□ 赵焕铸 中国微生物学会工业微生物专业委员会

　　食品安全无小事，近年来，业界越来越重视食品安全的相关检测，尤其是微生物检测技术，国际国内在该方面取得了很大的进展。本文将其技术产品现状及发展方向做如下概述。

　　食品检测中鉴定微生物的

　　常规方法

　　微生物鉴定是食品微生物检测实验室的一项基本工作，也是实验室能力验证考核的一项基本内容。目前市场上微生物鉴定平台主要采用经典的生化反应方法。主要产品涉及法国生物梅里埃的手工API系统，自动化的ATB系统及全自动的Vitek2Compact系统。美国BD公司的Phoenix100系统及美国Biolog公司的微生物鉴定系统。

　　法国生物梅里埃的手工鉴定系统API

　　API是公认的微生物鉴定金标准方法，API无需专用仪器，采用标准化手工方法完成细菌的生化鉴定，为低成本替代传统手工细菌生化鉴定的最佳产品。

　　API系统特点：

　　完整的鉴定谱：15种试条，可鉴定550余种细菌；

　　简单方便：标准化方法，成本低廉，判读结果简单

　　快速高效：4～24小时可获得鉴定的结果。

　　该系统主要用于刚刚开始组建的食品微生物检测实验室，只需要API鉴定试剂盒，菌库软件及孵箱就可以具备标准的微生物鉴定能力了。

　　法国生物梅里埃New ATB系统

　　New ATB系统是半自动化的微生物鉴定系统，该系统可鉴定由环境、原料及制成品分离导致的细菌，同时也可以进行药物敏感性试验（包括肠杆菌、非发酵G（-）杆菌、葡萄球菌、链球菌、酵母菌、厌氧菌）。可鉴定770种细菌，进行近80种抗生素药敏实验分析。

　　ATB还具备快速鉴定模式，可以在4小时内进行大多数细菌的快速鉴定。

　　New ATB系统原理：鉴定试条包含风干底物的反应孔，经标准浊度的菌液活化，于指定温度培养4小时/24小时后即可进行读数鉴定。计算机根据阅读器检测到的结果自动调用相应试剂条数据库，得出生化/同化结果和药敏试验结果。系统将所得编码跟数据库的典型菌株生化谱比较，以客观的2个参数（鉴定百分率及T-值）计算鉴定结果。

　　New ATB系统特点：

　　速度快捷；

　　提供自动化接种，阅读及分析试条结果；

　　准确可靠的结果ID 32及快速ID 32试条由金牌标准API试条改良而成，配合自动化概念，结合成完整的细菌鉴定系统。

　　法国生物梅里埃全自动微生物鉴定系统Vitek2Compact

　　Vitek2Compact系统是目前市场上广泛采用的完全自动化系统，基于金标准的API方法，采用全自动设计，从细菌接种到真空填充，全自动孵育，判读打印报告。该系统具有以下特点：

　　（1）采用经典的微生物生理生化反应原理，是真正意义上的微生物生化鉴定系统；

　　（2）真正意义上的完全自动化系统，操作简单，耗材成本低；

　　（3）具有完整的鉴定谱，可对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、酵母菌、芽孢菌、奈瑟氏菌、嗜血杆菌、厌氧菌进行鉴定，菌库超过600种；

　　（4）快速报告试验结果，平均鉴定时间5小时；

　　（5）经典的方法及自动化的操作，保证了鉴定结果的准确性，该系统具有超强的鉴定性能；

　　（6）广泛的认证认可，包括FDA,SFDA,AOAC及GB 4789等。

　　美国BD公司的Phoenix100系统

　　Phoenix100系统自上市以来已经超过10年时间，采用的基本原理为生化反应原理，在医院市场得到一定程度的应用。客观的讲该系统使用维护成本过高，耗材主要是鉴定药敏复合板，需要另配肉汤及指示剂，导致耗材成本过高。另外采用荧光加比色指示生化反应，对于细菌鉴定而言灵敏度过高，经常出现不能鉴定的情况，导致耗材的浪费。

