大腸菌群并非細(xì)菌學(xué)分類命名,而是微生細(xì)菌領(lǐng)域的用語(yǔ),它不代表某一個(gè)或某一屬細(xì)菌,而指的是具有某些特性的一組與糞便污染有關(guān)的細(xì)菌,這些細(xì)菌在生化及血清學(xué)方面并非完全一致,其定義為:需氧及兼性厭氧、在37℃能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無(wú)芽胚桿菌。一般認(rèn)為該菌群細(xì)菌可包括大腸埃希氏菌、檸檬酸桿菌、產(chǎn)氣克雷伯氏菌和陰溝腸桿菌等。
大腸菌群主要包括暢桿菌科中韻埃希氏菌屬、檸檬酸桿菌屬、魔雷伯氏菌屬和腸桿菌屬。這些屬的細(xì)菌均來(lái)自于人和溫血?jiǎng)游锏哪c道,需氧與兼性厭氧,不形成芽孢;在35~37℃條件下,48 小時(shí)內(nèi)能發(fā)酵乳糖聲酸產(chǎn)氣,革蘭氏陰性。大腸菌群中以埃希氏菌屬為主,埃希氏菌屬教俗稱為典型大腸桿菌。大腸菌群都是直接或間接地來(lái)自人和溫血?jiǎng)游锏募S便。本群中典型大腸桿菌以外的菌屬,除直接來(lái)自糞便外,也可能來(lái)自典型大腸桿菌排出體外7~30 天后在環(huán)境中的變異。所以食品中檢出大腸菌群J表示食品受動(dòng)人寢溫血?jiǎng)游锏募S便污染,其中典型大腸桿菌為糞便近期污染,其他菌屬則可能為糞便的陳舊污染。
簡(jiǎn)介
大腸菌群分布較廣,在溫血?jiǎng)游锛S便和自然界廣泛存在。調(diào)查研究表明,大腸菌群細(xì)菌多存在于溫血?jiǎng)游锛S便、人類經(jīng)常活動(dòng)的場(chǎng)所以及有糞便污染的地方,人、畜糞便對(duì)外界環(huán)境的污染是大腸菌群在自然界存在的主要原因。糞便中多以典型大腸桿菌為主,而外界環(huán)境中則以大腸菌群其他型別較多。大腸菌群是評(píng)價(jià)食品衛(wèi)生質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。
食品衛(wèi)生學(xué)意義
大腸菌群最初作為腸道致病菌而被用于水質(zhì)檢驗(yàn),現(xiàn)已被我國(guó)和國(guó)外許多國(guó)家廣泛用作食品衛(wèi)生質(zhì)量檢驗(yàn)的指示菌。大腸菌群的食品衛(wèi)生學(xué)意義是作為食品被糞便污染的指示菌,食品中糞便含量只要達(dá)到10-3mg/kg即可檢出大腸菌 。
檢驗(yàn)
由于大腸菌群指的是具有某些特性的一組與糞便污染有關(guān)的細(xì)菌,即:需氧及兼性厭氧、在37℃能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無(wú)芽胞桿菌。因此大腸菌群的檢測(cè)一般都是按照它的定義進(jìn)行。
國(guó)內(nèi)采用的進(jìn)出口食品大腸菌群檢測(cè)方法主要有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和原國(guó)家商檢局制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方法在檢測(cè)程序上略有不同。
(一)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn):國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用三步法,即:乳糖發(fā)酵試驗(yàn)、分離培養(yǎng)和證實(shí)試驗(yàn)。
乳糖發(fā)酵試驗(yàn):樣品稀釋后,選擇三個(gè)稀釋度,每個(gè)稀釋度接種三管乳糖膽鹽發(fā)酵管。36±1℃培養(yǎng)48±2h,觀察是否產(chǎn)氣。
分離培養(yǎng):將產(chǎn)氣發(fā)酵管培養(yǎng)物轉(zhuǎn)種于伊紅美藍(lán)瓊脂平板上,36±1℃培養(yǎng)18-24h,觀察菌落形態(tài)。
證實(shí)試驗(yàn):挑取平板上的可疑菌落,進(jìn)行革蘭氏染色觀察。同時(shí)接種乳糖發(fā)酵管36±1℃培養(yǎng)24±2h,觀察產(chǎn)氣情況。
報(bào)告:根據(jù)證實(shí)為大腸桿菌陽(yáng)性的管數(shù),查MPN表,報(bào)告每1ml(g)大腸菌群的MPN值。具體操作參見(jiàn)
GB4789.3-2010《中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群測(cè)定》
現(xiàn)行有效新國(guó)標(biāo):
