大肠菌群的“粪便指纹”

“粪便指纹”这个概念虽然新奇,但我们要通过检测大肠菌群来评估食品的卫生状况。这个概念不像细菌学词典里提到的某个特定细菌,而是一个庞大的菌组群。这个群体里的成员都是革兰氏阴性杆菌,有些属于需氧菌,有些是兼性厌氧菌,能在37℃下分解乳糖产酸产气。其中典型的成员包括大肠埃希氏菌、柠檬酸杆菌、产气克雷伯氏菌还有阴沟肠杆菌等等。如果一个细菌具备了乳糖发酵和不形成芽孢这两个特性,就会被归为“大肠菌群”。人和温血动物的肠道是这些细菌的主要来源。当粪便排出后,它们会随风污染环境。新鲜粪便中的典型大肠杆菌比较常见,而土壤、水体和食品中的非典型大肠菌群则多是在外存活一段时间后变异形成的后代。食品中检测到大肠菌群意味着可能受到粪便污染,若同时出现典型大肠杆菌则说明污染时间较近。 恒温动物粪便、公共场所还有灌溉用水甚至包装材料的内表面都是大肠菌群活动的场所。人畜粪便就像是散播出去的种子,在合适的温湿度条件下会迅速繁衍成菌落。外界环境中典型大肠杆菌相对较少见,更多的是变异株,但只要发现就足以表明有粪便污染存在。 上世纪初大肠菌群只是水质指示菌,如今它已成为全球食品卫生评价的重要指标。原因有三:检测下限很低,仅含一粒芝麻重量的粪便就能被捕捉到;方法成熟可靠,通过发酵产酸产气、形态染色还有生化验证三步即可锁定;风险关联密切,能抵抗氯消毒的致病菌往往混在其中。 国内实验室常用到“国家标准”和“商检行业标准”两种检测路线。国家标准包括初发酵、分离培养和证实试验这三个步骤。初发酵阶段使用三个稀释度接种乳糖胆盐试管并培养48小时查看是否产酸产气。分离培养时把产酸产气的培养物转移到伊红美蓝平板上培养18-24小时,挑出典型黑紫色或无光泽菌落进行证实试验。证实试验包括革兰氏染色和二次乳糖发酵验证结果。最后根据MPN表报告每毫升或每克样品中的MPN值。 商检行业标准分为推测试验和证实试验两步。推测试验同样使用三个稀释度接种LST肉汤培养48小时查看是否产酸产气;证实试验则将疑似管转移到BGLB肉汤中观察是否产气。 这两种方法都利用了乳糖发酵产酸产气这一核心特性进行操作。MPN(Most Probable Number)表是根据统计学原理计算出来的结果而不是简单计数得到的数值。样品被稀释后接种到不同试管中出现阳性管数的概率越高说明原样中菌量越大。需要注意国家标准和商检行业标准使用的稀释度不同导致MPN数值可能存在差异。 初发酵得到阳性结果只是说明存在嫌疑必须通过革兰氏染色还有二次发酵双重验证才能确定阳性。数据显示初发酵与证实试验结果差异可能达到20%以上所以必须细心操作避免漏判或误判带来假阴性结果。 乳糖发酵有时只产生微小气泡用肉眼难以察觉这种情况下应该轻弹试管壁观察气泡是否沿管壁上浮判定为阳性。 抑菌剂如胆盐、十二烷基硫酸钠等可以抑制其他杂菌生长为大肠菌群提供生存空间但添加量必须严格按照标准操作否则可能影响检测结果。 为什么各国饮用水标准都以大肠菌群为依据?主要原因包括人粪主力军容易污染水源、检测简单快捷还有氯抵抗能力相似等因素影响饮用水安全。 中国1976年版生活饮用水标准明确规定每升水中大肠菌群含量不得超过3个这一直是守护公众健康的重要红线至今仍在执行中。