　　美国Biolog公司的Microstation和Omnilog自动微生物鉴定系统

　　Microstation和Omnilog自动微生物鉴定系统基于95种碳源或化学敏感物质的利用进行微生物鉴定。该系统并非基于经典的伯杰手册的鉴定方法，在业界有学术方面的争议，主要是对碳源同化鉴定方法存在异议，认为该方法可以用于科研，但是实际鉴定报告的运用上，没有方法可以对比。该方法要求操作人员比较专业，一般定位是科研用途。

　　食品微生物鉴定技术的发展

　　以上列出的是目前经典的微生物鉴定技术，随着国际上微生物鉴定技术的发展，新的技术不断出现，希望能够更快，更准确，更全面的进行微生物鉴定，相关的技术平台主要有飞行质谱快速微生物鉴定法及分子水平上的快速微生物鉴定方法。
 

　　细菌快速鉴定飞行质谱方法

　　Maldi-TOF（基质辅助激光解析飞行时间质谱仪）用于理化方面蛋白质的分析，是一种成熟的分析方法。近年来，随着技术地进步，科学家们发现可以通过分析细菌核质体不同大分子蛋白的组成来进行细菌的鉴定，于是该方法很快在细菌快速鉴定方面得到了广泛使用，该技术也数次获得诺贝尔奖。

　　质谱法进行快速微生物鉴定具有以下特点：

　　（1）鉴定速度快：常常在数分钟内就得到鉴定结果；

　　（2）鉴定准确：同常规微生物生化鉴定方法比较符合率高；

　　（3）操作简便：只需要简单的操作就可进行复杂的微生物鉴定；

　　（4）菌库大：相比生化鉴定方法，质谱法建立菌库更快，可鉴定的微生物种类更多，对于一些用常规方法难鉴定的微生物鉴定效果较好。

　　该技术一经微生物鉴定运用，就得到了多方面的关注，甚至很多专业人士认为该技术在未来5年内将大规模装备于中国的微生物实验室。

　　目前市场上可进行快速细菌鉴定的质谱产品只有法国生物梅里埃和德国布鲁克可提供。两种产品均有其优势，梅里埃的质谱鉴定产品VITEK MS强项在于其菌库及建库方法，具有菌库标准，建库方法被认可，菌库容量大，鉴定结果准确。德国布鲁克产品具有硬件方面的优势，是专业生产质谱的厂家。

　　微生物16S测序方法及全基因组

　　测序方法

　　生物细胞DNA分子的一级结构中既具有保守的片段，又具有变化的碱基序列，保守的片段反映了生物物种间的亲缘关系，而高变片段则能表明物种间的差异。这些保守的或高变的特征性核苷酸序列是不同分类级别生物（如科、属、种）鉴定的分子基础，因此可根据rDNA（核糖体DNA）序列设计用于某一种、属、科甚至更大类群范围的微生物检测或鉴定的探针。细菌中rRNA（即rDNA）高度保守，以16S rRNA为聚合酶链式反应（PCR）扩增靶分子的细菌快速分类鉴定标准方法已经成功建立，该方法可以应用于细菌种、属和科的鉴定及系统进化分析等。与其它细菌鉴定方法比较，16S rRNA测序技术鉴定细菌具有高效、准确、简便、特异性强的优点。随着基因组学的迅猛发展， 细菌16S rRNA间隔区序列数据库不断扩大，运用16S rRNA序列分析技术对微生物进行分类鉴定，确定微生物在进化中的位置，已成为微生物鉴定中至关重要的方法。

　　另外对于微生物鉴定方法研究还集中在微生物全基因组测序，可以预计，在未来几年，基于各种测序平台的微生物鉴定仪器将装备市场，为微生物鉴定提供更多的手段。

　　从微生物表型鉴定到蛋白指纹图谱，进而解码微生物的基因序列，不同水平的鉴定技术及方法为食品微生物鉴定提供了多种选择，不同方法的互相比对及研究也层出不穷。随着人们对食品安全的日益重视，政府对食品中致病微生物检测的投入逐年增大，相信不同的检测技术都会在食品微生物检测实验室中找到一席之地，发挥其应有的作用。
来源：食安中国