如何快速高效分离李斯特菌属
2024-02-29贺炎娜张云鲜王海芸崔永静
贺炎娜,李 丹,张云鲜,王 丹,王海芸,崔永静
蒙牛乳业(焦作)有限公司,河南 焦作 454000
单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)常出现于土壤中,是以死亡的和正在腐烂的有机物为食的腐生菌,能产生溶血素,引起人类发烧、腹泻、头痛、发冷、恶心、肌痛等症状,也是肉制品、乳制品、鱼类、冷藏类食品中的一种污染物,感染后主要表现为败血症、脑膜炎,对人类健康危害较大。
对于单增李斯特氏菌,检验技术机构采用国家标准法作为基础方法进行检验。如何有效地鉴别单核细胞增生李斯特菌,则需要与其他相似菌进行对比试验,在试验过程中记录生理生化试验结果的相同点及不同点,从而准确快速地分辨单核细胞增生李斯特菌。
从2021 年开始,本实验室陆续购入李斯特菌属的标准菌株:英诺克李斯特氏菌、斯氏李斯特氏菌、伊氏李斯特氏菌、单核细胞增生李斯特氏菌。依据GB 4789.30-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验单核细胞增生李斯特氏菌检验》[1],人为地将李斯特菌属的标准菌株添加至样品中,在连续的试验中观察对应标准菌株的菌落形态、生化及溶血试验,从而找出不同菌株的差异性,提升实验人员的综合水平。
1 材料与方法
1.1 菌株与培养基
标准菌株:伊氏李斯特氏菌ATCC19119[美国菌种保藏中心(American type culture collection,ATCC)]、斯氏李斯特氏菌CICC35967、英诺克李斯特氏菌CICC10417、单增李斯特氏菌CICC21635[中国工业微生物菌种保藏管理中心(China center of industrial culture collection,CICC)]。
含0.6%酵母膏的胰酪胨大豆肉汤(Trypticase Soy-Yeast Extract Agar,TSA-YE)、BHI 肉汤(Brain Heart Infusion Broth)、血琼脂平板、PALCAM 琼脂基础(PALCAM Agar Base)、李斯特氏菌显色培养基(Listeria Chiomogenic Medium)、半固体培养基(Motility Test Medium(Semisolid))、单增李斯特氏菌干制生化鉴定试剂盒(Listeria Monocytogenes Dehydration Biochemical Identification Kit)、3%过氧化氢溶液、PALCAM 选择性添加剂、革兰氏染色液(GRAM STAIN SETS)试剂盒。以上培养基均来源于北京陆桥技术股份有限公司。
1.2 仪器
BSP-250 生化培养箱(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)、SPX-250B 生化培养箱(上海福玛实验设备有限公司)、BSC-1300ⅡA2 生物安全柜(上海博迅实业有限公司医疗设备厂)、培养皿(玻璃培养皿或一次性培养皿)、18 mm×180 mm 试管、接种针及对应的灭菌装置(如酒精灯或红外灭菌器)、Primo Star 显微镜(卡尔蔡司股份公司)、VITEK 2 COMPACT 微生物鉴定仪(法国生物梅里埃公司)。
1.3 实验方法
参照GB 4789.30-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验单核细胞增生李斯特氏菌检验》方法。
1.3.1 菌种的活化
