飼料中沙門氏菌檢測技術大全
2013-12-13 飼料人才網

沙門氏菌是一種嚴重威脅人類及動物生命健康的人畜共患病原菌,被沙門氏菌污染的飼料往往是人和動物被感染的源頭。沙門氏菌屬種較多,分布廣泛,目前已知有2449種血清型,可引起人和動物急性胃腸炎、傷寒、敗血癥以及腸外灶性感染等,已被FAO列為A類病原微生物。目前國內外均對飼料中沙門氏菌的污染采取了嚴格的檢測及控制措施,我國GB13078-2001中規定,畜禽飼料中不得檢出沙門氏菌。隨著研究的不斷深入,微生物學及生化鑒定、免疫學診斷和分子生物學鑒定陸續被應用于飼料中沙門氏菌的檢測,取得了一定的成就。
1 飼料中沙門氏菌污染現狀
動物源性飼料是畜禽飼料中的主要污染源,其中以骨粉、魚粉、血粉等蛋白質飼料最易被沙門氏菌污染。周春紅等(2004)對從江蘇省隨機抽取的包含魚粉、肉骨粉、配合飼料等的95份飼料樣品中檢測出5份陽性樣品,陽性率為5.26%。余萍和焦彥朝(2005)對來自貴州省2002年上半年全國飼料抽檢的19批樣品進行檢測,沙門氏菌檢出率為26.3%。余蓮和磨龍春(2002)從廣西隨機抽取的33份動物性飼料通過預增菌、增菌和分離培養共檢測出6份陽性樣品,檢出率為18.1%。
何繼軍和王彪(2009)通過常規分離培養鑒定技術,從229份樣品中分離到沙門氏菌27株,分離率11.8%,其中配合飼料陽性率為10.1%,濃縮飼料陽性率為7.8%,魚粉陽性率為18.2%,肉骨粉陽性率為15.4%。同時,進口飼料中檢測出沙門氏菌的報道屢有出現。陳沁等(2002)通過常規分離培養鑒定技術,對498份上海口岸2001年1~6月份進口的動物源性飼料進行了沙門氏菌的分離鑒定,結果沙門氏菌株分離率為4.62%,其中,魚粉陽性率3.66%,肉骨粉陽性率為13.95%,明蝦殼陽性率18.52%。
2 飼料中沙門氏菌檢測方法
2.1 微生物學及生化鑒定方法
2.1.1 國標檢測方法
目前對飼料中沙門氏菌的檢查主要依賴于常規微生物學方法,即按照《飼料中沙門氏菌的檢測方法》(GB/T13091-2002)規定的步驟進行檢測,采用增菌培養、生化反應、血清學鑒定等傳統的分析方法,一般耗時5~7d。該法鑒定程序繁瑣,生化結果判定主觀性較大,費時費力。
2.1.2 科瑪嘉顯色培養鑒定
周春紅等(2004)將隨機抽檢的95份飼料樣本采用科瑪嘉顯色培養鑒定,經孵育培養后共有7份樣本在顯色培養基上呈典型的紫色菌落,經氧化酶試驗排除2份假陽性,其余5份陽性樣本經用VITEKID32E進行生化鑒定和血清學試驗確認,證實均為沙門氏菌屬,其檢測結果與常規法檢測結果完全一致。較之常規檢測方法,不僅可以縮短檢測時間和減少后續實驗,并易于判定陽性結果。
2.1.3 AOAC 生物化學工具鑒定法
余萍等(2005)參照法國生物梅里埃公司AOAC食品中沙門氏菌屬的生物化學工具鑒定法,采用商品化的API20E試劑條及試劑分別對從貴州省市場抽檢的飼料樣品進行沙門氏菌檢驗,并將試驗結果運用APLAB鑒定軟件V4.0進行分析,得出與國標方法一致的檢測結果。檢驗結果表明,該法較之國標法具有快速、準確的優勢,該法充分地把現代計算機技術同微生物檢測緊密結合起來,不僅可以縮短檢驗時間,提高工作效益,減輕勞動強度,而且提高了檢測的準確性,易標準化。
2.1.4 β-萘酚辛酸酯試紙法
