牛明明 熊 云 孫新楓
摘 ?????要:微生物污染會(huì)降低燃料品質(zhì)、影響燃料供給系統(tǒng)正常工作、增加燃料腐蝕性,是影響燃料儲(chǔ)存和飛機(jī)飛行安全的重要因素。從噴氣燃料中的特征微生物、微生物污染的危害和噴氣燃料中微生物檢測(cè)方法三個(gè)方面綜述了近幾年噴氣燃料中微生物污染問題研究進(jìn)展,分析了目前仍然存在的問題,提出了下步研究的重點(diǎn)方向。
關(guān) ?鍵 ?詞:噴氣燃料;微生物污染;危害;檢測(cè)方法
中圖分類號(hào):TE626 ??????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A ??????文章編號(hào): 1671-0460(2019)02-0410-05
Abstract: Microbial contamination is an important factor affecting fuel storage and aircraft flight safety, because the microbial contamination can reduce the quality of fuel, affect the normal operation of the fuel system and increase the fuel corrosiveness. Based on the overview from three aspects, including the characteristic microbes in jet fuel, the hazards of microbiological contamination and the detection methods for microbes in jet fuels, existed problems of the detection methods were analyzed, and some advice on the next research was put forward.
Key words: Jet fuel; Microbial contamination; Problems; Detection methods
據(jù)統(tǒng)計(jì),50%的航空發(fā)動(dòng)機(jī)故障是由燃料的潔凈性不良引起的[1]。微生物是影響燃料潔凈性的一個(gè)重要因素[2,3],對(duì)噴氣燃料的儲(chǔ)存和飛機(jī)飛行安全有重大影響。自1930年以來,人們逐漸認(rèn)識(shí)到燃料中微生物生長繁殖所帶來的一系列危害,噴氣燃料的微生物污染問題開始受到關(guān)注[4]。1996年,微生物污染導(dǎo)致我國某機(jī)場數(shù)十臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵堵塞,造成發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)故障,更換發(fā)動(dòng)機(jī)兩月后,同樣的故障依然出現(xiàn),導(dǎo)致機(jī)場所有飛機(jī)停飛[5];2007年,國航西南公司的A340飛機(jī)油量傳感器故障,疑為微生物污染引起[6]。依據(jù)IATA的指導(dǎo)意見,從2009年下半年開始,我國對(duì)北京、天津、上海虹橋和廣州四個(gè)機(jī)場油料公司,進(jìn)行微生物污染監(jiān)控,確實(shí)發(fā)現(xiàn)了微生物污染問題的存在[7]。
1 ?噴氣燃料中的特征微生物
李鵬認(rèn)為[8]微生物進(jìn)入噴氣燃料可能有兩個(gè)途徑,部分是大氣中的微生物通過油罐呼吸等方式進(jìn)入噴氣燃料并進(jìn)行繁殖生長,部分可能是油藏內(nèi)源微生物。據(jù)報(bào)道[9],有些微生物是在油藏形成過程中帶入沉積環(huán)境的微生物,它們?cè)谏L發(fā)育過程中細(xì)胞質(zhì)脫水濃縮,形成休眠狀態(tài)的微生物,即芽孢。芽孢對(duì)熱、干燥、輻射及消毒劑具有很強(qiáng)的抵抗能力[10],因此能夠抵抗石油煉制過程的高溫,然后進(jìn)入燃料,并在適宜的條件下吸水膨脹重新發(fā)育成有繁殖能力的微生物。
