叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应-高通量测序技术鉴定冷链食品中多种病原菌

目的 应用叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应-高通量测序技术鉴定冷链食品中多种病原菌,构建病原菌分子进化树。方法 以冷链食品中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、副溶血性弧菌、单核细胞增生李斯特氏菌5种病原菌作为研究对象,应用叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应技术作为冷链食品中病原菌检测初筛手段,应用微生物培养法以及生化鉴定仪器法进行方法比对与结果验证,运用高通量测序以及分子进化树构建作为冷链食品中所分离病原菌的种属地位确证方法。结果 叠氮丙啶-实时荧光聚合酶链式反应技术成功扩增了冷链食品中生活状态病原菌的特征性核酸片段,排除了死亡细菌以及阴性对照菌的干扰,病原菌检出限可达到1×10^(3)CFU/mL,一次反应可检测42份试样,可以在18 h内完成检测工作。在冷链食品中病原菌抽样检测调查中,随机采集的751份冷链食品,共检出62株病原菌,病原菌总体检出率为8.3%(62/751)。通过后续的16S rRNA测序以及葡萄球菌属、弧菌属以及李斯特菌属分子进化树的构建,成功溯源了金黄色葡萄球菌的污染来源并完成病原菌种属定位。结论 本方法特异性好、灵敏度高、检测通量高,为冷链食品及相关食品中病原菌的精确检测与溯源分析提供新的思路与方法。

PMA-qPCR联用快速检测苹果中扩展青霉活菌

目的:为建立一种叠氮溴化丙锭(Propidium Monoazide,PMA)与实时定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time Polymerase Chain Reaction,qPCR)联用的快速检测扩展青霉活菌方法。方法:通过优化PMA处理浓度、黑暗孵育及曝光时间,筛选扩展青霉特异性引物,结合qPCR技术,建立一种基于PMA-qPCR联用快速检测扩展青霉活菌的方法,构建定量标准曲线,应用于人工污染的苹果样品中活菌的检测,与平板菌落计数比较评估该方法的可靠性。结果:PMA处理浓度10μg/mL、黑暗孵育5 min、曝光10 min为最佳PMA处理条件。4种引物中Pexp-patF对扩展青霉具有极强的特异性,可作为引物用于PMA-qPCR检测。构建的定量标准曲线的R2=0.9948,最低检测限为102.6 CFU/mL,方法检测结果与平板菌落计数无明显差异,并发现在苹果的未腐烂部分中可检测出扩展青霉活菌。结论:研究建立的PMA-qPCR技术可应用于苹果中扩展青霉活菌的检测,为扩展青霉精准防控提供一定技术支撑。

肉制品生产工艺对沙门氏菌活的非可培养状态的诱导及检测方法研究

目的探索肉制品生产工艺对活的非可培养(viable but non-cultruable,VBNC)状态沙门氏菌的诱导因素,并建立一种快速检测肉制品中VBNC状态沙门氏菌的检测方法加以应对。方法通过高温、低温、高渗透压、防腐剂、杀菌剂等生产工艺处理获取VBNC状态沙门氏菌,使用脱氧胆酸钠(sodium deoxycholate,SD)和PMAxx处理菌液,依据ttr基因进行荧光定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction,qPCR)建立SD-PMAxx-qPCR进行检测。采用人工污染的方式对VBNC状态沙门氏菌进行检测和验证。结果65℃处理40 min可使沙门氏菌快速进入VBNC状态,添加0.1 g/L山梨酸冷藏状态可使少量沙门氏菌缓慢进入VBNC状态。SD-PMAxx-qPCR能显著区分沙门氏菌的存活状态,最佳条件为0.08%SD,20μmol/L PMAxx,黑暗孵育10 min、光解10 min。纯培养时活菌的检出灵敏度为100 CFU/mL,添加高浓度死菌时,检出灵敏度不变。通过人工污染添加至样品时,需要对样品进行涂布确认其沙门氏菌不可培养,通过100℃加热样品10 min作为阴性对照,从而通过对比循环阈值实现样品中VBNC状态沙门氏菌的检测。结论沙门氏菌在肉制品生产过程中容易受到多种因素诱导进入VBNC状态,本研究建立了SD-PMAxx-qPCR快速区分沙门氏菌的存活状态,可用于肉制品中VBNC状态沙门氏的检测,为肉制品安全生产提供技术保障。

食品中微生物检测新技术研究进展

食品微生物是影响食品安全的重要因素,由食源性致病菌引起的病例越来越多。但致病菌往往共存于复杂的生物体系中,且数量极少、致病性高,因此,微生物检测方法要有高灵敏度、特异性以及较短的分析时间,现有的成熟检测技术尚难以实现对微生物进行实时、准确、快速的检测,因而许多新的检测方法已成为研究的热点。从微生物检测的角度出发,对逆转录聚合酶链式反应、叠氮溴化乙锭聚合酶链式反应、可视化基因芯片、荧光标记噬菌体等近年来出现的新型检测技术进行论述,并分析各自的优缺点。