(二)原國(guó)家商檢局制訂的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),等效采用美國(guó)FDA的標(biāo)準(zhǔn)方法,用于對(duì)出口食品中的大腸桿菌進(jìn)行檢測(cè)。本方法采用兩步法:
推測(cè)試驗(yàn):樣品稀釋后,選擇三個(gè)稀釋度,每個(gè)稀釋度接種三管LST肉湯。36±1℃培養(yǎng)48±2h,觀察是否產(chǎn)氣。
證實(shí)試驗(yàn):將產(chǎn)氣管培養(yǎng)物接種煌綠乳糖膽鹽(BGLB)肉湯管中,36±1℃培養(yǎng)48±2h,觀察是否產(chǎn)氣。以BGLB產(chǎn)氣為陽(yáng)性。查MPN表,報(bào)告每ml(g)樣品中大腸菌群的MPN值。
具體操作參見(jiàn)SN0169-92 《中華人民共和國(guó)進(jìn)出口商品檢驗(yàn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出口食品中大腸菌群、糞大腸菌群和大腸桿菌檢驗(yàn)方法》
說(shuō)明
MPN檢索表
MPN 為最大可能數(shù)(Most Probable Number)的簡(jiǎn)稱。這種方法,對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)系列進(jìn)行稀釋,加入培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng),從規(guī)定的反應(yīng)呈陽(yáng)性管數(shù)的出現(xiàn)率,用概率論來(lái)推算樣品中菌數(shù)最相近似的數(shù)值。
MPN檢索表只給了三個(gè)稀釋度,如改用不同的稀釋度,則表內(nèi)數(shù)字應(yīng)相應(yīng)降低或增加10倍。注意國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中所附MPN表所用稀釋度是不同的,而且結(jié)果報(bào)告單位也不相同。
初發(fā)酵和證實(shí)試驗(yàn)
無(wú)論是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的三步法還是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的兩步法,都利用了乳糖發(fā)酵管進(jìn)行了兩次發(fā)酵試驗(yàn),培養(yǎng)基的配制略有不同,但都是為了證實(shí)培養(yǎng)物是否符合大腸菌群的定義,即“在37℃分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣”。
初發(fā)酵陽(yáng)性管,不能肯定就是大腸菌群細(xì)菌,經(jīng)過(guò)證實(shí)試驗(yàn)后,有時(shí)可能成為陰性。有數(shù)據(jù)表明,食品中大腸菌群檢驗(yàn)步驟的符合率,初發(fā)酵與證實(shí)試驗(yàn)相差較大。因此,在實(shí)際檢測(cè)工作中,證實(shí)試驗(yàn)是必需的。
產(chǎn)氣量與倒管
在乳糖發(fā)酵試驗(yàn)工作中,經(jīng)??梢钥吹皆诎l(fā)酵倒管內(nèi)極微少的氣泡(有時(shí)比小米粒還?。?,有時(shí)可以遇到在初發(fā)酵時(shí)產(chǎn)酸或沿管壁有緩緩上浮的小氣泡。實(shí)驗(yàn)表明,大腸菌群的產(chǎn)氣量,多者可以使發(fā)酵倒管全部充滿氣體,少者可以產(chǎn)生比小米粒還小的氣泡。如果對(duì)產(chǎn)酸但未產(chǎn)氣的乳糖發(fā)酵如有疑問(wèn)時(shí),可以用手輕輕打動(dòng)試管,如有氣泡沿管壁上浮,即應(yīng)考慮可能有氣體產(chǎn)生,而應(yīng)作進(jìn)一步試驗(yàn)。
挑選菌落
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,需要對(duì)初發(fā)酵陽(yáng)性培養(yǎng)物接種伊紅美藍(lán)平板分離,對(duì)典型和可疑菌落進(jìn)行觀察和證實(shí)試驗(yàn)。由于大腸菌群是一群細(xì)菌的總稱,在平板大腸菌群菌落的色澤、形態(tài)等方面較大腸菌更為復(fù)雜和多樣,而且與大腸菌群的檢出率密切相關(guān)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法規(guī)定伊紅美藍(lán)平板為分離培養(yǎng)基,在該平板上,大腸菌群菌落呈黑紫色有光澤或無(wú)光澤時(shí),檢出率最高;紅色、粉紅色菌落檢出率較低。
