◎ 廖麗輝,侯艷飛,秦 捷,向忠平
(湖南省懷化市疾病預(yù)防控制中心,湖南 懷化 418000)
蠟樣芽胞桿菌在自然界中廣泛存在,很容易引起食物污染,食物受該菌產(chǎn)毒菌株污染后,從外觀、氣味上無(wú)顯著變化,食入后會(huì)引起食物中毒[1]。中毒后,還可引起敗血癥、心內(nèi)膜炎、創(chuàng)傷和肺部感染等疾病[2]。蠟樣芽胞桿菌與蕈狀芽胞桿菌在實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中生化實(shí)驗(yàn)很相近,難以區(qū)分,而根狀生長(zhǎng)是區(qū)分二者的重要實(shí)驗(yàn),而國(guó)標(biāo)中的“山谷狀生長(zhǎng)”和“根狀生長(zhǎng)”受很多因素影響,易導(dǎo)致主觀誤判,造成假陽(yáng)性。因此,精準(zhǔn)快速的檢測(cè)出蠟樣芽胞桿菌尤為重要。為了解不同條件下蠟樣芽胞桿菌和蕈狀芽胞桿菌根狀生長(zhǎng)檢測(cè)效果,本文選擇蠟樣芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株、蕈狀芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株、實(shí)驗(yàn)室分離株,用普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(Nutrient Agar,NA)、平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基(Plate Count Agar,PCA)、胰酪大豆胨瓊脂培養(yǎng)基(Tryptose Soya Agar,TSA)、含0.6%酵母膏的胰酪胨大豆瓊脂培養(yǎng)基(Trypticase Soy-Yeast Extract Agar,TSA-YE),在單因素變量情況下,篩選根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)最佳條件。
NA 培養(yǎng)基、PCA 培養(yǎng)基、TSA 培養(yǎng)基、TSA-YE培養(yǎng)基、腦心浸出液肉湯、血瓊脂平板均由青島海博技術(shù)有限公司生產(chǎn);蠟樣芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株(CMCC 63306)、蕈狀芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株(ATCC 10206)、實(shí)驗(yàn)室檢出的蠟樣芽胞桿菌30株,蕈狀芽孢桿菌20株。
NU-425-400 生物安全柜(Nuaire 公司)、GHP-9160 隔水式恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒)、TP-3000E 電子天平(湘儀天平)、SQ510C 高壓滅菌器(雅馬拓科學(xué))、HRCJ-2D 超凈工作臺(tái)(青島海爾)。
將蠟樣芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備菌株(簡(jiǎn)稱(chēng)LY 標(biāo)株)、蕈狀芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備菌株(簡(jiǎn)稱(chēng)XZ 標(biāo)株)、實(shí)驗(yàn)室蠟樣芽胞桿菌(簡(jiǎn)稱(chēng)LY)、實(shí)驗(yàn)室蕈狀芽胞桿菌(簡(jiǎn)稱(chēng)XZ)用腦心浸出液肉湯復(fù)蘇,37 ℃培養(yǎng)過(guò)夜,后轉(zhuǎn)至血平板上,待培養(yǎng)過(guò)夜后做根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)。
