食品安全的重要性不言而喻,而微生物檢測(cè)是食品安全檢驗(yàn)的重要組成部分。在進(jìn)行微生物檢測(cè)時(shí),首先要根據(jù)其性質(zhì)和特點(diǎn),選擇適合的微生物檢驗(yàn)方法,同時(shí)還要明確食品的污染狀況、危害程度以及具體的檢驗(yàn)項(xiàng)目和要求。
微生物檢測(cè)方法包括常規(guī)檢測(cè)法(如平板計(jì)數(shù)法、涂片鏡檢、分離培養(yǎng)、生化試驗(yàn)、血清學(xué)試驗(yàn)等)、免疫學(xué)方法、分子生物學(xué)方法、代謝學(xué)技術(shù)等。本期小愛(ài)向大家介紹2種常用的微生物檢測(cè)方法:平板計(jì)數(shù)法和流式檢測(cè)法。
1、平板計(jì)數(shù)法
微生物平板計(jì)數(shù)常用3種培養(yǎng)基:牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏 (Gause)Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基和Martin瓊脂培養(yǎng)基。針對(duì)食品微生物檢測(cè)常用培養(yǎng)基的配制,應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同檢驗(yàn)?zāi)康?,選擇不同的配制材料,常見(jiàn)的培養(yǎng)基材料配比如表1。在實(shí)際食品微生物檢驗(yàn)過(guò)程中,根據(jù)不同的需要對(duì)配制材料進(jìn)行選擇。
牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基:主要用于食品微生物中細(xì)菌的培養(yǎng)。為保證培養(yǎng)基的質(zhì)量,需要在125℃環(huán)境下持續(xù)進(jìn)行15min的滅菌處理。
高氏 (Gause)Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基:主要用于放線菌的培養(yǎng)。在配制的過(guò)程中,首先應(yīng)當(dāng)在淀粉中添加少量的冷水,通過(guò)攪拌得到糊狀淀粉后,再將其倒入100℃的水中,然后加熱并加入其余配制材料攪拌至溶化。配制后同樣需要在125℃環(huán)境下持續(xù)進(jìn)行15min的滅菌處理。
Martin瓊脂培養(yǎng)基:主要用于微生物中真菌的分離,完成滅菌處理后,在使用前加入0.02%鏈霉素稀釋液,通常為100~150mL,保證每毫升培養(yǎng)基當(dāng)中均含有25μg鏈霉素。
表1 73種常用培養(yǎng)基材料配比[1]
培養(yǎng)基名稱 | 配制材料 |
牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基 | 牛肉膏(3.5g)、蛋白胨(5.5g)、氯化鈉(11g)、瓜爾豆膠(13~21g)、PH(7.0~7.3)、水(1500mL) |
高氏 (Gause) Ⅰ號(hào)培養(yǎng)基 | 可溶性淀粉(15g)、硝酸鉀(1.5g)、磷酸氫二鉀(0.25g)、硫酸鎂(0.25g)、瓊脂粉(15g)、磷酸氫二鉀(0.25g)、硫酸鎂(0.25g)、PH(7.0~7.3)、水(1500mL) |
Martin瓊脂培養(yǎng)基 | 葡萄糖(11.5g)、蛋白胨(4.5g)、磷酸二氫鉀(0.85g)、七水合硫酸鎂(0.25g)、1/2000孟加拉紅(120mL)、瓜爾膠(11~25g)、PH(自然)、蒸餾水(750mL) |
然而,平板計(jì)數(shù)法時(shí)效性不足、難以區(qū)分死活、無(wú)法檢測(cè)非培養(yǎng)性微生物。微生物活的非可培養(yǎng) (Viable but non-culturable,VBNC) 狀態(tài)(圖1)給平板計(jì)數(shù)法帶來(lái)了挑戰(zhàn),同時(shí)也吸引了越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注。流式細(xì)胞術(shù)可解決平板計(jì)數(shù)法檢測(cè)不到VBNC狀態(tài)菌的問(wèn)題。
圖1 VBNC狀態(tài)的形成與復(fù)蘇
2 、流式檢測(cè)法