另外,挑取菌落數(shù)與大腸菌群的檢出率有密切關(guān)系,只挑取一個(gè)菌落,由于機(jī)率問(wèn)題,尤其當(dāng)菌落不典型時(shí),很難避免假陰性的出現(xiàn)。所以挑菌落一定要挑取典型菌落,如無(wú)典型菌落則應(yīng)多挑幾個(gè),以免出現(xiàn)假陰性。
抑菌劑
大腸菌群檢驗(yàn)中常用的抑菌劑有膽鹽、十二烷基硫酸鈉、洗衣粉、煌綠、龍膽紫、孔雀綠等。抑菌劑的主要作用是抑制其它雜菌,特別是革蘭氏陽(yáng)性菌的生長(zhǎng)。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中乳糖膽鹽發(fā)酵管利用膽鹽作為抑菌劑,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中LST肉湯利用十二烷基硫酸鈉作為抑菌劑,BGLB肉湯利用煌綠和膽鹽作為抑菌劑。
抑菌劑雖可抑制樣品中的一些雜菌,而有利于大腸菌群細(xì)菌的生長(zhǎng)和挑選,但對(duì)大腸菌群中的某些菌株有時(shí)也產(chǎn)生一些抑制作用。有些抑菌劑用量甚微,稱量時(shí)稍有誤差,即可對(duì)抑菌作用產(chǎn)生影響,因此抑菌劑的添加應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。
水質(zhì)參數(shù)
需氧或兼性厭氧、革蘭氏陰性、不生芽孢、在37°C培養(yǎng)24小時(shí)內(nèi)使乳糖發(fā)酵產(chǎn)酸產(chǎn)氣的桿菌。有的國(guó)家把培養(yǎng)溫度定為35°C,也有把培養(yǎng)時(shí)間定為48小時(shí)內(nèi)的。
用大腸菌群作為水質(zhì)的指示菌的原因有:①在人糞中大量存在,因此在為人糞所污染的水體中容易測(cè)到;②檢驗(yàn)方法比較簡(jiǎn)便;③對(duì)氯的抵抗力相似于致病的腸道細(xì)菌??梢哉J(rèn)為:消滅了大腸菌群,致病腸道細(xì)菌也已消滅,水可供飲用。
大腸菌群的檢驗(yàn)方法有兩種:①發(fā)酵法。以不同量水樣接種于規(guī)定數(shù)目的含有不同量標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)基的發(fā)酵管中,在37°C經(jīng)24小時(shí)培養(yǎng)后,如發(fā)酵管產(chǎn)酸產(chǎn)氣、顯微鏡檢驗(yàn)又為革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌,則為陽(yáng)性反應(yīng)。根據(jù)培養(yǎng)和陽(yáng)性的發(fā)酵管數(shù)目,按統(tǒng)計(jì)學(xué)原理即可得出大腸菌群數(shù)(每升或每100毫升中的個(gè)數(shù))。因?yàn)閿?shù)目是按統(tǒng)計(jì)學(xué)原理算出的,故稱最可能數(shù)(MPN)。②濾膜法。水樣通過(guò)濾膜過(guò)濾,因膜的孔徑很小,大腸菌群截留在膜上。將濾膜移到遠(yuǎn)藤氏培養(yǎng)基上,在37°C經(jīng)24小時(shí)培養(yǎng)后直接數(shù)典型菌落數(shù),即得結(jié)果。由于濾膜要具有標(biāo)準(zhǔn)的孔徑,以及操作上所需的技術(shù)要求較難掌握,濾膜法的使用還不普遍。兩種方法所得結(jié)果不可比較。
1976年中國(guó)頒布的生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,每升水中大腸菌群不超過(guò)3個(gè)。
對(duì)人體的危害
一般認(rèn)為該菌群細(xì)菌可包括大腸埃希氏菌、檸檬酸桿菌、產(chǎn)氣克雷白氏菌和陰溝腸桿菌等。
大腸菌群是作為糞便污染指標(biāo)菌提出來(lái)的,主要是以該菌群的檢出情況來(lái)表示食品中有否糞便污染。大腸菌群數(shù)的高低,表明了糞便污染的程度,也反映了對(duì)人體健康危害性的大小。糞便是人類腸道排泄物,其中有健康人糞便,也有腸道患者或帶菌者的糞便,所以糞便內(nèi)除一般正常細(xì)菌外,同時(shí)也會(huì)有一些腸道致病菌存在(如沙門氏菌、志賀氏菌等),因而食品中有糞便污染,則可以推測(cè)該食品中存在著腸道致病菌污染的可能性,潛伏著食物中毒和流行病的威脅,必須看作對(duì)人體健康具有潛在的危險(xiǎn)性。