标准菌株需从专业从事微生物菌种保藏管理的机构处获得,严格按照标准菌株附带的操作流程活化。实验室按照相应的操作流程将菌株活化后,将其保存在营养肉汤中,同时添加10%~15%的甘油作为冷冻保护培养基[2],获得标准储备菌株,并将其贮存在(-20±2)℃的专用冰柜中。
1.3.2 菌种的复活
将上述活化后的菌株取出,分别放置在营养肉汤或BHI 肉汤(Brain Heart Infusion Broth)中(36±1)℃培养18~24 h。
1.3.3 划线分离与纯化
使用李斯特氏菌显色培养基(Listeria Chiomogenic Medium)和PALCAM 琼脂基础(PALCAM Agar Base)划线培养后的营养肉汤或BHI 肉汤,于(36±1)℃培养(24±2)h 后,观察菌落形态。同时将上述平板上的菌落划线纯化至TSA-YE 平板上,进行后续的鉴定实验。
1.3.4 鉴定
①染色镜检;②动力试验;③生化鉴定:用3%过氧化氢溶液及干制生化试剂盒鉴定,生化试剂盒包含木糖、鼠李糖、MR-VP、葡萄糖、麦芽糖、甘露醇、七叶苷;④溶血试验:穿刺接种;⑤使用VITEK 2 COMPACT 微生物鉴定仪进行鉴定[3]。
2 结果与分析
2.1 分离与纯化
不同菌株在相应培养基上的菌落形态见表1。由于试验过程中使用非选择性增菌培养基TSAYE,故在TSA-YE 生长的菌株均为乳白色,从菌落形态上无法进行区分。
表1 各菌株在不同培养基上的生长情况
2.2 鉴定
2.2.1 染色镜检
挑取TSA-YE 平板上的菌落进行染色镜检见图1。镜检结果表示,四种标准菌株均为革兰氏阳性短杆菌。
图1 显微镜下的形态
2.2.2 动力试验
使用接种针将TSA-YE 平板上的菌落穿刺至半固体培养基中,于(30±1)℃培养48 h~5 d。半固体生长状态见图2。
图2 半固体动力培养基中的形态
2.2.3 生化鉴定
生化鉴定结果见表2,MR-VP、葡萄糖、麦芽糖、七叶苷、过氧化氢酶试验无法区分斯氏李斯特氏菌CICC35967、英诺克李斯特氏菌CICC10417、伊氏李斯特氏菌ATCC19119、单增李斯特氏菌CICC21635四种菌株。伊氏李斯特氏菌ATCC19119、斯氏李斯特氏菌CICC35967 鼠李糖和木糖的结果分别为(-)、(+),英诺克李斯特氏菌CICC10417、单增李斯特氏菌CICC21635 鼠李糖和木糖的结果分别为(+)、(-),这两个试验可进行有效区分。
表2 各菌株的生化鉴定结果
2.2.4 溶血试验
单增李斯特氏菌产生狭窄、清晰、明亮的溶血圈,斯氏李斯特氏菌在刺种点周围产生弱的透明溶血圈,英诺克李斯特氏菌无溶血圈,伊氏李斯特氏菌产生宽的、轮廓清晰的β-溶血区域。
2.2.5 VITEK 2 COMPACT 微生物鉴定仪鉴定
利用VITEK 2 Compact 全自动微生物分析系统对伊氏李斯特氏菌ATCC19119、斯氏李斯特氏菌CICC35967、英诺克李斯特氏菌CICC10417、单增李斯特氏菌CICC21635 四种菌株进行鉴定,磷脂酰磷脂酶C(PIPLC)、D-木糖(dXYL)、α-葡萄糖苷酶(AGLU)、α-甘露糖苷酶(AMAN)、酪氨酸芳胺酶(TyrA)、多粘菌素B 耐受(POLYB)、乳糖(LAC)、新生霉素耐受(NOVO)、6.5%NaCl 生长(NC6.5)、D-海藻糖(dTRE)等10 项检测结果不一致,其余33 项生化鉴定结果一致,结果分别判定为伊氏李斯特氏菌(93%概率)为非常好的鉴定,斯氏李斯特氏菌(97%概率)为极好的鉴定,英诺克李斯特氏菌(99%概率)为极好的鉴定,单核细胞增生李斯特氏菌(99%概率)为极好的鉴定。
3 结论
本研究表明,菌株的关键特性在试验中可快速、高效的区分与分离,同时木糖和鼠李糖试验可初步筛选区分4 株标准菌株。未来可以通过科学技术,将木糖和鼠李糖加入鉴别培养基中,在划线分离步骤中通过颜色信息进行区分,缩短试验过程,提高检测效率。