基于DNA染料EMA的RT-PCR技术定量检测海产品中病原性副溶血弧菌活细胞

将一种DNA染料叠氮溴化乙锭(ethidium bromide monoazide,EMA)与实时定量聚合酶链式反应(RT-PCR)技术相结合,建立一种能选择性定量检测牡蛎中trh阳性副溶血弧菌活细胞的新方法。结果表明:使EMA成功插入死细胞DNA并且光解溶液中游离EMA的最佳曝光时间为20min;不抑制副溶血弧菌活细胞DNA扩增的最大EMA质量浓度为2.0μg/mL;完全抑制热致死细胞DNA扩增的最小EMA质量浓度为1.0μg/mL;人工污染牡蛎样品,不经过富集,在2.0×103～2.0×107CFU范围内细胞数的常用对数值与Ct值之间呈严格的负相关性,并且纯培养与人工污染牡蛎样品的RT-PCR检测限均为2×103CFU,即人工污染牡蛎样品的RT-PCR检测灵敏度为每克牡蛎样品400个活细胞;冻融实验表明,在温度低于55℃的水浴中对冷冻海产品进行解冻时,冻融过程对副溶血弧菌活细胞几乎没有影响。该方法是一种快速、灵敏且能有效鉴别并定量检测病原活细胞的新方法。

肠炎沙门氏菌EMA-PCR检测方法的建立

将荧光染料叠氮溴化乙锭(ethidium monoazide,EMA)与聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)检测技术相结合,用于肠炎沙门氏菌活菌的检测。实验参数优化结果表明,当EMA终质量浓度50μg/mL、曝光时间10 min时,可以抑制约107 CFU/mL肠炎沙门氏菌死菌DNA的扩增;活菌灵敏度检测结果显示,EMA-PCR方法检测限与单一PCR方法一样均为27.5 CFU/mL,说明EMA处理既不会影响活菌DNA的扩增也不会影响PCR方法的灵敏度。利用EMA-PCR方法检测死活混合菌液时发现,添加EMA的实验组DNA条带亮度会随着活菌比例的降低而变暗,且当样品中全是死菌时,没有目标条带出现;而不添加EMA的对照组DNA条带亮度没有变化,当样品中全是死菌时,目标条带依然清晰可见。说明添加EMA可以达到区分死活菌的目的,EMA-PCR方法只检测样品中的活菌,避免了死菌DNA造成假阳性的可能性。

荧光染料EMA在实时荧光PCR定量检测海产品中致病性副溶血弧菌活细胞中的应用

将荧光染料——叠氮溴乙锭(ethidium bromide monoazide,EMA)与实时荧光-聚合酶链式反应(real-time poly-merase chain reaction,RT-PCR)技术相结合,对其在RT-PCR定量检测海产品中致病性副溶血弧菌活细胞中的应用进行研究。纯培养条件下,在2.2×102～2.2×107CFU范围内细胞数的常用对数值与Ct值之间呈严格的负相关性,并且不添加EMA时的检测灵敏度(22CFU)略大于添加EMA(2.2×102CFU)时的检测灵敏度;人工污染牡蛎样品,利用RT-PCR和EMA RT-PCR以及平板计数法分别进行副溶血弧菌定量检测,结果表明EMA RT-PCR更接近于平板计数的结果,单纯RT-PCR定量的结果偏大;在采集的45份海产品样品中,不经富集培养,利用EMA RT-PCR方法仅有一份牡蛎样品呈阳性,牡蛎样品污染程度为114CFU/g。该方法能够快速、灵敏、准确地进行海产品中致病性副溶血弧菌活细胞的定量检测,具有很好的应用价值。

EMA-PCR法快速检测啤酒中腐败短乳杆菌

将叠氮溴乙锭(ethidium bromide monoazide,EMA)与聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术相结合,以酒花耐受基因hor C为靶基因,用啤酒腐败短乳杆菌基因组DNA作为模板进行扩增。结果发现,在前处理过程中加入EMA,当终质量浓度小于20μg/m L时,对活的短乳杆菌中靶基因的扩增没有明显抑制作用;而当EMA终质量浓度为1.0μg/m L时可有效抑制10~5 CFU/m L短乳杆菌死细胞的扩增。本实验建立的EMA-PCR检测方法的灵敏度为10~4活细胞/m L酒液样品。验证实验结果表明,在13株乳酸菌中,建立的hor C特异性EMA-PCR能有效检测到其中的全部5株啤酒污染菌,同时可区分这5株菌的活/死细胞混合体系,降低检测过程中的假阳性。

