
一、研究背景
食品安全是公共衛生領域的核心議題,而微生物污染是引發食品安全問題的主要因素之一。傳統微生物檢測依賴平板計數法,需經過培養、分離、鑒定等步驟,檢測周期長達24-72小時,難以滿足食品生產過程中實時監控、快速放行及應急檢測的需求。因此,開發高效、便捷的微生物快速檢測技術成為食品安全領域的研究熱點。
二、材料與方法
(一)檢測對象
選取四類典型食品作為檢測基質,覆蓋不同加工類型與微生物污染風險。
1、生鮮食品:雞肉、生菜
2、加工肉制品:火腿腸、培根
3、乳制品:鮮牛奶、酸奶
4、飲料:瓶裝純凈水、果汁
(二)儀器與試劑
1、核心儀器:博清生物熒光計。
2、配套試劑:檢測試劑盒。
3、對照儀器:生化培養箱、菌落計數器。
(三)實驗步驟
1、樣品前處理:稱取25g樣品,加入225mL無菌生理鹽水,均質振蕩10分鐘,制成1:10樣品勻液,根據污染情況進行梯度稀釋。
2、提取:取1mL樣品勻液,加入0.1mL裂解液,室溫靜置2分鐘,裂解微生物細胞釋放ATP。
3、熒光檢測:向裂解后的樣品中加入0.1mL熒光素-熒光素酶試劑,混勻后立即放入博清生物熒光計,檢測并記錄熒光信號值(RLUs)。
4、對照實驗:同時采用平板計數法對樣品進行微生物總量測定,37℃培養48小時后計數,結果以CFU/g(mL)表示。
5、數據校準:以平板計數法結果為基準,建立熒光信號值(RLUs)與微生物濃度(CFU/mL)的標準曲線。
(四)評價指標
1、檢測時間:記錄從樣品前處理到獲得檢測結果的總時長。
2、準確性:計算熒光計檢測結果與平板計數法結果的相關性系數(R2)。
3、靈敏度:確定儀器可穩定檢測的最低微生物濃度。
4、重復性:對同一濃度樣品進行6次平行檢測,計算相對標準偏差(RSD)。
三、結果與分析
(一)檢測效率對比
博清生物熒光計與傳統平板計數法的檢測時間差異顯著。
1、博清生物熒光計:從樣品前處理到出結果,總耗時僅15-20分鐘,其中儀器檢測環節僅需10秒。
2、傳統平板計數法:需48小時培養周期,加上前處理與計數操作,總耗時超過50小時。
(二)準確性與相關性
通過對不同濃度微生物樣品的檢測,建立了博清生物熒光計的標準曲線。
1、標準曲線方程為:y=0.023x+12.5(y為熒光信號值RLUs,x為微生物濃度CFU/mL),相關性系數R2=0.986,表明兩者具有極強的線性相關性。
2、對實際食品樣品的檢測結果顯示,熒光計檢測值與平板計數法結果的相對誤差均小于10%,滿足食品安全檢測的準確性要求。
(三)靈敏度與重復性
1、靈敏度:博清生物熒光計的最低檢測限為102CFU/mL,可有效檢出食品中低濃度微生物污染,符合食品衛生標準中對微生物限量的檢測需求。
2、重復性:對103CFU/mL、10?CFU/mL兩個濃度梯度樣品進行平行檢測,相對標準偏差(RSD)分別為3.2%和2.8%,表明儀器檢測重復性良好。
(四)不同食品基質適應性
在四類食品基質中,博清生物熒光計均表現出穩定的檢測性能。該儀器在加工肉制品和飲料中檢測性能最優,在生鮮食品和乳制品中雖受基質干擾略有影響,但仍滿足快速篩查需求。
四、討論
(一)技術優勢分析
博清生物科技(南京)有限公司研發的熒光計的核心優勢在于“快速”與“便捷”,可有效解決傳統檢測方法的滯后性問題。
1、對于食品生產企業,可實現生產線實時監控,及時發現加工過程中的微生物污染風險,減少因批次污染導致的經濟損失。
2、對于監管機構,在食品安全應急事件中,可快速完成樣品篩查,縮短應急響應時間,提升監管效率。
(二)與傳統方法的互補性
需明確的是,ATP生物發光技術檢測的是所有活細胞的總量,無法區分微生物種類。因此,博清生物熒光計更適合作為快速篩查工具,用于初步判斷樣品是否存在微生物污染超標的風險。當篩查結果顯示異常時,仍需通過傳統平板計數法或分子生物學方法進行進一步的分離鑒定,明確污染微生物種類。
(三)應用局限與改進方向
目前該技術在高基質干擾樣品(如高蛋白、高脂肪食品)中,可能出現熒光信號抑制現象。未來可從兩方面優化:
1、試劑層面:開發針對性的基質消除試劑,降低食品基質對檢測反應的干擾。
2、儀器層面:增加自動校正功能,通過算法補償基質帶來的誤差,進一步提升檢測準確性。
博清生物科技(南京)有限公司研發的熒光計在食品安全微生物快速篩查中具有顯著優勢。其檢測周期短(15-20分鐘)、準確性高(R2>0.98)、靈敏度達標(最低檢測限102CFU/mL),且在多種食品基質中適應性良好。該儀器可作為食品生產過程監控、成品快速放行及應急檢測的高效工具,為食品安全質量控制提供有力支撐。