水分、碳源、氮源和無機(jī)鹽是微生物生長必須的營養(yǎng)要素[11]。噴氣燃料在儲(chǔ)運(yùn)和使用過程中,雨露冰霜侵入、容器中水蒸氣凝結(jié)、燃料所處環(huán)境溫度變化以及人員操作不規(guī)范等原因,往往會(huì)導(dǎo)致一些水分的混入。這些水分通常以游離水、溶解水狀態(tài)存在。游離水是懸浮在油中的水?;虺恋碓谌萜鞯撞康乃?溶解水是由于燃料中烴類微弱的溶水性而溶解到燃料中的水分。燃料中這些微量的水分便能滿足微生物生長所需,尤其是儲(chǔ)油容器底部、輸油管路下凹部位沉降的水層更是如此。噴氣燃料主要成分是烷烴、環(huán)烷烴和芳香烴等烴類化合物,均能被微生物當(dāng)作碳源進(jìn)行代謝。所需氮源主要來自噴氣燃料中添加劑以及供油系統(tǒng)材料,如腈橡膠、聚氨酯類物質(zhì);無機(jī)鹽可能來自燃料本身[12, 13]。
噴氣燃料中微生物種類繁多,而且受地域等因素影響,噴氣燃料中微生物的種類也有所區(qū)別。楊浩等[14,15]從我國西南不同區(qū)域的5個(gè)油庫取的5個(gè)油樣中,檢測(cè)到的微生物分屬11個(gè)門、44個(gè)綱、90個(gè)目、151個(gè)科、217個(gè)屬。郭玲玲等[16]在培養(yǎng)基上對(duì)噴氣燃料油樣中微生物進(jìn)行培養(yǎng)、鑒定。結(jié)果顯示,每毫升罐底油樣、沉淀罐油樣在瓊脂培養(yǎng)基上分別檢測(cè)到3 688個(gè)、4 957個(gè)菌落,僅通過形態(tài)學(xué)就鑒定出8種細(xì)菌、6種真菌,還不包括生長緩慢等原因?qū)е挛磋b定出的微生物。
雖然噴氣燃料中包含有多種微生物,但是不同種類微生物在噴氣燃料中豐度不同。有些微生物的豐度相對(duì)較高,且普遍存在于噴氣燃料中,這類微生物即為噴氣燃料的特征微生物。Ferrari,M.D等[17]在1990-1996間收集了350個(gè)噴氣燃料油樣并分析微生物污染情況,發(fā)現(xiàn)污染微生物主要有油相中的枝孢菌(Cladosporium)、曲霉菌(Aspergillus)和水相中的假單胞菌(Pseudomonas spp)、硫酸鹽還原菌(Sulphate reducing bacteria)等。袁祥波等[18]在不同油樣中均培養(yǎng)出了一種真菌,并將其鑒定為枝孢霉屬Amorphotheca resinae真菌。楊浩等[19]在不同區(qū)域取得的6個(gè)油樣中均培養(yǎng)出了枝孢霉菌(Amorphotheca resinae)、Khuskia oryzae,帚狀曲霉(Aspergillus penicillioides)以及局限青霉(Penicillium restrictum)。
2 ?噴氣燃料中微生物的主要危害
微生物在噴氣燃料中生長繁殖會(huì)消耗燃料的重要成分,影響燃料使用性能;其代謝產(chǎn)物會(huì)腐蝕燃料儲(chǔ)供系統(tǒng)、堵塞用油系統(tǒng)精密器件,給飛行安全帶來潛在的災(zāi)難性后果。
2.1 ?降低噴氣燃料品質(zhì)
表面活性物質(zhì)是真菌和細(xì)菌代謝的副產(chǎn)物,不僅會(huì)降低燃料的表面張力,增強(qiáng)油水乳化現(xiàn)象,使油中的水分不易分離出去,而且還會(huì)使燃料中的一些細(xì)微雜質(zhì)在過濾器上聚集,影響過濾效果,進(jìn)而影響燃料的低溫性和潔凈性[20-22]。微生物在生長過程中,會(huì)利用燃料中的部分添加劑作為營養(yǎng)成分,而隨著添加劑的消耗,燃料的品質(zhì)也會(huì)有所下降[23]。微生物在利用噴氣燃料中的烴類進(jìn)行代謝過程中,會(huì)降解燃料成分,引起燃料理化指標(biāo)的變化。崔艷雨等[7]從受微生物污染的儲(chǔ)罐不同位置取樣,在實(shí)驗(yàn)室富集培養(yǎng),按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法對(duì)噴氣燃料相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),并將結(jié)果與未受污染微生物油樣進(jìn)行對(duì)比,發(fā)現(xiàn)微生物污染對(duì)燃料外觀、總酸值、固體顆粒污染物影響較大,但是對(duì)密度、閃點(diǎn)、冰點(diǎn)、水反應(yīng)、餾程、銅片腐蝕、粘度影響不大。