沙門氏菌屬(Salmonella)是一群寄生在人類和動物腸道中,生化反應和抗原結構相關的革蘭氏陰性桿菌。沙門氏菌屬細菌的血清型現已達2500多種。根據DNA同源性,分兩個種,即腸道沙門氏菌(S.enterica)和邦戈沙門氏菌(S.bongori)。腸道沙門氏菌又分6個亞種,能感染人類的沙門氏菌血清型,約1400多種,主要在第一亞種中,即腸道沙門氏菌腸道亞種(S. enterica subsp. Enterica)。
沙門氏菌屬中少數血清型如傷寒沙門氏菌、甲型副傷寒沙門氏菌、乙型副傷寒沙門氏菌和丙型副傷寒沙門氏菌是人的病原菌,對人類有直接的致病作用,引起腸熱癥,對非人類宿主不致病。絕大多數血清型宿主范圍廣泛,家畜、家禽、野生脊椎動物以及冷血動物、軟體動物、環形動物、節肢動物(包括蒼蠅)等均可帶菌,其中部分沙門氏菌是人獸共患病的病原菌,可引起人類食物中毒或敗血癥。
所以將沙門氏菌檢驗規定為食品致病性菌種檢驗中的重要項目,它的檢測過程一般包括樣品前增菌、選擇性增菌、選擇性平板分離劃線、初步生化鑒定(確定可疑菌)、生化鑒定、血清學鑒定共計6個步驟。
下面我們就開始對整個檢測過程進行分析梳理:(GB4789.4-2016)
1. 樣品處理及預增菌
無菌操作稱取25g(mL)樣品,置于盛有225mL緩沖蛋白胨水(BPW)的無菌均質杯、均質袋或合適容器內,根據標準要求進行均質。若樣品為液體,即可以均質,也可以震蕩混勻。于36℃±1℃培養8h-18h。
前增菌的緩沖蛋白胨水(BPW),為非選擇性的增菌培養基,培養過程中緩沖體系能將培養基維持在較高pH,有利于受損細胞的恢復。
蛋白胨提供碳源和氮源滿足細菌生長的需求;氯化鈉可維持均衡的滲透壓;磷酸二氫鉀和磷酸氫二鈉是緩沖劑。
2. 選擇性增菌
將培養后BPW搖勻,取1mL轉種于10mL 四硫磺酸鈉煌綠增菌液(TTB),于42℃±1℃培養18h-24h,同時再取1mL轉種于亞硒酸鹽胱氨酸增菌液(SC),于36℃±1℃培養18h-24h。
TTB增菌液的配制有兩個注意事項,一是碳酸鈣是TTB的正常成分,作用是中和吸收有毒性的代謝物質(主要是培養基酸堿度的變化對菌生長的影響)。但是碳酸鈣不溶于水,所以TTB有沉淀是正常的,分裝時一定搖勻分裝。二是四硫磺酸鈉是TTB抑制性的核心成分,培養基也以此命名,但成分表中并沒有四硫磺酸鈉,它是在碘液煌綠加入后,硫代硫酸鈉經碘氧化生成的。四硫磺酸鈉對大腸菌群有抑制作用,但不穩定,所以碘液和煌綠必須在臨用前加入。
SC培養后,若菌生長,培養液會變紅,但是變紅不意味著沙門氏菌的存在,還需要往下進行。
3. 選擇性分離
將培養后的TTB和SC搖勻,用接種環分別劃線接種于BS瓊脂平板和XLD瓊脂平板,或HE瓊脂平板,或沙門顯色平板,于36℃±1℃分別培養40h-48h或18h-24h,之后觀察各個平板上菌落特征。
單菌落的菌落特征最為典型,利于觀察,為獲得大量單菌落,一般建議采用三區或四區劃線,這樣分離效果好,更容易出現單菌落。
BS瓊脂是沙門氏菌檢驗中的必用平板,它的優勢在于對傷寒沙門氏菌的檢出率比傳統平板高30-80%不等。同時在沙門顯色培養基出現之前,對變形菌的抑制性和特異性均好于同類培養基。所以BS瓊脂一直是沙門氏菌選擇分離的首選培養基。
BS瓊脂上沙門氏菌菌落特征:菌落為黑色有金屬光澤、棕褐色或灰色,菌落周圍培養基可呈黑色或棕色;有些菌株形成灰綠色的菌落,周圍培養基不變。
XLD瓊脂上沙門氏菌菌落特征:菌落呈粉紅色,帶或不帶黑色中心,有些菌株可呈現大的帶光澤的黑色中心,或呈現全部黑色的菌落;有些菌株為黃色菌落,帶或不帶黑色中心。