將經(jīng)過(guò)高壓滅菌的NA、PCA、TSA、TSA-YE培養(yǎng)基用移液管分別吸取9 mL、12 mL、15 mL、18 mL、20 mL 加入無(wú)菌平板中,打開(kāi)蓋子讓其自然凝固,以減少瓊脂表面的水分。不同的量體現(xiàn)平板培養(yǎng)基的厚度有所不同。將所有平板置于37 ℃溫箱烘干5 h 后,使其在室溫條件下過(guò)夜干燥。本次實(shí)驗(yàn)中蕈狀標(biāo)株(XZ 標(biāo)株)為陽(yáng)性對(duì)照株,分別用一次性無(wú)菌接種針將復(fù)蘇好的菌株在上述不同量不同種類(lèi)的培養(yǎng)基上做根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn),然后分別放置在30 ℃和37 ℃恒溫隔水式培養(yǎng)箱中培養(yǎng),分別在24 h、48 h、72 h 時(shí)觀察培養(yǎng)狀態(tài)。
依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 蠟樣芽胞桿菌檢驗(yàn)》(GB 4789.14 2014)[3]對(duì)根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判別:山谷狀生長(zhǎng)判為陰性,根狀生長(zhǎng)判為陽(yáng)性。
蠟樣芽胞標(biāo)準(zhǔn)菌株在血平板上出現(xiàn)較寬的溶血環(huán),表現(xiàn)為完全透明的β 溶血現(xiàn)象,蕈狀芽胞桿菌標(biāo)準(zhǔn)菌株在血平板上溶血現(xiàn)象較蠟樣標(biāo)準(zhǔn)菌株略弱,而實(shí)驗(yàn)室蠟樣芽胞桿菌和蕈狀芽胞桿菌大部分出現(xiàn)完全透明溶血環(huán),僅個(gè)別菌株表現(xiàn)為草綠色溶血現(xiàn)象。
經(jīng)20 h 觀察,僅37 ℃和30 ℃PCA 上的XZ 標(biāo)株與其中的3 株XZ 劃線邊緣略有毛刺,表現(xiàn)有輕微根狀現(xiàn)象,但其他平板上菌株劃線邊緣未見(jiàn)毛刺,僅沿接種線生長(zhǎng),結(jié)果無(wú)法判別。經(jīng)24 h 觀察所有平板,30 ℃培養(yǎng)條件下,9 mL 的NA 和TSA 瓊脂平板上小部分XZ 劃線邊緣有微細(xì)且短的毛刺生長(zhǎng),但不足以判別陰陽(yáng)性。而9 mL 和12 mL PCA 瓊脂平板上,經(jīng)24 h 培養(yǎng)的XZ 標(biāo)株可見(jiàn)微小毛刺,其他XZ 不夠明顯,LY 標(biāo)株基本上沿劃線生長(zhǎng),未表現(xiàn)山谷狀生長(zhǎng),9 mL PCA上30℃ 培養(yǎng)24 h的菌株生長(zhǎng)形態(tài)如圖1所示。
圖1 30 ℃ 24 h 9 mLPCA 上菌落生長(zhǎng)形態(tài)圖
經(jīng)48 h 觀察,30 ℃培養(yǎng)條件下,9 mL 的PCA、NA、TSA、TSA-YE 上大部分蕈狀可見(jiàn)粗短不整齊的邊緣,大部分蠟樣在上述平板上沿接種線生長(zhǎng),邊緣有類(lèi)似不規(guī)整的波浪狀,擴(kuò)張于接種線外,故此時(shí)判定根狀生長(zhǎng)陰陽(yáng)性結(jié)果不夠準(zhǔn)確,但不同種類(lèi)平板中,PCA 和NA 效果更佳。37 ℃培養(yǎng)條件下,因菌落生長(zhǎng)快,整體偏大,導(dǎo)致蕈狀毛刺不明顯,且蠟樣芽胞桿菌山谷狀的形態(tài)不能顯現(xiàn)出來(lái),容易誤判。30 ℃ PCA和NA 平板上的生長(zhǎng)特征如圖2 所示。
圖2 30 ℃ 48 h 9 mL PCA 和NA 上菌落生長(zhǎng)形態(tài)圖
