用戶不需要製備試劑,可同時觀測32-128個樣品,操作隻需:1、將樣品直接(固態樣品簡單稀釋後)放入已預裝培養試劑的“即裝即用”型培養檢測瓶中。2、將檢測瓶插入檢測器/培養箱中並鍵入樣品編號。過5-11小時後,既可得出菌落總數、大腸菌群(Coliforms)、腸杆菌(Enterobacteriaceae)、大腸杆菌(E.coli)、酵母菌(Yeast)的量化結果。並且可隨時放入打撈的檢測瓶,而不影響其他正在進行的檢測樣品。結果還可進行存儲、處理和打印。 

英國DWS公司的RABIT快速自動細菌阻抗係統包括直接的和間接的兩種技術。前者主要利用代謝產生的微生物體引起的培養基電導的增加,通過測量電導的變化進而快速檢測為細菌的數量。後者組主要是檢測生長的器官中二氧化碳的含量,這種方法特別適用於檢測那些不產生很多電荷代謝物的生物體。該係統操作簡便、集成度高、適用範圍廣,可用傳統增菌液和培養基在6-14小時之間檢測各種細菌。

(三)塊促檢測中應用新型細菌快速檢測技術的要點

根據食品安全質量監管工作的職責,並結合現場或快速檢測中對食品細菌性汙染監控工作的特點,采取循序漸進、層級配置、部門合作、提升能力等策略,也許是在食品安全工作中應用新型細菌快速檢測技術時需要把握的要點。

第一,確定監控目標的層級和實施階段。即:根據對食品安全影響的概率和檢測技術難度,按照菌落總數-特定菌群-致病菌種的次序,逐步開展食品細菌性汙染的監控工作。

第二,采取層級、數量的差別配置,以達到既能提高監控能力,又可降低行政成本的目的。以一個城市為例:可以考慮在現場監察部門普遍配備如Profile-1 3560類型的檢測係統,以實現對食品中菌落總數的有效監控能力;必要時在移動實驗室或檢測車上配備適量如BS係列快速檢測係統,以實現對特定菌群(如大腸菌群)的重點監控能力;條件成熟時也可配備少量的類似於RABIT檢測係統的快檢設備,以具備對我國細菌性食物中毒常見的沙門氏菌、變形杆菌、金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、誌賀氏菌、副溶血性弧菌、蠟樣芽孢杆菌等致病菌的監控能力。

第三,衛生、食藥、工商等部門建立合作機製,確立由衛生監督和工商部門負責定性初篩、行業監管部門負責食品衛生質量鑒定的工作機製,以及各方之間信息互通、共享的溝通機製。

第四,通過引進專業人員、加強專業培訓並與高科技型企業共同合作等方法,學習和開發國際先進技術,不斷提升現場監察部門的專業執法能力。一方麵,可有效提高檢測人員的實際操作水平。另一方麵,通過不斷學習、研究和積累有關食品的營養組成(如蛋白質、碳水化合物、脂肪)、基質條件(如氫離子濃度、滲透壓、水分含量)、完整性和存儲條件等因素,及其與細菌和其他微生物繁殖的關係及其規律,將有利於對食品安全形勢的分析和預測,以爭取實現防患於未然。此外,據了解目前已開始出現了與檢測儀器配套的具有專家庫、方法庫和知識庫的智能化檢測軟件平台。如果能關注並且逐步應用類似的檢測支持軟件,將對加快提升工商行政管理係統專業執法能力起到積極的作用。

鑒於細菌和其他微生物以多種多樣的方式直接或間接地影響著食品生產、加工、運輸、貯存、銷售和食用等全過程,對包括細菌性汙染在內的食品衛生質量監控,必然涉及多門學科知識、不同監管部門和一係列監控環節。故此以上觀點僅供參考。本文中存在的錯誤和不妥之處敬請相關專家和學者指正。

 

上一篇:平板計數法介紹

下一篇:大腸菌群、糞大腸菌群、大腸杆菌的從屬關係及介紹

首頁 | 關於我們 | 網上商城 | 在線客服 | 聯係我們
業務聯係電話
   400-0532-596 0532-66087773
   0532-66087762 0532-81935169
郵箱:qdhbywg@vip.126.com
地址:青島市城陽區錦匯路1號A2棟
產品技術谘詢
  工作日(周一至周六8:00-18:00):
  18562658263 13176865511
  其它時段:13105190021
投訴與建議:13105190021 13006536294