XLD瓊脂里添加了木糖,腸道細菌幾乎都可以利用木糖,只有志賀不利用。所以志賀是無色的菌落。其中還添加了賴氨酸,沙門氏菌也能利用木糖產酸,這樣就不能與其他腸道菌區分開,但是大部分沙門會產賴氨酸脫羧酶,在酸性條件下把賴氨酸脫羧后形成的尸胺是堿性,會中和木糖產的酸,從而使菌落保持無色。再配合硫化氫指示系統,沙門就變成了我們看到的形態。乳糖和蔗糖的存在可以讓產生賴氨酸脫羧酶的大腸菌群大量產酸,從而與沙門氏菌區分。
四種常用培養基菌落形態分類如下
不同的廠家的沙門氏顯色培養基,由于其培養基上的酶底物和顯色基團不同,所以形成的菌落特征就不同,按照廠家的說明書判斷。
4. 初步生化
自選擇性瓊脂平板上分別挑取2個以上典型或可疑菌落,接種三糖鐵瓊脂,先在斜面劃線,再于底層穿刺;接種針不要滅菌,直接接種賴氨酸脫羧酶試驗培養基和營養瓊脂平板,于36℃士1 C培養18h~24h,必要時可延長至48h。
注意:三糖鐵瓊脂要配制為高層斜面,接種針挑取菌落,于高層斜面上劃線,再穿刺(穿刺針不要破壁,不要穿透,距底部5mm左右即可);同時用穿刺過的接種針接種賴氨酸脫羧酶反應管(分為賴氨酸脫羧酶反應管和對照管,兩者都有要接種,表面覆蓋2-3滴液體石蠟,防止氧化)。
需要根據下表判定菌落的可疑性,來確定是否再進行下一步的生化鑒定。
5. 生化鑒定
確定可疑菌后,需要進行生化鑒定,若一個一個生化管去做,過程十分的繁瑣。根據國標“5.4.3”規定,可疑采用生化鑒定試劑盒或全自動生化鑒定系統進行檢測。
6. 血清學鑒定
血清學鑒定是十分必須的步驟,可判定沙門氏菌是否被O多價抗原和H多價抗原血清凝集。
采用的血清可以是進口的或者國內生產的,但是國內血清的凝集性能有時不太好,而進口血清又太貴。所以僅是判定O多價和H多價凝集的,用國產的就可以。
(1)以無菌干凈的玻片為載體,滴一滴生理鹽水,接種管從營養瓊脂平面挑取少量菌體,在生理鹽水中涂開,緩緩涂,觀察凝集情況,排除自凝。
(2)滴一滴O多價血清于玻片上,重復上述步驟,判斷凝集情況,一般情況都會凝集的。除非是有Vi抗原存在時(如鼠傷寒沙門氏菌),會阻止O血清凝集,可挑取菌體至1 mL生理鹽水中制成菌懸液,于酒精燈煮沸在檢查。
(3)滴一滴H多價血清于玻片上,重復上述(1)中步驟,判斷凝集情況。若凝集效果不明顯,需要用0.6%半固體瓊脂平板誘導,帶菌落蔓延生長是,挑取邊緣部分進行檢查。
典型凝集效果見下圖:
7. 關鍵控制點
a、樣品處理
盡可能縮短解凍時間,使竟爭菌群生長最少,并減小對沙門氏菌的損傷致病菌取樣一定要均勻并具有代表性(蛋黃蛋清混勻取樣)。
b、培養基及培養方面
(1)沒有一種培養基可疑準確無誤的篩選出沙門氏菌,必須選擇多種選擇性培養基同時篩選,只能說顯色培養基綜合選擇性更強。
(2)試劑和培養基的配置一定要嚴格按照說明書配置,是否需要高壓滅菌,添加劑用量及培養基保存條件。
(3)BS培養基是分離沙門氏菌的高效培養基,特別適用于傷寒類的沙門氏菌,不是所有的選擇性培養基都能有效分離出傷寒沙門氏菌和副傷寒沙門氏菌,BS是分離傷寒類沙門氏菌的首選培養基。
(4)BS不能高壓,不能過熱溶解,只能在使用前一天配置,保存在陰暗處,48h后失去選擇性,保存不當,顏色變淺標明已經開始減效。
(5)TTB的添加劑必須在棕色瓶儲存,不能見光,否則選擇性減弱。TTB有碳酸鈣沉淀,分裝時一定要搖勻,碳酸鈣作用是消除和吸收有毒代謝產物。TTB加入添加劑后就不能再加熱。
(6)SC種含有亞硒酸氫鈉,劇毒物質,使用時候要注意安全,當天使用當天配置。
(7)TSI最好自己配置,制備成高柱斜面,有助于結果判讀
(8)從挑選可疑菌落開始,建議每步都同時劃線營養瓊脂瓊脂,確保每個菌落均為純菌。
c、生化反應
(1)生化反應要用純菌落進行(從營養瓊脂中挑取單個菌落制備成適宜濃度的菌懸液)。
(2)多種生化試驗同時測試可以提高檢測效率。