經(jīng)72 h 觀察,30 ℃條件下9 mL 的PCA、NA、TSA、TSA-YE均可判定根狀生長(zhǎng)陰陽(yáng)性結(jié)果:LY及LY標(biāo)株呈山谷狀生長(zhǎng),結(jié)果判陰性,XZ 和XZ 標(biāo)株呈根狀生長(zhǎng),結(jié)果判陽(yáng)性。選取LY 標(biāo)株、XZ 標(biāo)株及其中一株食品LY 株,生長(zhǎng)狀態(tài)見(jiàn)圖3、圖4、圖5、圖6。因其他平板均帶XZ 標(biāo)株、LY 標(biāo)株做對(duì)照,故不一一呈現(xiàn)。
圖3 30 ℃ 72 h PCA 上菌落生長(zhǎng)形態(tài)圖
圖4 30 ℃ 72 h NA 上菌落生長(zhǎng)形態(tài)圖
圖5 30 ℃ 72 h TSA-YE 上菌落生長(zhǎng)形態(tài)圖
圖6 30 ℃ 72 h TSA 上菌落生長(zhǎng)形態(tài)圖
經(jīng)觀察,瓊脂厚度越薄,同一種培養(yǎng)基根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)越容易區(qū)分。9 mL 和12 mL 的4 種不同種類(lèi)的平板結(jié)果表明,在PCA 平板、NA 平板、TSA 平板上30 株LY 均可明顯看到菌苔沿接種線擴(kuò)張生長(zhǎng),且呈波浪紋,無(wú)細(xì)小毛刺,即呈現(xiàn)明顯山谷狀生長(zhǎng)現(xiàn)象,結(jié)果為陰性,20 株XZ 均可見(jiàn)豐富的毛須,且較LY的波浪狀更細(xì)更密集,樹(shù)根樣擴(kuò)展開(kāi),呈現(xiàn)根狀生長(zhǎng),結(jié)果為陽(yáng)性,生長(zhǎng)現(xiàn)象見(jiàn)圖3、圖4、圖5(右上角平板)。同時(shí),LY標(biāo)株和XZ標(biāo)株均可判定結(jié)果。而TSA-YE上,30 株LY 均呈現(xiàn)山谷狀生長(zhǎng),18 株XZ 判為根狀生長(zhǎng),還有2 株XZ 根狀現(xiàn)象無(wú)法判別。
當(dāng)瓊脂量在15 mL 時(shí),PCA 瓊脂上29 株LY 和18 株XZ 仍可判斷結(jié)果,NA 瓊脂上28 株LY 和19 株XZ 可判斷結(jié)果,TSA 瓊脂上27 株LY 和14 株XZ 可判斷結(jié)果,TSA-YE 瓊脂上24 株LY 和5 株蕈狀可判斷結(jié)果。
當(dāng)瓊脂量在18 mL 和20 mL 時(shí),所有平板上菌苔均沿線擴(kuò)大,整體較粗,易影響結(jié)果判斷,PCA 瓊脂上15 株LY 和6 株XZ 結(jié)果比較明顯,NA 瓊脂上13 株LY 和5 株XZ 結(jié)果也可判別。在TSA 和TSA-YE上,18 mL 雖較20 mL 菌苔窄,但總體偏粗,均出現(xiàn)大鋸齒狀,導(dǎo)致XZ 和LY 邊緣生長(zhǎng)特征均不明顯,無(wú)法判別。
37 ℃培養(yǎng)條件下,菌株在劃線上因生長(zhǎng)過(guò)快而較粗大,會(huì)影響結(jié)果判斷,整體看來(lái),LY 結(jié)果受影響較少,故不容易出現(xiàn)假陰性,但XZ 結(jié)果受瓊脂厚度影響較大,易造成假陽(yáng)性結(jié)果,且瓊脂量越多,即厚度越厚,假陽(yáng)性率越高。從不同種類(lèi)的瓊脂來(lái)看,PCA效果最佳。
蠟樣芽胞桿菌的繁殖體較為耐熱,加熱100 ℃20 min 可以被殺死,它產(chǎn)生的芽孢可在環(huán)境中長(zhǎng)期存在并大量繁殖[4],引起的中毒事件屢見(jiàn)不鮮,準(zhǔn)確快速地區(qū)分蠟樣和蕈狀的實(shí)驗(yàn)工作極其重要,從上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可發(fā)現(xiàn),根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)可以受培養(yǎng)基種類(lèi)、培養(yǎng)基厚度、培養(yǎng)溫度、培養(yǎng)時(shí)間等因素影響,尤其對(duì)于從事蠟樣芽胞桿菌檢測(cè)的新人員來(lái)說(shuō)有一定難度,實(shí)驗(yàn)結(jié)果受主觀影響,容易將蕈狀判為蠟樣,從而直接影響腸毒素等后續(xù)檢測(cè)工作,導(dǎo)致結(jié)果出錯(cuò)。