沙門氏菌屬能產生特異性較強的辛酯酶而解離辛酸酯類化合物,該特性也逐步被用于飼料中沙門氏菌快速檢測中。饒正華等(2005)利用辛酰氯與β-萘酚反應生成β-萘酚辛酸酯,將其作為底物制成檢測試紙對沙門氏菌進行檢測,試驗結果表明,該試紙具有很好的特異性。利用β-萘酚辛酸酯試紙法檢測飼料中的沙門氏菌具有快速、簡單、直觀、經濟等優點。
β-萘酚辛酸酯比4-甲基傘形酮辛酯(MUCAP)標準品的成本更低,實驗室易于合成,而且β-萘酚辛酸酯顏色法無需使用任何熒光設備,只需目測顏色即可得知檢測結果。然而,β-萘酚辛酸酯試紙法也具有一定缺陷,由于β-萘酚辛酸酯本身不夠穩定而易分解,致使試紙的有效期較短。
2.2 免疫學診斷方法
2.2.1 乳膠凝集試驗法
莊成玉等(2006)用沙門氏菌多價血清致敏乳膠并制成乳膠抗體,建立了沙門氏菌乳膠凝集試驗檢測方法。用所建立的乳膠凝集試驗方法和常規分離培養檢測法檢測75份成品飼料,結果乳膠凝集試驗成品飼料陽性16份,常規分離培養檢測法成品飼料陽性18份,兩種方法的陽性符合率為83.3%,結果表明,乳膠凝集試驗具有操作簡便、省時、特異性強且可用于現場檢測等優點,是一種適合基層單位用來檢測沙門氏菌的可靠方法。
2.2.2 單抗ELISA 法
自酶聯免疫吸附試驗(ELISA)被運用于沙門氏菌的檢測以來,學者們不斷對其進行優化改進,力求更敏感、更便捷。顧炳泉等(1996)運用單抗ELISA法檢測2000份進口魚粉樣品,陽性檢出率為2.5%,同時用國標法作為對照,其檢出率為2%,表明單抗ELISA法較之國標法靈敏度高。
2.2.3 Dot-ELISA 法
斑點酶聯免疫吸附試驗(Dot-ELISA)法是由Hawkes等(1982)根據某些固相載體具有較強吸附蛋白質能力的特點而建立的一種新的免疫學診斷方法,目前以其特異敏感、簡便、快速等優勢在沙門氏菌檢測中得以廣泛應用。雷風等(2005)選用硝酸纖維素膜作固相載體建立了檢測沙門氏菌的斑點酶聯免疫吸附試驗診斷方法,并利用此方法檢測100份成品飼料,沙門氏菌的最低檢出量為400個/mL,沙門氏菌陽性檢出率為43%,常規分離培養陽性檢出率為38%,兩者符合率為83.72%。
3 分子生物學診斷方法
3.1 常規PCR 法
近年來, 隨著分子檢測水平的不斷深入,聚合酶鏈式反應(PCR)技術以其優良的敏感性、特異性以及簡便、快速的優點,逐步被運用于沙門氏菌的檢測。Rohn等(1992)首先根據設計沙門氏菌保守序列invA基因核苷酸序列設計一對特異性引物,其引物為F:5’-GTGAAATTATCGCCACGTT-3’,R:5’-TCATCGCACCGTCAAAGGAACC-3’,擴增產物為284bp,被用于檢測沙門氏菌,檢出率為97%。魏麟和黎曉英(2005)運用上述方法中設計的引物,成功運用于飼料中沙門氏菌的檢測。張秀芹等(2008)也根據invA基因設計一對引物,其引物為F:5’-TCGCACCGTCAAAGGAACCGTAAAGC-3’,R:5’-GCATTATCGATCAGTACCAGCCGTCT-3’其擴增產物為331bp大小的特異條帶,該方法特異性達100%,敏感性達104cfu/mL。
3.2 復合PCR-DHPLC 法
曹際娟等(2008)應用復合PCR結合變性高效液相色譜(DHPLC)技術,通過通用增菌培養,建立了動物源性飼料中沙門氏菌和志賀氏菌的快速高通量檢測方法。根據沙門氏菌和志賀氏菌特異基因序列分別設計特異性引物,復合PCR擴增的產物經DHPLC技術進行快速檢測。以49株參考菌株做特異性試驗,并開展了精密度檢測試驗。試驗結果表明,該方法具有很好的特異性和精密度,經通用增菌和復合PCR-DHPLC技術可同時檢測飼料中的沙門氏菌和志賀氏菌。該方法可以快速、準確、高通量檢測,是動物源性飼料中致病菌高通量檢測的新技術。