速冻面米制品中金黄色葡萄球菌和肠毒素A基因三重PMA-qPCR快检方法的建立

为建立准确定量速冻面米制品中金黄色葡萄球菌活菌,筛查肠毒素sea基因并指示PCR反应假阴性的三重PMA-qPCR检测方法。针对金黄色葡萄球菌特异靶基因RpiR和肠毒素基因sea序列保守区,设计引物、探针和构建扩增内标,优化建立三重qPCR检测体系,建立PMA食品前处理方法去除死菌DNA,构建纯培养物和速冻面米制品中污染金黄色葡萄球菌的定量标准曲线,应用三重PMA-qPCR方法检测人工污染金黄色葡萄球菌的速冻面米制品。采用GB4789.10-2016中规定的选择平板计数法,评价三重PMA-qPCR方法的检测性能。结果表明,三重PMA-qPCR检测体系扩增效率高,特异性好。当食品中金黄色葡萄球菌污染量大于10^3CFU/g时,靶基因RpiR可获得有效扩增,污染量在10^3~10^7CFU/g之间时,扩增曲线线性良好(R^2=0.994),PMA-qPCR定量结果与平板计数结果一致性较好。当sea阳性菌株污染量大于10^3CFU/g时,应用PMA-qPCR方法可有效评估食品污染肠毒素A的风险。综上所述,本研究建立的三重PMA-qPCR检测方法操作简便,可快速定量检测速冻面米制品中金黄色葡萄球菌,评估食品污染肠毒素A的风险。

EMA RT-PCR法检测鸡肉中鼠伤寒沙门氏菌活菌

目的:叠氮溴乙锭(Ethidium monoazide bromide,EMA)具有特异性抑制死菌DNAPCR扩增而对活菌细胞无影响的特点,将其应用于鸡肉中鼠伤寒沙门氏菌活菌检测。方法:待测样品中加入EMA至终质量浓度为50μg/m L,卤素灯曝光处理10 min,提取DNA进行RT-PCR反应,根据Ct值和标准曲线计算样品中活菌的数量。结果:相同细胞浓度条件下,活菌经EMA处理后其Ct值与未经EMA处理组的Ct值无显著性差异(P>0.05),且细胞浓度与Ct值均呈显著负相关性,相关系数分别是0.9916和0.9832;死菌经EMA处理后其Ct值与活菌经EMA处理后的Ct值有显著性差异(P﹤0.05),而与阴性对照组无显著性差异(P>0.05);死/活鼠伤寒沙门氏菌混合菌液污染鸡肉样品检测结果显示,与直接RT-PCR方法相比,EMART-PCR方法的检测结果更接近于平板计数结果。结论:EMA与RT-PCR相结合的方法可以快速、准确地检测鸡肉中鼠伤寒沙门氏菌活菌的数量,避免假阳性结果,具有实用意义。

EMA-PCR技术检测金黄色葡萄球菌活菌

目的将叠氮溴化乙锭(Ethidium monoazide bromide,EMA)与聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)相结合,建立一种快速、有效检测金黄色葡萄球菌活菌的方法。方法用EMA处理金葡菌培养物后提取模板,以金黄色葡萄球菌耐热核酸酶编码基因(nuc基因)为靶基因进行PCR反应,并对EMA浓度和曝光时间等条件进行优化。结果当检测2×106CFU/ml的金黄色葡萄球菌时,能有效抑制死菌DNA扩增的EMA最小浓度为0.3μg/ml,对活菌DNA扩增没有明显抑制的EMA最大浓度为2μg/ml;经EMA处理后,从含有1%金黄色葡萄球菌活菌混合悬液制备的DNA中可扩增出目的片段。结论 EMA-PCR能有效检测金黄色葡萄球菌活菌,在临床医学和公共卫生领域检测中具有重要的实用价值。

西瓜细菌性果斑病病菌活细胞PMA-PCR检测方法的建立

利用叠氮溴化丙锭与聚合酶链式反应结合(PMA-PCR),建立了西瓜细菌性果斑病病菌(Acidovorax avenae subsp.citrulli)活细胞检测方法。实验结果表明,当PMA浓度为0.5 mg/m L时,对活细胞DNA的PCR扩增无影响,最低检测浓度为1×104cfu/m L。当样品中死亡细胞浓度低于107 cfu/m L时,PMA可抑制死亡细胞DNA的PCR扩增;当死亡细胞浓度为1×107cfu/m L时,PMA失去效果。该方法适用于低浓度西瓜细菌性果斑病病菌活细胞的检测。