食品微生物二級生物安全實驗室建設(shè)研究

金麗瓊 楊靜

摘要 簡要闡述了生物安全實驗室的定義及建立生物安全實驗室的必要性。通過從微生物二級生物安全實驗室（P2實驗室）環(huán)境設(shè)計，內(nèi)部質(zhì)量控制即檢驗人員的素質(zhì)、實驗室環(huán)境和設(shè)備的質(zhì)量控制、培養(yǎng)基和試劑的質(zhì)量控制、標(biāo)準(zhǔn)菌株的保藏，外部質(zhì)量評估3個方面對食品中微生物檢驗實驗室的建設(shè)進行了探討。并通過對建設(shè)生物安全實驗室依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范進行歸納、整理、解讀，以期能對我國生物安全實驗室的建設(shè)和管理提供參考。

關(guān)鍵詞 質(zhì)量控制；微生物；二級生物安全；實驗室

中圖分類號 TS201.3 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）04-0080-03

Study on the Construction of Secondary Biosafety Laboratory of Food Microbiology

JIN Li-qiong， YANG Jing*

（Analysis and Research Center of Gansu Province， Lanzhou， Gansu 730000）

Abstract The meaning and necessity of establishing biosafety laboratory was elaborated.The construction of P2 laboratory was discussed from three aspects including the design of P2 lab environment；control of internal quality（quality of inspection personnel， laboratory environment and equipment， media and reagents， standard strain storage）；external quality evaluation. By classification， summarization， and interpretation of applicable laws， regulations on biosafety laboratory construction， the aim was to provide reference for the construction and management of Chinese biosafety laboratory.

Key words Quality control；Microorganism；Secondary biosafety；Laboratory

隨著經(jīng)濟的全球化發(fā)展，食品安全問題日益突出，食品安全已成為世界各國政府關(guān)注的重要問題之一。食品安全中微生物污染是涉及較廣、影響較大、問題較多、不易控制的一類污染，而致病菌是影響食品安全要素中危害最大的一類。為有效控制致病菌危害，不僅需要建立從源頭治理到最終消費的有效監(jiān)控體系，而且要加強對致病菌的檢測。由于微生物具有特殊的生物學(xué)特性，對致病菌的檢測必須在特定的食品微生物實驗室內(nèi)進行，才能保證其檢測結(jié)果的可靠性，因此食品微生物二級生物安全實驗室（P2實驗室）的設(shè)計與建設(shè)對保證食品微生物檢測數(shù)據(jù)的可靠性尤其重要。

食品P2實驗室設(shè)計建設(shè)和配套設(shè)施的科學(xué)性、合理性，不僅影響食品微生物檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、可靠性、科學(xué)性，直接關(guān)系到食品衛(wèi)生日常監(jiān)督的科學(xué)性、權(quán)威性以及食源性疾病預(yù)防與控制的有效性，而且關(guān)系到食品微生物的檢測質(zhì)量[1]。因此，針對當(dāng)前食品P2實驗室對微生物檢測指標(biāo)，特別是對致病菌的檢測需求，以及對實驗檢測人員及環(huán)境保護的要求，避免污染等嚴(yán)峻形勢，食品微生物檢測P2實驗室建設(shè)的研究勢在必行。

1 P2實驗室的設(shè)計

P2實驗室是指生物實驗室安全等級的一種分類級別。在微生物檢測實驗室當(dāng)中，P2實驗室是使用最為廣泛的生物安全等級實驗室之一，其等級有 P1、P2、P3、P4，按照實驗室的使用要求來選擇建設(shè)相應(yīng)等級的實驗室。根據(jù)國標(biāo)GB 50346—2011《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》的要求，對P2實驗室做出以下技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定（靜態(tài)）：①潔凈度，無要求；②最小換氣次數(shù)，可開窗通風(fēng)；③與室外方向相鄰相通房間的壓差，無要求；④溫度18～27℃；⑤相對濕度30%～70%；⑥噪聲≤60dB（A）；⑦最低照度300 lx[2]。

P2實驗室設(shè)計所涉及的主要內(nèi)容包括：實驗室送排風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、壓力顯示報警系統(tǒng)、風(fēng)量自動控制系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、電子連鎖、照明系統(tǒng)和室內(nèi)墻體、地面裝修與改造等。

