■張 明 董 玲
(1.遼寧省獸藥飼料畜產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測中心,遼寧沈陽110016;2.遼寧省農(nóng)牧業(yè)機械研究所有限公司,遼寧沈陽110036)
地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)是一種在土壤中常見的革蘭氏陽性嗜熱細菌,細胞形態(tài)和排列呈桿狀、單生,在惡劣的環(huán)境中以孢子形式存在[1-6],研究表明地衣芽孢桿菌可促使機體產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)、殺滅致病菌[7],達到調(diào)整菌群、治療目的[8-9],因此被作為益生菌廣泛應用在醫(yī)療領(lǐng)域。近年來,地衣芽孢桿菌作為飼料添加劑廣泛應用在飼料中,如卜祥斌等[10]與周振峰等[11]分別在肉雞與奶牛飼料中應用了地衣芽孢桿菌,獲得了較好的臨床效果。研究表明飼用地衣芽孢桿菌具有拮抗腸道病原細菌,維護和調(diào)節(jié)腸道微生態(tài)平衡的作用,增強動物機體的抗病力和免疫力,可有效的提高飼料的轉(zhuǎn)化率,增加畜禽產(chǎn)品的生產(chǎn)量,可作為抗生素的替代產(chǎn)品[12]。2013年地衣芽孢桿菌被列入到飼料添加劑菌種目錄中,是目前市售較集中的飼料中微生態(tài)制劑產(chǎn)品之一。
近年來,飼用地衣芽孢桿菌產(chǎn)品的市場占有率逐年上升,但仍處于起步階段,該類產(chǎn)品仍存在質(zhì)量不穩(wěn)定,缺乏完整的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗標準等問題[13]。因此,飼料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)開展飼料中地衣芽孢桿菌的質(zhì)量檢驗已成為市場的迫切要求。
隨著分析技術(shù)的快速發(fā)展,行業(yè)標準的更新逐步加快,由原來的十幾年縮短到如今的一年或兩年,如飼料質(zhì)量檢測方面,2017年一年就連續(xù)頒布幾十個新標準。標準更新越快就越需要檢測人員不斷提高專業(yè)水平,才能實現(xiàn)新技術(shù)新方法的準確應用。ISO17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》中要求實驗室對新技術(shù)、新方法進行驗證。目前,對于微生物檢測領(lǐng)域的方法驗證報道多集中在藥品的無菌檢驗和微生物限度檢查。本文對NY/T 1461—2007[14]《飼料微生物添加劑地衣芽孢桿菌》進行驗證,文中詳細闡述了地衣芽孢桿菌檢測的要點、相關(guān)參數(shù)的考核以及各方面的注意事項,期望對飼料檢測機構(gòu)開展新方法驗證提供參考。
質(zhì)控菌株為地衣芽孢桿菌ATCC 6634,購自北京蘭伯瑞生物技術(shù)有限責任公司。
混合型飼料添加劑地衣芽胞桿菌由飼料添加劑生產(chǎn)企業(yè)提供。
生物安全柜CLASS Ⅱ(美國NUAIRE公司);全自動高壓滅菌器(日本三洋電器集團);恒溫培養(yǎng)箱(德國BINDER 公司);VITEK 細菌鑒定儀(BIOMERIEUX 公司);AL 104-IC電子天平(上海梅特勒-托利多儀器有限公司);顯微鏡(徠卡顯微系統(tǒng)上海貿(mào)易有限公司)。
滅菌生理鹽水、桑塔斯瓊脂、革蘭氏染色套裝購自北京陸橋技術(shù)有限責任公司;營養(yǎng)瓊脂購自北京陸橋技術(shù)有限責任公司、青島海博有限公司、北京三藥有限公司;BCL鑒定卡購自北京蘭伯瑞生物技術(shù)有限責任公司。
稱取地衣芽孢桿菌樣品25.0 g,置于含225 ml 0.85%滅菌生理鹽水的錐形瓶中,添加20顆直徑4 mm的無菌玻璃珠,置振蕩器中,160 r/min振搖20 min,充分混勻制成1∶10 供試液。根據(jù)地衣芽孢桿菌樣品的理論活菌含量,為了實驗計數(shù)結(jié)果的準確性,使最終每塊平皿菌落數(shù)為30~300 CFU 每平皿,采取以下步驟稀釋:取1∶10 供試液1 ml,加稀釋液9 ml,制成1∶100供試液,之后按10倍梯度關(guān)系稀釋,每次稀釋時振搖60 s,稀釋至制成不同濃度稀釋液。