3.3 恒溫基因擴增技術
劉洵(2007)以沙門氏菌invA基因為目的片段設計特異性引物,通過條件優化,成功建立了沙門氏菌環媒恒溫擴增技術(LAMP)、解旋恒溫基因擴增技術(HDA)法,并對來自長沙的108份飼料用LAMP、HDA法進行檢測,同時以常規分離培養鑒定法進行對照。LAMP檢出沙門氏菌陽性20份,陽性率為18.5%,HDA檢出沙門氏菌陽性29份,陽性率為l7.6%,常規法檢出沙門氏菌陽性21份,陽性率19.44%。兩種方法與常規法的陽性符合率分別是90.48%、95.24%。HDA產物克隆后送公司進行測序,結果陽性菌株克隆的DNA序列與GenBallk中發表的入侵因子基因序列相同。表明建立的LAMP法、HDA法檢測沙門氏菌具有快速、簡便、特異、靈敏等特點,適合基層實驗室使用。
4 結語與展望
長期以來,國內外沙門氏菌的檢測研究主要集中于動物致病后及食品中污染,相較而言飼料中的沙門氏菌的檢測技術略遜于前者。目前,國內飼料中沙門氏菌的檢測主要依賴于國標方法,但其浪費人力物力而且耗時較長,以致不同程度地影響著其使用價值。近年來,應用免疫學技術、分子生物學技術和分子遺傳學技術與計算機相結合或以此為基礎拓展的新方法,對沙門氏菌進行快速檢驗研究取得了較大的成就,然而其在飼料中沙門氏菌的檢測有待進一步深入。伴隨著分析化學技術的進一步發展,諸多儀器分析手段和方法如高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)、氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)、液相色譜-質譜聯用(LC-MS/MS)等,以及近年來熱點研究的病原菌基因芯片檢測技術,均已充分展現出在病原菌檢測中的潛力,為檢測和鑒定飼料中沙門氏菌帶來了新的契機。
1 飼料中沙門氏菌污染現狀
動物源性飼料是畜禽飼料中的主要污染源,其中以骨粉、魚粉、血粉等蛋白質飼料最易被沙門氏菌污染。周春紅等(2004)對從江蘇省隨機抽取的包含魚粉、肉骨粉、配合飼料等的95份飼料樣品中檢測出5份陽性樣品,陽性率為5.26%。余萍和焦彥朝(2005)對來自貴州省2002年上半年全國飼料抽檢的19批樣品進行檢測,沙門氏菌檢出率為26.3%。余蓮和磨龍春(2002)從廣西隨機抽取的33份動物性飼料通過預增菌、增菌和分離培養共檢測出6份陽性樣品,檢出率為18.1%。
何繼軍和王彪(2009)通過常規分離培養鑒定技術,從229份樣品中分離到沙門氏菌27株,分離率11.8%,其中配合飼料陽性率為10.1%,濃縮飼料陽性率為7.8%,魚粉陽性率為18.2%,肉骨粉陽性率為15.4%。同時,進口飼料中檢測出沙門氏菌的報道屢有出現。陳沁等(2002)通過常規分離培養鑒定技術,對498份上海口岸2001年1~6月份進口的動物源性飼料進行了沙門氏菌的分離鑒定,結果沙門氏菌株分離率為4.62%,其中,魚粉陽性率3.66%,肉骨粉陽性率為13.95%,明蝦殼陽性率18.52%。
2 飼料中沙門氏菌檢測方法
2.1 微生物學及生化鑒定方法
2.1.1 國標檢測方法