尤其在由蠟樣引起的食物中毒發(fā)生時(shí),快速提高檢測(cè)能力,準(zhǔn)確查出致病因子是重中之重。受多因素影響,實(shí)際工作中蕈狀和蠟樣在MYP 平板上形態(tài)很相近,不具有典型菌落形態(tài),且因蠟樣的動(dòng)力實(shí)驗(yàn)有些型別為陰性,故動(dòng)力實(shí)驗(yàn)并不能很好地區(qū)分蕈狀和蠟樣。根狀生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)在區(qū)分二者上意義重大,本次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)菌株和實(shí)驗(yàn)室隨機(jī)選取的實(shí)驗(yàn)株更具有代表性,為實(shí)驗(yàn)室提供一定的理論基礎(chǔ)。
近年來(lái),蠟樣芽胞桿菌食物中毒比例較高,常見(jiàn)此菌檢出自米面、谷物、肉制品等富含碳水化合物的食品[5]。實(shí)驗(yàn)室可以選擇合適的平板,以提高工作效率。本次實(shí)驗(yàn)優(yōu)化了培養(yǎng)條件,由圖1 可見(jiàn),經(jīng)24 h 培養(yǎng)后,在PCA 平板上,LY 的山谷狀生長(zhǎng)及XZ的根狀生長(zhǎng)并不明顯,極個(gè)別可粗略判斷結(jié)果,在其他3 種培養(yǎng)基上,XZ 毛刺未長(zhǎng)出,且LY 沿線生長(zhǎng),無(wú)山谷狀現(xiàn)象,可能與培養(yǎng)時(shí)間不夠,菌數(shù)達(dá)不到擴(kuò)展生長(zhǎng)量有關(guān);經(jīng)48 h 后,PCA 平板優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)出來(lái),尤其是XZ 毛須初形成,但與LY 的波狀紋相似,主觀判斷不肯定;經(jīng)72 h 后,菌落形態(tài)見(jiàn)圖3、圖4、圖5、圖6,經(jīng)觀察,XZ 的根狀現(xiàn)象和LY 的山谷狀能明顯區(qū)分,尤其XZ 根狀多而細(xì)長(zhǎng),在平板厚度相同條件下,不同培養(yǎng)基PCA >NA >TSA >TSA-YE;由72 h培養(yǎng)的圖片顯示,同一平板不同量區(qū)別很大,但9 mL和12 mL 在PCA 和NA 上因僅3 mL 體積差,對(duì)厚度的改變不大,效果尚可,其中以9 mL 最明顯,平板厚度9 mL >12 mL >15 mL >18 mL >20 mL。因此,實(shí)驗(yàn)室在用根狀生長(zhǎng)區(qū)分蠟樣和蕈狀時(shí),可傾注9 mL的PCA 經(jīng)干燥表面水分后在30 ℃培養(yǎng)72 h,非常容易區(qū)分根狀生長(zhǎng)和山谷狀生長(zhǎng),且XZ 判為L(zhǎng)Y 的假陽(yáng)性率極低(20 株/20 株,0%),注意培養(yǎng)時(shí)間不能超過(guò)72 h,否則平板易干燥開(kāi)裂,不利于結(jié)果觀察。當(dāng)基層實(shí)驗(yàn)室未儲(chǔ)備PCA 時(shí),可按照GB 4789.14 2014使用NA 平板,但培養(yǎng)時(shí)間可延長(zhǎng)至72 h(國(guó)標(biāo)為24 ~48 h),且瓊脂的量控制在9 mL。當(dāng)儲(chǔ)備PCA 時(shí),該實(shí)驗(yàn)可首選PCA,從而提高檢出率,降低假陽(yáng)性率,為蠟樣芽孢桿菌引起的食源性突發(fā)事件處置提供一定的參考。