崔溢,張貴海
(石家莊博維生物科技有限公司,石家莊050071)
蠟樣芽孢桿菌分布廣泛,常見(jiàn)于土壤、灰塵和污水中,在植物性食品和許多生熟食品中也常見(jiàn);是一種好氧性、在厭氧情況下也可很好生長(zhǎng)的革蘭氏陽(yáng)性桿菌。蠟樣芽孢桿菌大小為(1~1.3 μm)×(3~5 μm)能夠形成芽孢,菌體兩端較平整,多數(shù)呈鏈狀排列;其芽孢呈橢圓形,位于菌體中央稍偏一端[1]。
實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)是指在PCR反應(yīng)體系中加入可被檢測(cè)到的熒光基團(tuán),利用DNA復(fù)制時(shí)熒光信號(hào)的積累實(shí)時(shí)監(jiān)控DNA擴(kuò)增情況,最后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行分析的方法[2]。該技術(shù)目前已廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,比如嬰幼兒配方乳粉中阪崎腸桿菌和腸桿菌科的檢測(cè)[3]。
本研究使用全新的實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法對(duì)蠟樣芽孢桿菌(DSM 4282,DSM 4284和ATCC 11778)分別從包含性、不包含性、檢出限、穩(wěn)定性等方面進(jìn)行檢測(cè)。并對(duì)新方法進(jìn)行了充分討論。
蠟樣芽孢桿菌菌株:DSM 4282,DSM 4284和ATCC 11778。
其他菌株:產(chǎn)氣莢膜梭菌DSM 11784,嗜肺軍團(tuán)菌ATCC 33153,鼠傷寒沙門(mén)氏菌ATCC 13311,大腸桿菌ATCC 8739。
所需耗材: 離心管(1.5ml),槍頭,微孔板。
所需試劑:蠟樣芽孢桿菌專(zhuān)用DNA提取試劑,蠟樣芽孢桿菌檢測(cè)試劑盒。
生物安全柜-2A級(jí),PCR工作站(UV柜),熒光定量PCR儀,微型離心機(jī),小型高速離心機(jī),冰箱,天平,pH檢測(cè)儀,渦旋震蕩器,金屬浴鍋,微量移液器,離心管架,移液管等。
DNA的提?。簩悠冯x心,去除上清液,加入蠟樣芽孢桿菌專(zhuān)用DNA提取試劑,充分混勻后95℃培養(yǎng)5 min,之后13 000 g離心2 min,上清液即含有蠟樣芽孢桿菌的DNA可直接用于PCR。
PCR的建立:使用蠟樣芽孢桿菌檢測(cè)試劑盒進(jìn)行PCR的建立。每個(gè)PCR反應(yīng)中分別加入引物/探針混合液4 μL,2xPCR Master mix 10 μL,PCR級(jí)水1 μL,樣品DNA5 μL??偣?0 μL體系。
PCR的運(yùn)行:將PCR反應(yīng)管放入實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀中進(jìn)行檢測(cè)。PCR程序?yàn)轭A(yù)變性:95℃10 min;擴(kuò)增:95 ℃ 10 min,60 ℃ 1 min,40個(gè)循環(huán)。同時(shí)收集FAM和VIC/HEX通道信號(hào)。并按照表1讀取結(jié)果。
表1 結(jié)果判讀
2.1.1 包含性
分別對(duì)蠟樣芽孢桿菌DSM 4282、DSM 4284的DNA稀釋了10倍、100倍,對(duì)ATCC 11778的DNA稀釋了10倍、100倍、1000倍進(jìn)行了包含性的測(cè)試,結(jié)果如表2所示。
表2 包含性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
由表2可以看出,在不同的稀釋倍數(shù)下,檢測(cè)的不同蠟樣芽孢桿菌菌株均有Ct值,測(cè)試結(jié)果均為陽(yáng)性,沒(méi)有假陰性的現(xiàn)象產(chǎn)生。
2.1.2 不包含性
在不包含性實(shí)驗(yàn)中,我們對(duì)非蠟樣芽孢桿菌的DNA進(jìn)行了測(cè)試,分別是產(chǎn)氣莢膜梭菌DSM 11784,嗜肺軍團(tuán)菌ATCC 33153,鼠傷寒沙門(mén)氏菌ATCC 13311,大腸桿菌ATCC 8739,結(jié)果如表3所示。
由表3可以看出,在所測(cè)試的4種非蠟樣芽孢桿菌的菌株中FAM通道均沒(méi)有Ct值,而VIC/HEX通道均有Ct值。說(shuō)明PCR順利進(jìn)行,所得結(jié)果均為真陰性結(jié)果,沒(méi)有假陽(yáng)性現(xiàn)象產(chǎn)生。