目前對飼料中沙門氏菌的檢查主要依賴于常規微生物學方法,即按照《飼料中沙門氏菌的檢測方法》(GB/T13091-2002)規定的步驟進行檢測,采用增菌培養、生化反應、血清學鑒定等傳統的分析方法,一般耗時5~7d。該法鑒定程序繁瑣,生化結果判定主觀性較大,費時費力。
2.1.2 科瑪嘉顯色培養鑒定
周春紅等(2004)將隨機抽檢的95份飼料樣本采用科瑪嘉顯色培養鑒定,經孵育培養后共有7份樣本在顯色培養基上呈典型的紫色菌落,經氧化酶試驗排除2份假陽性,其余5份陽性樣本經用VITEKID32E進行生化鑒定和血清學試驗確認,證實均為沙門氏菌屬,其檢測結果與常規法檢測結果完全一致。較之常規檢測方法,不僅可以縮短檢測時間和減少后續實驗,并易于判定陽性結果。
2.1.3 AOAC 生物化學工具鑒定法
余萍等(2005)參照法國生物梅里埃公司AOAC食品中沙門氏菌屬的生物化學工具鑒定法,采用商品化的API20E試劑條及試劑分別對從貴州省市場抽檢的飼料樣品進行沙門氏菌檢驗,并將試驗結果運用APLAB鑒定軟件V4.0進行分析,得出與國標方法一致的檢測結果。檢驗結果表明,該法較之國標法具有快速、準確的優勢,該法充分地把現代計算機技術同微生物檢測緊密結合起來,不僅可以縮短檢驗時間,提高工作效益,減輕勞動強度,而且提高了檢測的準確性,易標準化。
2.1.4 β-萘酚辛酸酯試紙法
沙門氏菌屬能產生特異性較強的辛酯酶而解離辛酸酯類化合物,該特性也逐步被用于飼料中沙門氏菌快速檢測中。饒正華等(2005)利用辛酰氯與β-萘酚反應生成β-萘酚辛酸酯,將其作為底物制成檢測試紙對沙門氏菌進行檢測,試驗結果表明,該試紙具有很好的特異性。利用β-萘酚辛酸酯試紙法檢測飼料中的沙門氏菌具有快速、簡單、直觀、經濟等優點。
β-萘酚辛酸酯比4-甲基傘形酮辛酯(MUCAP)標準品的成本更低,實驗室易于合成,而且β-萘酚辛酸酯顏色法無需使用任何熒光設備,只需目測顏色即可得知檢測結果。然而,β-萘酚辛酸酯試紙法也具有一定缺陷,由于β-萘酚辛酸酯本身不夠穩定而易分解,致使試紙的有效期較短。
2.2 免疫學診斷方法
2.2.1 乳膠凝集試驗法
莊成玉等(2006)用沙門氏菌多價血清致敏乳膠并制成乳膠抗體,建立了沙門氏菌乳膠凝集試驗檢測方法。用所建立的乳膠凝集試驗方法和常規分離培養檢測法檢測75份成品飼料,結果乳膠凝集試驗成品飼料陽性16份,常規分離培養檢測法成品飼料陽性18份,兩種方法的陽性符合率為83.3%,結果表明,乳膠凝集試驗具有操作簡便、省時、特異性強且可用于現場檢測等優點,是一種適合基層單位用來檢測沙門氏菌的可靠方法。
2.2.2 單抗ELISA 法
自酶聯免疫吸附試驗(ELISA)被運用于沙門氏菌的檢測以來,學者們不斷對其進行優化改進,力求更敏感、更便捷。顧炳泉等(1996)運用單抗ELISA法檢測2000份進口魚粉樣品,陽性檢出率為2.5%,同時用國標法作為對照,其檢出率為2%,表明單抗ELISA法較之國標法靈敏度高。
2.2.3 Dot-ELISA 法
斑點酶聯免疫吸附試驗(Dot-ELISA)法是由Hawkes等(1982)根據某些固相載體具有較強吸附蛋白質能力的特點而建立的一種新的免疫學診斷方法,目前以其特異敏感、簡便、快速等優勢在沙門氏菌檢測中得以廣泛應用。雷風等(2005)選用硝酸纖維素膜作固相載體建立了檢測沙門氏菌的斑點酶聯免疫吸附試驗診斷方法,并利用此方法檢測100份成品飼料,沙門氏菌的最低檢出量為400個/mL,沙門氏菌陽性檢出率為43%,常規分離培養陽性檢出率為38%,兩者符合率為83.72%。
3 分子生物學診斷方法
3.1 常規PCR 法