1.1 設(shè)計依據(jù) P2實驗室的設(shè)計主要依據(jù)如下：

GB 19489—2004《實驗室生物安全通用要求》，

GB J50073—2001《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》，

GB 50346—2004《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》，

JGJ71—90《潔凈室施工及驗收規(guī)范》，

GB 50243—2002《通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗收規(guī)范》。

1.2 設(shè)計與結(jié)構(gòu)要求

P2實驗室的建設(shè)可以共用已有的建筑物，與建筑物其他部分可以相通，但是應(yīng)該設(shè)有可自動關(guān)閉的帶鎖的門，因此P2實驗室大多數(shù)是在原有建筑物內(nèi)進行改建而成。由于微生物實驗的特殊性，總體布局和各區(qū)域的安排應(yīng)符合實驗流程的要求，盡量減少往返或迂回，降低對樣品污染和對人員與環(huán)境的危害[3]。門口應(yīng)設(shè)有生物安全標(biāo)識，只有相關(guān)人員才能進入。P2實驗室布局設(shè)計應(yīng)滿足檢測需要，一般設(shè)計包括：1間局部百級的細菌檢測室，1間真菌檢測室，1間致病菌檢測室，1間霉菌培養(yǎng)室，1間細菌培養(yǎng)室，1間微生物儀器鑒定室，1間菌種保存室，1間洗刷消毒室。

P2實驗室主潔凈實驗室自成一區(qū)，安排在整體實驗室的靠邊角落處，這也是P2實驗室的核心區(qū)域。P2實驗室限制外來人員的出入，有潔凈要求的房間設(shè)置在人員干擾較少的地方，輔助房間設(shè)計在外部。由于需要考慮微生物實驗的操作流程，檢測室與洗刷消毒室和培養(yǎng)室相鄰，方便人流與物流的分離。為了控制人員的出入，只設(shè)有一個門進入微生物實驗室主潔凈區(qū)，操作人員進入人流走廊后進入準(zhǔn)備間，并從準(zhǔn)備間分別經(jīng)過一更、緩沖進入操作區(qū)；經(jīng)過更衣、風(fēng)淋、緩沖進入局部百級實驗室。物流則通過傳遞窗實現(xiàn)。

1.3 裝飾要求

實驗室主體框架以彩鋼板與玻璃隔斷為主。外部實驗室可以設(shè)有外窗進行自然通風(fēng)，但是外窗應(yīng)設(shè)置防蟲紗窗；踢腳與墻面齊平或略縮進2～3 mm；地面與墻面的相交位置及其他圍護結(jié)構(gòu)的相交位置，需要用半徑不小于30 mm的圓弧來處理；頂棚的材料應(yīng)該有利于清潔消毒、耐腐蝕、不起塵、不開裂、光滑防水，表面涂層應(yīng)該具有抗靜電性能；檢測實驗室地面用環(huán)氧樹脂材料鋪設(shè)，具有無縫隙、耐腐蝕、平整、容易清洗的特征。檢測實驗室設(shè)置觀察窗和門鎖。當(dāng)實驗室有壓力要求時，實驗室的門應(yīng)該開向相對壓力要求高的房間。 緩沖間的門應(yīng)該可以單向鎖定。生物安全實驗室的入口應(yīng)標(biāo)示生物安全防護級別、操作的致病性生物因子、實驗室負責(zé)人姓名、緊急聯(lián)絡(luò)方式等信息，同時標(biāo)示出國際通用生物危險符號。生物危險符號按圖1繪制，顏色應(yīng)為黑色，背景為黃色。

1.4 凈化要求

為滿足P2實驗室溫濕度要求，應(yīng)配備凈化空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)。凈化空調(diào)系統(tǒng)能夠做到控制實驗室內(nèi)部溫度、濕度、塵埃、細菌、有害氣體的濃度和氣流分布，保證實驗室人員所需風(fēng)量和室內(nèi)合理的氣流流向，并能維持整個微生物實驗室合適的梯度壓力和定向流動，全面實現(xiàn)“無菌環(huán)境保障體系”的目的，減少實驗過程中一切潛在的感染危險。

1.5 其他設(shè)備

互鎖式傳遞窗：不僅保證了實驗室物流的安全性，而且保證了室外和室內(nèi)空氣的隔絕，方便實驗人員的物品傳遞。互鎖式傳遞窗內(nèi)的紫外燈可將污染過的物品在拿出實驗室前進行消毒。微壓差表：可顯示室內(nèi)外壓差量，按照要求控制壓差。實驗室出口處應(yīng)設(shè)置洗手裝置及緊急沖眼裝置。排水：含菌污水應(yīng)經(jīng)高溫高壓消毒或化學(xué)消毒后排放至市政污水排放公用系統(tǒng)。