熊云、龍泉芝等[24,25]考察了噴氣燃料特征真菌Amorphotheca resinae對(duì)噴氣燃料理化性能的影響,也得出了相類似的結(jié)果,即噴氣燃料的外觀、酸值、顆粒度、水分離指數(shù)等指標(biāo)受影響較大,而密度、閃點(diǎn)、冰點(diǎn)、水反應(yīng)等受影響較小。
2.2 ?影響燃料供給系統(tǒng)
微生物繁殖會(huì)堵塞燃油過濾器、金屬過濾網(wǎng)和其他細(xì)小孔隙,嚴(yán)重影響供油,并使油量表不準(zhǔn)確,影響飛機(jī)正常工作[2]。微生物繁殖造成燃料系統(tǒng)堵塞可能有兩個(gè)原因。一方面促使生成懸浮物。熊云、袁祥波等[26,27]認(rèn)為,微生物菌絲相互纏繞形成可見的懸浮物,混入油料中的纖維能將菌絲懸浮物勾連到一起形成更大懸浮物,并不斷吸附油料中的塵土等小顆粒物質(zhì)而成長,進(jìn)而引起過濾器堵塞等問題。另一方面可以形成生物膜[9]。微生物在生長過程中,會(huì)附著在濾網(wǎng)表面形成胞外聚合體,即生物膜,并引起諸如濾網(wǎng)堵塞等一系列問題。含菌油料在流動(dòng)過程中接觸濾網(wǎng)等物體時(shí),濾網(wǎng)表面會(huì)迅速形成有機(jī)分子的條件膜,并促使微生物附著在濾網(wǎng)表面,然后微生物開始合成蛋白質(zhì),產(chǎn)生胞外聚合物,使微生物固定在濾網(wǎng)表面。微生物分泌的胞外聚合物會(huì)吸附油料中的微粒物質(zhì)和其他微生物,使濾網(wǎng)上的生物膜不斷發(fā)育增長,直至堵塞濾網(wǎng)。此外,由于細(xì)胞含水較多,因此微生物是電導(dǎo)體。隨著微生物的繁殖,燃料的介電常數(shù)會(huì)發(fā)生變化,造成電容式測(cè)量傳感器精度下降,甚至發(fā)生短路和失效,影響燃料的計(jì)量系統(tǒng)正常工作[11, 28]。
2.3 ?增加燃料的腐蝕性
微生物能在噴氣燃料中繁殖能代謝產(chǎn)生二氧化碳、醇、脂、有機(jī)酸等物質(zhì),有的微生物還能將燃料中的硫化物轉(zhuǎn)化為硫、硫化氫等活性含硫物質(zhì)(如硫酸鹽還原菌,Sulfate-Reducing Bacteria,簡稱SRB),使燃料pH值下降,腐蝕性能增加[2,3]。對(duì)于微生物引起腐蝕問題,比較統(tǒng)一的觀點(diǎn)是由微生物代謝產(chǎn)生的活性硫化物導(dǎo)致的。我國學(xué)者關(guān)于微生物代謝產(chǎn)生活性硫化物的問題,主要有以下幾種觀點(diǎn)[29,30]:一是微生物在油水界面處、罐底沉積物中繁殖,將噴氣燃料中某些非活性硫化物轉(zhuǎn)化為活性硫化物,引起噴氣燃料腐蝕性[31]。二是33號(hào)添加劑含有的硫化物不會(huì)使燃料及底層水pH降低,起主要作用的是氧化硫硫桿菌。氧化硫硫桿菌生長繁殖產(chǎn)生硫酸,硫酸與水層硫化物作用生成硫化氫,并導(dǎo)致噴氣燃料出現(xiàn)腐蝕[32]。三是SRB或硫氧化菌利用罐底水中硫化物產(chǎn)生硫化氫,硫化氫擴(kuò)散進(jìn)入油相導(dǎo)致噴氣燃料出現(xiàn)腐蝕性。趙升紅等建立了相應(yīng)傳質(zhì)模式[33]。
楊浩、郭玲玲等[23,30]認(rèn)為SRB是對(duì)燃料系統(tǒng)危害較大的一種微生物。主要生長在噴氣燃料下面的水相中,能夠以硫酸鹽為電子受體,以有機(jī)物和氫為能源和電子供體進(jìn)行厭氧呼吸。其代謝產(chǎn)物H2S能微量溶解在水和噴氣燃料中,致使燃料的腐蝕性大大增加。
3 ?噴氣燃料中微生物的檢測(cè)
噴氣燃料中微生物檢測(cè)是加強(qiáng)油料使用管理、判斷燃料污染情況、確保飛行安全的重要手段,鑒別特征微生物種類是研究微生物危害機(jī)理、針對(duì)性采取防范措施和高效滅菌的前提。