近年來, 隨著分子檢測水平的不斷深入,聚合酶鏈式反應(PCR)技術以其優良的敏感性、特異性以及簡便、快速的優點,逐步被運用于沙門氏菌的檢測。Rohn等(1992)首先根據設計沙門氏菌保守序列invA基因核苷酸序列設計一對特異性引物,其引物為F:5’-GTGAAATTATCGCCACGTT-3’,R:5’-TCATCGCACCGTCAAAGGAACC-3’,擴增產物為284bp,被用于檢測沙門氏菌,檢出率為97%。魏麟和黎曉英(2005)運用上述方法中設計的引物,成功運用于飼料中沙門氏菌的檢測。張秀芹等(2008)也根據invA基因設計一對引物,其引物為F:5’-TCGCACCGTCAAAGGAACCGTAAAGC-3’,R:5’-GCATTATCGATCAGTACCAGCCGTCT-3’其擴增產物為331bp大小的特異條帶,該方法特異性達100%,敏感性達104cfu/mL。
3.2 復合PCR-DHPLC 法
曹際娟等(2008)應用復合PCR結合變性高效液相色譜(DHPLC)技術,通過通用增菌培養,建立了動物源性飼料中沙門氏菌和志賀氏菌的快速高通量檢測方法。根據沙門氏菌和志賀氏菌特異基因序列分別設計特異性引物,復合PCR擴增的產物經DHPLC技術進行快速檢測。以49株參考菌株做特異性試驗,并開展了精密度檢測試驗。試驗結果表明,該方法具有很好的特異性和精密度,經通用增菌和復合PCR-DHPLC技術可同時檢測飼料中的沙門氏菌和志賀氏菌。該方法可以快速、準確、高通量檢測,是動物源性飼料中致病菌高通量檢測的新技術。
3.3 恒溫基因擴增技術
劉洵(2007)以沙門氏菌invA基因為目的片段設計特異性引物,通過條件優化,成功建立了沙門氏菌環媒恒溫擴增技術(LAMP)、解旋恒溫基因擴增技術(HDA)法,并對來自長沙的108份飼料用LAMP、HDA法進行檢測,同時以常規分離培養鑒定法進行對照。LAMP檢出沙門氏菌陽性20份,陽性率為18.5%,HDA檢出沙門氏菌陽性29份,陽性率為l7.6%,常規法檢出沙門氏菌陽性21份,陽性率19.44%。兩種方法與常規法的陽性符合率分別是90.48%、95.24%。HDA產物克隆后送公司進行測序,結果陽性菌株克隆的DNA序列與GenBallk中發表的入侵因子基因序列相同。表明建立的LAMP法、HDA法檢測沙門氏菌具有快速、簡便、特異、靈敏等特點,適合基層實驗室使用。
4 結語與展望
長期以來,國內外沙門氏菌的檢測研究主要集中于動物致病后及食品中污染,相較而言飼料中的沙門氏菌的檢測技術略遜于前者。目前,國內飼料中沙門氏菌的檢測主要依賴于國標方法,但其浪費人力物力而且耗時較長,以致不同程度地影響著其使用價值。近年來,應用免疫學技術、分子生物學技術和分子遺傳學技術與計算機相結合或以此為基礎拓展的新方法,對沙門氏菌進行快速檢驗研究取得了較大的成就,然而其在飼料中沙門氏菌的檢測有待進一步深入。伴隨著分析化學技術的進一步發展,諸多儀器分析手段和方法如高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜(GC)、氣相色譜-質譜聯用(GC-MS)、液相色譜-質譜聯用(LC-MS/MS)等,以及近年來熱點研究的病原菌基因芯片檢測技術,均已充分展現出在病原菌檢測中的潛力,為檢測和鑒定飼料中沙門氏菌帶來了新的契機。

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