選取3 個適宜的稀釋度,每個稀釋度做3 次重復。將1 ml供試液置于無菌培養(yǎng)皿中,使用融化的營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(50 ℃),向每個培養(yǎng)皿傾倒約12 ml營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基,搖勻,待凝固后,于(36±1)℃倒置培養(yǎng)24 h,進行菌落計數(shù)。
由于標準中未給出傾注法具體培養(yǎng)溫度,需要對培養(yǎng)的溫度進行考察。取地衣芽胞桿菌樣品按2.1節(jié)和2.2 節(jié)方法操作,同法制備3 組分別置30、36 ℃和40 ℃培養(yǎng),于24 h分別觀察計數(shù),計算不同培養(yǎng)溫度的活菌數(shù)。培養(yǎng)結(jié)果如圖1 所示,30 ℃培養(yǎng)時,菌落較小,不宜計數(shù),且活菌數(shù)與其他溫度測定結(jié)果有顯著差異;36 ℃培養(yǎng)所得菌落大小適宜,容易計數(shù),可作為參照溫度;40 ℃培養(yǎng)時,在16 h 菌落就已經(jīng)過大,不適宜計數(shù)。因此,通過考察,推薦地衣芽孢桿菌在營養(yǎng)瓊脂上培養(yǎng)溫度為36 ℃,培養(yǎng)時間為24 h。
圖1 不同溫度下地衣芽孢桿菌的形態(tài)圖
采用3個不同廠家的營養(yǎng)瓊脂實驗,取地衣芽胞桿菌樣品3 個按2.1 節(jié)和2.2 節(jié)方法操作進行活菌數(shù)測定比較。結(jié)果表明采用3 個廠家營養(yǎng)瓊脂實驗所得的結(jié)果之間無顯著性差異,表明上述3種培養(yǎng)基對于地衣芽孢桿菌的促生長能力相當。
分別將樣品稀釋液劃線接種于營養(yǎng)瓊脂、桑塔斯瓊脂、牛肉浸汁培養(yǎng)基中于30 ℃培養(yǎng)48 h,觀察菌落特征。菌落特征分別為“杏仁白色、濕潤光澤”,“乳脂色、濕潤光澤、不透明”和“乳脂色、濕潤光澤、不透明”,符合NY/T 1461—2007規(guī)定的菌落特性。
表1 不同來源培養(yǎng)基對地衣芽孢桿菌生長的影響(CFU/g)
使用革蘭氏染色套裝,按說明書進行染色,于生物顯微鏡(100倍油鏡)中觀察。革蘭氏染色結(jié)果為革蘭氏陽性。結(jié)果見圖2。
使用BCL鑒定卡,對試驗樣品和標準菌株進行鑒定,鑒定結(jié)果為地衣芽孢桿菌,證明鑒定方法的準確性,具體結(jié)果見表2。
圖2 地衣芽孢桿菌革蘭氏染色結(jié)果
表2 地衣芽孢桿菌生化鑒定結(jié)果
按NY/T 1461—2007 檢測方法對同一樣品進行多次測定,RD在0~21%,RSD為19.2%,結(jié)果見表3。
表3 重復性測定結(jié)果
不同人員按NY/T 1461—2007 檢測方法對同一樣品進行測定,結(jié)果分別為3.2×1010CFU/g 和4.2×1010CFU/g,相對偏差為13.5%。
微生物檢測方法確認首先應明確檢測對象特定的需求包括樣品的特征,數(shù)量,并應滿足客戶的特殊需要,同時應根據(jù)方法的預期用途,選擇需要確認的方法特性參數(shù)。通常應對方法的準確度、包容性和排他性等進行確認。本試驗的驗證對象為地衣芽孢桿菌,因此對該標準中的生化反應、菌落特征進行確認,明確地衣芽胞桿菌的生化特性和菌落形態(tài),為活菌計數(shù)提供輔助測定,在活菌計數(shù)時必做項目為準確度和中間精密度實驗。
方法驗證是實驗室開展新方法的前提和基礎(chǔ),本實驗室在進行地衣芽孢桿菌檢驗方法的驗證中明確了NY/T 1461—2007 具體操作流程和注意事項。主要有以下幾個方面:
①地衣芽孢桿菌對酸性環(huán)境比較敏感,因此在配制培養(yǎng)基時應確保滅菌后培養(yǎng)基的pH 值為7 左右,以避免抑制地衣芽孢桿菌的生長;
②樣品的前處理包括稀釋對于準確測定活菌數(shù)至關(guān)重要,需考慮樣品處理方法、樣品振蕩時間、振蕩頻率,制備供試液時可添加適量的無菌玻璃珠;
③培養(yǎng)溫度是微生物檢測的關(guān)鍵因素,直接影響菌落的生長情況,進而影響到計數(shù)結(jié)果;
④防止芽孢桿菌污染的措施。芽孢桿菌中由于含有孢子,極易擴散,且難以除去,很容易對樣品和實驗環(huán)境造成污染,影響結(jié)果的準確性。