3.1 ?傳統(tǒng)平板培養(yǎng)方法
平板培養(yǎng)法是根據(jù)微生物生長所需要的營養(yǎng)物質(zhì)、水分、溫度、pH等條件,在培養(yǎng)基上人工培養(yǎng)樣品中微生物的方法[11,34]。微生物經(jīng)過一段時(shí)間繁殖生長后,便會(huì)形成肉眼可見的各有特征的菌落。因此可以通過平板培養(yǎng)法計(jì)算活菌數(shù)量,檢驗(yàn)微生物污染程度,鑒定一些常見的微生物類型。
平板培養(yǎng)法簡單易行,不需要昂貴復(fù)雜的專業(yè)設(shè)備,培養(yǎng)成本較低。但是該方法操作周期長,不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控;對(duì)操作人員的要求較高,全程不能受其他微生物污染,需要操作人員具有一定的微生物實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí);實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定的主觀性,對(duì)實(shí)驗(yàn)者依賴較高,不同的人操作可能會(huì)得到不同的結(jié)果;在樣品中含量較少的微生物,很難通過平板培養(yǎng)法分離得到。因此,在油庫推廣使用具有一定的難度。
3.2 ?國際民航組織推薦的方法
國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)推薦了五種檢測(cè)微生物的方法和設(shè)備,分別為英國ECHA 微生物學(xué)有限公司的MicrobMonitor2法、芬蘭奧林診斷公司的Easicult Combi法、英國生物學(xué)分生孢子有限公司的FUELSTATTM resinae法、德國默克集團(tuán)的HY-LiTE Jet A1燃料檢驗(yàn)法以及日本San-AI-Oil生產(chǎn)的San-Ai Biochecker FC法[20]。其中前三種方法通過估計(jì)給定體積的燃料或水在營養(yǎng)膠中生成的可見微生物菌群數(shù)量來定量評(píng)定污染等級(jí);FUELSTATTM resinae法是免疫測(cè)定法,通過檢測(cè)樣品中微生物活性測(cè)量其數(shù)量,其中活性是根據(jù)樣品中微生物凈重測(cè)定的;HY-LiTE Jet A1燃料檢驗(yàn)法通過測(cè)量樣品中ATP總量檢測(cè)微生物數(shù)量,其中ATP總量與樣品中新陳代謝活性有關(guān)[20]。
3.3 ?建立在PCR基礎(chǔ)上的16S或18SrRNA測(cè)序
核糖體RNA(ribosomal RNA,rRNA)存在于所有生物的細(xì)胞中,具有重要的生理功能,并且在細(xì)胞中相對(duì)穩(wěn)定,包含有反映物種親緣關(guān)系的保守序列和反映物種間差異的突變序列[35]。因此依據(jù)rRNA保守序列設(shè)計(jì)一引物,對(duì)rRNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增,然后測(cè)定其序列,就可以對(duì)其進(jìn)行物種鑒定。
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(polymerase chain reaction,PCR)是指在引物存在的條件下,以樣品DNA為模板,在DNA聚合酶的催化作用下,經(jīng)過高溫變性、低溫退火和適溫延伸三個(gè)步驟,對(duì)特定DNA序列進(jìn)行體外快速擴(kuò)增的技術(shù),故又稱為基因的體外擴(kuò)增法[36,37]。該方法具有特異性高、反應(yīng)速度快的特點(diǎn),可在1~2 h內(nèi)重復(fù)25~30個(gè)循環(huán),樣品DNA可擴(kuò)增106~107倍[34]?;赑CR的16SrRNA或18SrRNA測(cè)序技術(shù)不依賴微生物的培養(yǎng)分離,可以檢測(cè)不能培養(yǎng)或生長緩慢的微生物;具有檢測(cè)速度快、靈敏度高、特異性強(qiáng)、操作簡便等特點(diǎn),在微生物鑒定領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。