為了檢測(cè)實(shí)時(shí)熒光定量PCR方法的靈敏度,將提取的蠟樣芽孢桿菌DSM 4282,DSM 4284和ATCC 11778的DNA(初始質(zhì)量濃度為50 pg/μL)進(jìn)行逐級(jí)稀釋。表4為將初始DNA逐級(jí)稀釋到107倍時(shí)每個(gè)反應(yīng)所分別對(duì)應(yīng)的DNA含量和基因組當(dāng)量。表5為檢測(cè)結(jié)果。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)將蠟樣芽孢桿菌DSM 4282,DSM 4284和ATCC 11778的DNA稀釋到1 000倍時(shí)均有Ct值,此時(shí)對(duì)應(yīng)的濃度為0.25 pg。而將DNA稀釋到10 000倍時(shí)只有蠟樣芽孢桿菌ATCC 11778有Ct值。由于每個(gè)反應(yīng)里含有5 μL的DNA,故該方法的檢出限為0.005-0.05 pg/μL。
表4 不同稀釋倍數(shù)下對(duì)應(yīng)的基因組當(dāng)量
我們隨機(jī)選取了6個(gè)樣品進(jìn)行了重復(fù)性實(shí)驗(yàn),分別是10倍稀釋的蠟樣芽孢桿菌DSM 4282,100倍稀釋的蠟樣芽孢桿菌DSM 4282,10倍稀釋的蠟樣芽孢桿菌DSM 4284,100倍稀釋的蠟樣芽孢桿菌DSM 4284,1 000倍稀釋的蠟樣芽孢桿菌ATCC 11778和產(chǎn)氣莢膜梭菌DSM 11784。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。
通過(guò)重復(fù)性實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)蠟樣芽孢桿菌的兩次檢測(cè)結(jié)果Ct值基本相同,而產(chǎn)氣莢膜梭菌DSM 11784的兩次測(cè)試結(jié)果均為陰性。說(shuō)明該方法的穩(wěn)定性良好。
加強(qiáng)對(duì)食品中蠟樣芽胞桿菌的檢測(cè)非常必要,尤其是在對(duì)食品安全需求越來(lái)越高的今天[4]。與傳統(tǒng)的微生物學(xué)檢測(cè)方法相比[5],實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)的出現(xiàn)提供了一個(gè)全新的檢測(cè)思路。實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)有著特異性強(qiáng),靈敏度高,重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。
在包含性實(shí)驗(yàn)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR法對(duì)所有的蠟樣芽胞桿菌不同菌株均能檢測(cè)出來(lái);在不包含性實(shí)驗(yàn)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR法對(duì)所有的非蠟樣芽胞桿菌的菌株均顯示為陰性;在靈敏度實(shí)驗(yàn)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR法顯示出了較高的靈敏度(0.05 pg/μL);在穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中,實(shí)時(shí)熒光定量PCR法顯示出良好的穩(wěn)定性。
總而言之使用實(shí)時(shí)熒光定量PCR的方法檢測(cè)樣品中的蠟樣芽胞桿菌特異性強(qiáng),靈敏度高,重復(fù)性好,有著良好的應(yīng)用前景。
表5 檢出限測(cè)試結(jié)果
表6 穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)結(jié)果
[1]張偉偉,魯緋,張金蘭,等.食品中蠟樣芽孢桿菌的研究進(jìn)展[J].中國(guó)釀造,2010(5):1-4.
[2]黃留玉.PCR最新技術(shù)原理、方法及應(yīng)用[M].化學(xué)化工出版社,2011:52-53.
[3]崔溢,張貴海.實(shí)時(shí)熒光定量PCR法檢測(cè)阪崎腸桿菌和腸桿菌科[J].中國(guó)乳品工業(yè),2014(9):41-43.
[4]SCHOENI JL,WONG AC.Bacillus cereus food poisoning and its toxins[J].Journaloffood protection.2005(3):636-648.
[5]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):GB/T26427—2010飼料中蠟樣芽孢桿菌的檢測(cè)[S].