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大肠杆菌粪大肠菌群检测

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发布时间：2025-06-08 02:03:20 更新时间：2025-06-07 02:03:20

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作者：中科光析科学技术研究所检测中心

大肠杆菌与粪大肠菌群检测概述

大肠杆菌（Escherichia coli）和粪大肠菌群（fecal coliforms）是环境、食品和水源卫生安全的重要指示微生物。大肠杆菌作为一种常见的肠道细菌，主要存在于人类和温血动物的粪便中，其存在往往预示着粪便污染，并能间接指示水源性疾病病原体（如沙门氏菌、志贺氏菌）的风险。粪大肠菌群则是一个更广泛的类别，指能在44.5°C下发酵乳糖产酸产气的细菌群，包括大肠杆菌和其他肠杆菌科细菌。这类微生物的检测在公共卫生领域至关重要，广泛应用于饮用水系统、废水处理、食品加工厂、游泳池和海滩等场景。未经检测的高水平污染可导致水源性疾病的爆发，如腹泻、霍乱等，影响人群健康。因此，建立科学、高效的检测体系是预防污染事件和保护公众安全的核心环节。检测不仅涉及样品采集和分析，还需结合标准化流程以确保结果的可靠性与可比性。

检测项目

检测项目主要针对大肠杆菌和粪大肠菌群的定量分析与定性鉴定。具体包括：大肠杆菌计数（E. coli count），通过测量样品中大肠杆菌的浓度（通常以CFU/mL或MPN/100mL计）；粪大肠菌群计数（fecal coliform count），评估样品中能在高温下生长的总大肠菌群数量；以及特定亚型检测（如致病性大肠杆菌O157:H7），用于识别高风险病原体。这些项目在应用中具有针对性：水质检测关注饮用水和娱乐水体中的污染水平，确保符合安全阈值；食品安全检测用于肉类、乳制品等产品的卫生评估；环境监测则评估废水处理效果。检测项目还常区分“总大肠菌群”和“粪大肠菌群”，前者包括环境中的非粪便来源细菌，后者特指来源于粪便的污染，后者更具卫生指示意义。

检测仪器

检测大肠杆菌和粪大肠菌群需依赖专业仪器设备，确保精度和效率。常用仪器包括：1. 恒温培养箱（incubator），用于在特定温度（如35°C和44.5°C）下培养细菌样品，促进菌落生长；2. 膜过滤装置（membrane filtration unit），包括真空泵和滤膜支架，用于过滤液体样品并将细菌截留于膜表面；3. 显微镜（microscope），用于观察菌落形态和染色特征（如革兰氏染色）；4. 多管发酵设备（multiple tube fermentation rack），由发酵管和Durham管组成，检测发酵产气；5. 分光光度计（spectrophotometer），用于比色分析，测量试剂颜色变化（如酶底物法）；6. 自动化系统（automated detection systems），如PCR仪（用于分子检测）或酶联免疫吸附试验（ELISA）阅读器，可快速定量分析。这些仪器需定期校准，确保检测结果的准确性。

检测方法

检测方法基于微生物培养和生化反应，主要分为传统和现代两类。传统方法包括：1. 多管发酵法（Multiple Tube Fermentation），样品在乳糖发酵管中培养，观察产酸产气现象，通过统计阳性管数估算细菌浓度（MPN法）；2. 膜过滤法（Membrane Filtration），样品过滤后，滤膜置于选择性培养基（如mFC培养基）上培养，直接计数菌落。现代快速方法有：1. 酶底物法（Enzyme Substrate Test），如Colilert试剂，添加特定底物后，大肠杆菌发酵产生酶导致颜色变化，可24小时内出结果；2. 分子生物学方法（Molecular Methods），包括聚合酶链反应（PCR）和基因测序，针对特定基因（如uidA基因）检测，实现高灵敏度定量。所有方法需标准化操作：样品需无菌采集，避免二次污染；培养时间通常为24-48小时；确认试验（如IMViC测试）用于区分大肠杆菌与其他细菌。

检测标准

检测标准确保全球一致性和结果可比性，主要分为国际和国内规范。国际标准包括：ISO 9308-1:2014（水质 - 大肠杆菌和粪大肠菌群的检测和计数 - 膜过滤法），规定了水样分析的详细流程；ISO 16649-2（食品中大肠杆菌计数 - 膜过滤法），适用于食品安全。中国国家标准（GB）如：GB/T 5750.12-2022（生活饮用水标准检验方法 - 微生物指标），涵盖多管发酵法和酶底物法；GB 4789.38-2012（食品微生物学检验 - 大肠杆菌计数），用于食品检测。美国环保署（EPA）标准如Method 1603（粪大肠菌群膜过滤法）和Method 1680（废水分析）。这些标准定义了可接受阈值（如饮用水粪大肠菌群≤1 CFU/100mL），并强调质控要求：包括空白对照、阳性对照和重复测试，确保检测数据可靠。符合标准是实验室认证（如ISO 17025）的基础。