熊云、袁祥波等[27]通過PCR擴(kuò)增、18S rDNA測(cè)序,鑒定了噴氣燃料中的特征真菌為枝孢霉屬(Amorphotheca resinae真菌);對(duì)油樣中懸浮物和真菌DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增、凝膠電泳檢測(cè),認(rèn)為油樣懸浮物中含有真菌,探討了噴氣燃料中懸浮物的形成機(jī)理。之后,該課題組通過該技術(shù)確定了噴氣燃料中的另外三種特征真菌[15,19],即Khuskia oryzae、帚狀曲霉(Aspergillus penicillioides)以及局限青霉(Penicillium restrictum)。
雖然RNA測(cè)序技術(shù)有優(yōu)良的特征,但在應(yīng)用中也存在一些不足,譬如檢測(cè)過程需要昂貴的專業(yè)設(shè)備;PCR過程要求比較苛刻的實(shí)驗(yàn)條件,操作過程需在無菌環(huán)境進(jìn)行、試樣不能被其他微生物污染;PCR擴(kuò)增過程容易交叉擴(kuò)增,使結(jié)果出現(xiàn)假陽性。因此該方法比較適合在實(shí)驗(yàn)室實(shí)施,難以在油庫、場站等大面積推廣實(shí)施。
3.4 ?LAMP—LFD檢測(cè)技術(shù)
環(huán)介導(dǎo)恒溫?cái)U(kuò)增(Loop-mediated isothermal amplification ,簡稱LAMP)是在恒溫條件下,利用四條特殊設(shè)計(jì)的引物(兩條內(nèi)引物、兩條外引物)和具有鏈置換活性的Bst DNA 聚合酶,快速、特異、高效的體外擴(kuò)增DNA的技術(shù)[38]。在酶的作用下,內(nèi)外引物交替作用形成啞鈴狀結(jié)構(gòu),然后在酶和內(nèi)引物的作用下,以啞鈴狀結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)不斷復(fù)制目標(biāo)DNA。LAMP擴(kuò)增方法具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、擴(kuò)增速度快、設(shè)備簡單等諸多優(yōu)點(diǎn),是一種高效的擴(kuò)增方法。
2008年,Kiatpathomchai等[39]將LAMP與橫向流動(dòng)試紙條快速檢測(cè)技術(shù)(LFD)相結(jié)合,使LAMP擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)更加簡潔、直觀、可靠。該方法將擴(kuò)增產(chǎn)物用生物素標(biāo)記,再與FITC(異硫氰酸熒光素)標(biāo)記的特異探針進(jìn)行雜交,然后將試紙條垂直放入含雜交產(chǎn)物的檢測(cè)液中或吸取少量雜交產(chǎn)物滴加到試紙條上。該復(fù)合物經(jīng)層析膜進(jìn)行擴(kuò)散,擴(kuò)散到檢測(cè)線時(shí)生物素標(biāo)記的擴(kuò)增產(chǎn)物被生物素配體捕捉,試紙條上會(huì)出現(xiàn)有顏色的肉眼可以直接觀察的檢測(cè)線,而未被捕捉的復(fù)合物繼續(xù)擴(kuò)散,擴(kuò)散到質(zhì)控線時(shí)被特異性抗體捕捉,并在試紙條上形成可觀察的質(zhì)控線[22,40]。LAMP-LFD簡便易行,不要求昂貴的專用儀器,只需要水浴鍋或加熱器等簡單的恒溫設(shè)備即可(60~65 ℃);對(duì)操作者要求不高,不需要專業(yè)的生物學(xué)知識(shí);實(shí)驗(yàn)結(jié)果客觀易判,對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)、對(duì)顏色類實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的敏感度等主觀因素依賴較少。