微生物的流式細(xì)胞儀檢測(cè)也是科學(xué)研究中比較常用的檢測(cè)技術(shù)。與真核生物細(xì)胞相比,細(xì)菌等微生物的體積較小,其散射光難以與其他物質(zhì)的顆粒區(qū)分。因此,通過(guò)流式細(xì)胞儀的檢測(cè)依賴于與細(xì)胞結(jié)合的熒光染料,用于從背景中識(shí)別真正的目標(biāo)物。
A:液流系統(tǒng);B:光源系統(tǒng);C:檢測(cè)和計(jì)算、分析系統(tǒng)
圖2 流式細(xì)胞儀的組成及工作原理[2]
根據(jù)熒光底物的不同,適用于流式檢測(cè)法的熒光染料主要包括:結(jié)合核酸的染料,如PI、7-AAD;標(biāo)記抗體蛋白的染料,如Cy5、FITC、PE。不同的熒光染料具有不同的激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)。流式細(xì)胞儀通常會(huì)配備多個(gè)激光器,如405nm、488nm、633nm 等。多激光器可實(shí)現(xiàn)多熒光通道分析,減少自發(fā)熒光干擾、減少熒光信號(hào)之間的補(bǔ)償,提高檢測(cè)靈敏度。
表2 微生物流式檢測(cè)常用染料
染料名稱 | 被標(biāo)記物 | 標(biāo)記特點(diǎn) | 激光器 |
PI | DNA | 與DNA結(jié)合,幾乎無(wú)序列偏好。不能透過(guò)活細(xì)胞的細(xì)胞膜,用于群體中死細(xì)胞檢測(cè) | 488nm氬離子激光器 |
7-AAD | DNA | 可用于替代PI,在與PE或FITC的雙色分析中減少波長(zhǎng)之間的光譜重疊 | 488nm氬離子激光器 |
Cy5 | DNA、蛋白 | 常用于標(biāo)記寡核苷酸、蛋白抗體 | 633nm氦氖激光器 |
FITC | 蛋白 | 應(yīng)用廣泛的熒光素類(lèi)標(biāo)記,標(biāo)記蛋白抗體 | 488nm氬離子激光器 |
PE | 蛋白 | 標(biāo)記蛋白抗體,與FITC同染時(shí)需要扣除熒光補(bǔ)償 | 488nm氬離子激光器 |
另外,流式細(xì)胞術(shù)熒光標(biāo)記的選擇還需考慮儀器配置的光源波長(zhǎng)、染料的亮度與靶標(biāo)表達(dá)量的匹配、染料光譜重疊和樣本自發(fā)熒光等多重因素。
3、7-AAD流式檢測(cè)原理及方法
7-AAD是一種核酸染料,它在細(xì)胞凋亡和細(xì)胞死亡過(guò)程中會(huì)被釋放出來(lái)。當(dāng)細(xì)胞開(kāi)始凋亡時(shí),其質(zhì)膜對(duì)7-AAD的通透性會(huì)逐漸增加。在特定的波長(zhǎng)激發(fā)下,7-AAD可以發(fā)出明亮的紅色熒光。通過(guò)這種熒光的強(qiáng)度,可以將細(xì)胞分為三個(gè)群體:7-AAD信號(hào)強(qiáng)的代表死亡細(xì)胞,7-AAD信號(hào)弱的則是處于凋亡狀態(tài)的細(xì)胞,而沒(méi)有檢測(cè)到7-AAD信號(hào)的是正?;盍Φ募?xì)胞。
該操作步驟適用于大多數(shù)細(xì)胞,但不同的細(xì)胞類(lèi)型、細(xì)胞密度、使用的培養(yǎng)基以及其他一些因素都有可能影響染色效果以下步驟僅供參考。
1)儲(chǔ)存液的制備:取適量DMSO加入到7-AAD原瓶中配制成1-10mM儲(chǔ)存液,分裝保存于-20℃,可穩(wěn)定保存6個(gè)月;
2)根據(jù)自身樣本選擇合適的步驟固定細(xì)胞。7-AAD染色一般在其它染色完成后再進(jìn)行,且僅僅染色死細(xì)胞;
3)離心收集細(xì)胞,并用合適的的緩沖鹽溶液或者培養(yǎng)基(pH=7.4)重懸細(xì)胞;
注:貼壁細(xì)胞可在蓋玻片或者培養(yǎng)板上進(jìn)行原位染色。
4)加入適量7-AAD染色液,推薦該染料的工作濃度為0.5-5µM,孵育15-60min;
注:實(shí)驗(yàn)建議在推薦的工作濃度范圍內(nèi)設(shè)置濃度梯度檢測(cè),從而摸索最佳的染色濃度。
5)根據(jù)其最大激發(fā)和發(fā)射波長(zhǎng)(Ex/Em=545nm/650nm)在流式細(xì)胞儀下(FL3通道)檢測(cè)熒光強(qiáng)度。
圖3 用0.25μg/106 cells 7-AAD復(fù)染,流式檢測(cè)計(jì)算細(xì)胞死亡率[3]
參考文獻(xiàn)
[1] 吳芳媛,馮秋芳,林黎.食品微生物檢驗(yàn)常用培養(yǎng)基配制,滅菌及貯藏研究[J].食品安全導(dǎo)刊, 2020(36):1.