2 P2實驗室的質(zhì)量控制

由于食品微生物檢測的特殊性，同時也為了保證食品微生物檢測的質(zhì)量，保證檢測結(jié)果的真實、準(zhǔn)確，人們需要對檢測過程進行質(zhì)量控制。實驗室質(zhì)量控制是指為將分析測試結(jié)果的誤差控制在允許限度內(nèi)所采取的控制措施，包括實驗室內(nèi)質(zhì)量控制和實驗室間質(zhì)量控制2部分內(nèi)容。

2.1 內(nèi)部質(zhì)量控制

實驗室內(nèi)部質(zhì)量控制是指為將分析測試結(jié)果的誤差控制在允許限度范圍內(nèi)必須采取的控制措施。其目的在于監(jiān)督與記錄實驗室的檢測過程，為評價檢驗結(jié)果是否可靠以及查找和排除檢測環(huán)節(jié)中不合規(guī)原因提供可靠的依據(jù)[4]。實驗室內(nèi)質(zhì)量控制是實驗室分析人員對檢測過程進行自我控制的過程，是食品微生物檢驗質(zhì)量控制的基礎(chǔ)和核心，也是做好實驗室間質(zhì)量評價的前提。實驗室內(nèi)質(zhì)量控制主要包括儀器設(shè)備的質(zhì)量控制、平行樣品的分析、加標(biāo)樣分析以及使用的質(zhì)量控制等。

2.1.1 人員要求。

相應(yīng)崗位的人員應(yīng)具備微生物檢測相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)知識，或經(jīng)過國家認可的相關(guān)培訓(xùn)機構(gòu)的培訓(xùn)，獲得相應(yīng)的技術(shù)能力證明（證書及證件）。 微生物檢驗室由相應(yīng)技術(shù)能力較強和操作經(jīng)驗豐富的人員負責(zé)室內(nèi)的技術(shù)工作。微生物檢驗人員需要定期進行檢測技術(shù)的培訓(xùn)，不斷更新檢測技術(shù)，避免誤操作對檢驗人員帶來的危害。另外，還要不斷學(xué)習(xí)新標(biāo)準(zhǔn)，避免因?qū)π聵?biāo)準(zhǔn)的誤解而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。定期對全體人員進行微生物污染防護知識培訓(xùn)，提高檢測人員的安全防護意識，遠離污染區(qū)域，做好安全防護措施。

2.1.2 標(biāo)準(zhǔn)菌株的質(zhì)量控制。

標(biāo)準(zhǔn)菌株是由國內(nèi)或國際菌種保藏機構(gòu)保藏的，遺傳學(xué)特性得到確認和保證并可追溯的菌株。標(biāo)準(zhǔn)菌株是根據(jù)各種國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，用來驗收培養(yǎng)基、驗證實驗方法和評估實驗操作。因此，實驗室需要根據(jù)自己的能力范圍，保存相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)菌株。

實驗室在保存相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)菌株之前，首先需要制定菌種申購、使用、保藏、領(lǐng)用、傳代和存儲等的相關(guān)制度，同時學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)菌株標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程，保證標(biāo)準(zhǔn)菌株的合理保存，確保檢測結(jié)果的溯源性和穩(wěn)定性[5]。另外，實驗室還要建立完善的記錄文件，記錄信息包括菌（包括學(xué)名）、編號、來源、鑒定特征、鑒定時間、鑒定者、傳代情況、最適培養(yǎng)基和培養(yǎng)條件、保藏方法等[6-7]。對實驗室保存的各類菌種，在接收和保藏過程中，為保證菌種質(zhì)量而對鑒定結(jié)果進行核查，有污染或退化跡象時，要及時分離、純化、復(fù)壯。每次檢查要有詳細的記錄，要做到每一步實驗有記錄可查。

2.1.3 培養(yǎng)基的質(zhì)量控制。

培養(yǎng)基是微生物檢測實驗室主要的檢測試劑，因此培養(yǎng)基的質(zhì)量控制是保證微生物檢驗質(zhì)量的基礎(chǔ)。首先培養(yǎng)基的購買，必須選擇國內(nèi)外信譽較高的企業(yè)。其次負責(zé)驗收的人員需要核實培養(yǎng)基的名稱、規(guī)格、生產(chǎn)日期、保存日期、外觀是否密封等。經(jīng)驗收后，試劑管理人員應(yīng)及時對培養(yǎng)基進行分類存儲，并建立培養(yǎng)基清單，清單應(yīng)包括培養(yǎng)基的名稱、規(guī)格型號、數(shù)量、企業(yè)名稱、生產(chǎn)日期及保質(zhì)期等。培養(yǎng)基應(yīng)存放在干燥、通風(fēng)處，需要冷藏的培養(yǎng)基和試劑應(yīng)按要求冷藏存放[8]。