目前,LAMP-LFD已在病毒、細(xì)菌、真菌快速檢測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Kiatpathomchai等[39]將逆轉(zhuǎn)錄環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增法(RT-LAMP)與橫向流量試紙條技術(shù)(LFD)相結(jié)合,用目測(cè)的方法簡單、快速的檢測(cè)出了蝦桃粒病毒( TSV)特異性的擴(kuò)增產(chǎn)物;對(duì)將RT-LAMP-LFD的靈敏度與RT-LAMP-凝膠電泳進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示,前者靈敏度比后者高了100倍,而比巢式PCR-凝膠電泳高了10倍。熊云、和倩倩等[22,41]以枝孢霉菌(A.resinae)18S rRNA為模板基因,設(shè)計(jì)了四組引物,通過LAMP-LFD實(shí)驗(yàn)篩選了效率最高的引物組、優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)條件,建立了檢測(cè)檢測(cè)噴氣燃料特征真菌A.resinae的快速實(shí)驗(yàn)方法,并對(duì)比了LAMP-LFD與PCR-凝膠電泳兩種方法的靈敏度和特異性,結(jié)果顯示前者靈敏度更高、特異性更強(qiáng)。隨后該課題組[15]建立了噴氣燃料中另外三種特征真菌帚狀曲霉(Aspergillus penicillioides)、局限青霉(Penicillium restrictum)以及Khuskia oryzae的LAMP-LFD快速檢測(cè)方法,并與PCR-凝膠電泳法進(jìn)行了靈敏度、特異性和重復(fù)性對(duì)比實(shí)驗(yàn),得出了相同的結(jié)論。
LAMP-LFD技術(shù)作為一種新穎的微生物檢測(cè)方法,不僅克服了PCR法擴(kuò)增過程中需要溫度循環(huán)、擴(kuò)增完成后需要電泳檢測(cè)、需要昂貴的操作儀器等弊端,而且具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、擴(kuò)增速度快、結(jié)果易于檢測(cè)、反應(yīng)時(shí)間短、檢測(cè)成本低等無可比擬的優(yōu)點(diǎn),因此具有較為廣泛的應(yīng)用,是噴氣燃料儲(chǔ)存、使用過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控微生物污染情況的理想方法。但是該方法也有一定的不足,譬如引物設(shè)計(jì)復(fù)雜,有較高的特異性要求,而且高效引物篩選也需要大量的實(shí)驗(yàn);擴(kuò)增完成后,檢測(cè)過程不是在密閉容器進(jìn)行,產(chǎn)物可能會(huì)擴(kuò)散到環(huán)境中,并導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果假陽性。
3.5 ?ATP發(fā)光法
三磷酸腺苷(ATP)存在于活細(xì)胞中,是生物體中最重要的能量載體,它作為“能量貨幣”參與細(xì)胞新陳代謝過程中能量的儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)移與釋放。由于所有生物細(xì)胞中都含有恒量的ATP,細(xì)胞裂解后會(huì)將ATP釋放出來。在ATP和鎂離子的環(huán)境下,熒光素酶可將蟲熒光素氧化成帶電激發(fā)狀態(tài)。激發(fā)態(tài)的分子釋放一光子后回到基態(tài),反應(yīng)過程如下式所示[11]:
蟲熒光素+熒光素酶+ATP
蟲熒光素—熒光素酶—AMP+ppi+O2
氧化熒光素—熒光素酶—AMP+H2O
氧化熒光素+熒光素酶+AMP+hv(560 nm)