[2] 高惠敏,顏春榮,徐春祥,等.食品微生物檢驗(yàn)中流式細(xì)胞術(shù)的研究進(jìn)展[J].生物災(zāi)害科學(xué), 2023, 46(4): 549-556.
[3] Tian X X, Nanding K, Dai X Y, et al. Pattern recognition receptor mediated innate immune response requires a Rif-dependent pathway[J]. Journal of Autoimmunity, 134 (2023) 102975. 影響因子:14.511
微生物培養(yǎng)基原料:
貨號(hào) | 品名 | 規(guī)格 |
abs42219719 | 瓊脂粉 | 500g |
abs44077794 | 酵母浸粉 | 250g |
abs47014867 | 胰蛋白胨 | 500g |
abs47047439 | 酸水解酪蛋白 | 1Kg |
abs47048257 | 胰蛋白胨大豆肉湯(TSB) | 250g |
abs47048258 | 營(yíng)養(yǎng)肉湯(NB)培養(yǎng)基 | 250g |
abs47048259 | 牛肉浸粉 | 250g |
abs47048260 | 牛肉浸膏 | 500g |
abs47048261 | 肉湯培養(yǎng)基粉劑(CM) | 1L |
abs47048279 | LB肉湯(Lennox) | 250g |
abs47048280 | LB肉湯(Miller) | 250g |
abs47048281 | LB營(yíng)養(yǎng)瓊脂(Miller) | 250g |
流式檢測(cè)常用染料:
貨號(hào) | 品名 | 規(guī)格 | λEx(nm)/ λEm(nm) |
abs42018594 | 5-FITC | 500mg | 494/520 |
abs45153587 | B-PE (B-Phycoerythrin) | 1mg | 545/578 |
abs47038465 | Sulfo-Cy5-E | 1mg | 646/661 |
abs9104 | 7-AAD | 1mg | 545/650 |
abs9358 | PI | 10mL | 535/617 |
流式檢測(cè)常用串聯(lián)染料:
貨號(hào) | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 | λEx(nm)/λEm(nm) |
abs47048236 | 串聯(lián)染料APC-Cy7 | 1mg | 651/780 |
abs47048237 | 串聯(lián)染料PerCP-Cy5.5 | 1mg | 489/679 |
abs47048238 | 串聯(lián)染料PE-Cy5 | 1mg | 565/670 |
abs47048239 | 串聯(lián)染料APC-Cy5.5 | 1mg | 651/700 |
abs47048240 | 串聯(lián)染料PE-Cy7 | 1mg | 565/780 |
abs47048241 | 串聯(lián)染料PE-Cy5.5 | 1mg | 565/700 |
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Absin特色產(chǎn)品線:
WB相關(guān):ECL發(fā)光液、預(yù)染marker、預(yù)制膠;IHC相關(guān):二抗試劑盒、組化筆;IP/CoIP試劑盒;激動(dòng)劑/抑制劑;血清、BSA、蛋白酶K、CTB、TTX、CEE;凋亡試劑盒;呼吸爆發(fā)試劑盒;ELISA試劑盒;重組蛋白;抗體: 二抗、標(biāo)簽抗體、對(duì)照抗體;定制服務(wù)(抗體/多肽/蛋白/標(biāo)記/檢測(cè))...
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