A.Thore等[42]通過實(shí)驗(yàn)表明,微生物與ATP濃度之間具有相關(guān)性,而通過標(biāo)準(zhǔn)曲線可得ATP濃度與熒光值之間的相關(guān)性,故微生物與熒光之之間具有相關(guān)性。事實(shí)上,當(dāng)ATP含量在一定范圍時(shí),活細(xì)胞對(duì)數(shù)值與ATP發(fā)光值的對(duì)數(shù)值之間存在線性關(guān)系[43,44],因而可以通過測(cè)定ATP熒光值計(jì)算微生物數(shù)量。叢苑等[44]分別通過平板計(jì)數(shù)法和ATP發(fā)光法測(cè)定了玉米中霉菌數(shù)量,驗(yàn)證了兩種方法所得結(jié)果之間的相關(guān)性,說明了通過ATP發(fā)光法測(cè)定霉菌數(shù)量的可靠性,還篩選了有效的霉菌ATP提取方法和提取條件、建立了檢測(cè)玉米中霉菌數(shù)量的ATP快速檢測(cè)方法。邱穎等[45]分別用ATP發(fā)光法、平板計(jì)數(shù)法測(cè)定了水中細(xì)菌的ATP發(fā)光值和細(xì)菌總數(shù),然后用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析兩者對(duì)數(shù)的相關(guān)性。結(jié)果顯示,當(dāng)水中細(xì)菌數(shù)在一定范圍時(shí),ATP發(fā)光值對(duì)數(shù)與細(xì)菌總數(shù)對(duì)數(shù)之間呈良好的線性關(guān)系。崔露露[46]在不同OD600nm下,分別對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌進(jìn)行平板計(jì)數(shù)、測(cè)定發(fā)光強(qiáng)度,結(jié)果顯示細(xì)菌數(shù)與發(fā)光強(qiáng)度以及兩者對(duì)數(shù)值之間均具有良好的線性關(guān)系,再次驗(yàn)證了ATP發(fā)光發(fā)的可靠性;優(yōu)化了測(cè)定條件,建立了天然水中細(xì)菌總數(shù)的ATP快速測(cè)定方法。
ATP發(fā)光法不僅具有操作簡便、快速的特點(diǎn),而且測(cè)定范圍較廣,可以一次檢測(cè)出全部活體微生物的含量;ATP熒光法是一種即時(shí)操作方法,測(cè)定的微生物含量即為取樣時(shí)的含量,沒有時(shí)限延遲,可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)油箱、儲(chǔ)油罐的在線檢測(cè)。但是該方法也存在靈敏度不夠高、反應(yīng)體系最佳條件難以確定、結(jié)果易受游離ATP干擾以及不能用作微生物種屬鑒定等弊端[47]。然而在噴氣燃料微生物污染程度的監(jiān)控中,該方法依然是比較有效的檢測(cè)手段,只要嚴(yán)格按照規(guī)程操作,足以滿足監(jiān)控需求。熊云、李澤振等結(jié)合我國噴氣燃料實(shí)際情況,建立了用ATP發(fā)光法檢測(cè)噴氣燃料中微生物污染程度的方法,篩選了高效的提取液、裂解液,優(yōu)化了檢測(cè)設(shè)備。
4 ?展 望
目前,噴氣燃料微生物污染問題已逐漸引起人們的重視。但由于噴氣燃料國家標(biāo)準(zhǔn)沒有對(duì)微生物做出規(guī)定,日?;?yàn)中沒有微生物檢測(cè)項(xiàng)目,沒有公認(rèn)的微生物污染等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),在儲(chǔ)存、使用過程中并沒有對(duì)微生物進(jìn)行監(jiān)控,這增加了燃料被微生物污染的風(fēng)險(xiǎn)和飛行安全隱患。所以下一步應(yīng)重點(diǎn)研究以下幾個(gè)方面:
(1)量化噴氣燃料中微生物污染等級(jí)標(biāo)準(zhǔn),明確處于不同污染等級(jí)燃料的處理措施;
(2)制定微生物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作程序;
(3)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)備,提高實(shí)驗(yàn)效率、降低實(shí)驗(yàn)成本。
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