培養(yǎng)基的配制和使用要嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進行操作。培養(yǎng)基的配制和使用也應(yīng)該及時進行記錄。培養(yǎng)基的配制記錄包括培養(yǎng)基的名稱、配制量、操作者、配制日期以及使用期限，并于包裝上標(biāo)明使用期限，定期做質(zhì)量檢查，以保證在有效期內(nèi)使用。使用記錄應(yīng)包括培養(yǎng)基名稱、使用量、操作者、使用日期等。

2.1.4 生物安全柜的質(zhì)量控制。生物安全柜是為操作原代培養(yǎng)物、菌毒株以及診斷性標(biāo)本等具有感染性的實驗材料時，用來保護操作者、實驗室環(huán)境以及實驗材料，使其避免暴露于操作過程中可能產(chǎn)生的感染性氣溶膠和濺出物而設(shè)計的。為了保證生物安全柜使用的安全性、穩(wěn)定性和有效性，同時保證實驗環(huán)境的安全性，實驗室需要定期對生物安全柜進行儀器鑒定，更換濾網(wǎng)，檢測紫外線是否正常，確保生物安全柜的正常使用。同時，要做好生物安全柜的使用和維護記錄。

2.1.5 實驗室清潔。

微生物實驗室應(yīng)制定合理、完善的衛(wèi)生管理制度，來確保實驗環(huán)境符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求規(guī)范。定期對微生物實驗室操作環(huán)境進行清理與消毒。對廢棄物采取合理處理后投入指定的容器內(nèi)，或者經(jīng)無害化處理后方可廢棄。微生物實驗室必須做好廢棄物的處理，以防對環(huán)境和人員造成危害，以及引起病原微生物的傳播。

微生物實驗室常用并且需要監(jiān)控的儀器包括：培養(yǎng)箱、干燥箱、高壓滅菌鍋、冰箱、溫度計、紫外燈、顯微鏡、天平。同時做好各種儀器的維護和使用記錄。

2.2 外部質(zhì)量控制

實驗室外部質(zhì)量控制也叫實驗室間質(zhì)量控制，主要包括實驗室間比對和能力驗證。實驗室間質(zhì)量控制是對實驗室檢測能力和分析能力的綜合判斷，也是對實驗室內(nèi)質(zhì)量控制效果的檢驗，更是發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差和標(biāo)準(zhǔn)化實驗室的比對[9]。參加能力驗證是證實實驗室能力的有效手段，因此實驗室可通過參加能力驗證活動，證實實驗室對程序和方法的有效控制，提高實驗室可信度，改善實驗室質(zhì)量管理體系。參加實驗室間比對是為了確定各實驗室進行某些檢測的能力，以及檢測實驗室的持續(xù)能力，有利于實驗室技術(shù)水平的提高[10]。

3 結(jié)論

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，食品安全問題已成為人們越來越關(guān)注的焦點，同時也成為食品進出口貿(mào)易的首要問題。食品微生物檢驗是評價食品衛(wèi)生質(zhì)量、保證食品安全、預(yù)防和控制食源性疾病的重要手段之一，因此食品微生物檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，直接關(guān)系到食品衛(wèi)生日常監(jiān)督的科學(xué)性、權(quán)威性以及食源性疾病預(yù)防與控制的有效性[11]。為了有效保證我國食品微生物檢驗的質(zhì)量，提高食品微生物檢驗結(jié)果的可靠性，為質(zhì)量監(jiān)督工作提供有力的依據(jù)，不僅需要不斷提高檢驗人員的專業(yè)技術(shù)、工作經(jīng)驗以及滿足儀器設(shè)備要求以外，而且應(yīng)該提高實驗環(huán)境水平，加強對實驗環(huán)境的管理，完善管理程序，同時進行實驗室的質(zhì)量控制，保證檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保人民食品的安全。

參考文獻

[1] 陳春艷，劉林勇，陳建華.淺談如何有效提高食品微生物檢驗質(zhì)量[J].科技與生活，2010（17）：111.

[2] 中華人民共和國建設(shè)部.生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范：GB 50346—2004[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.

[3] 段永翔.微生物實驗室生物安全問題[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)，2004，31（5）：658-660.

[4] 楊振華.臨床實驗室質(zhì)量管理[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2003.

[5] 史玲.細菌學(xué)檢驗的室內(nèi)質(zhì)量控制[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17（4）：722.

[6] 全國認證認可標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品微生物檢測》理解與實施：GB/T 27405—2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[7] 李志勇，謝鈞憲，許龍巖，等.食品微生物檢驗的質(zhì)量控制[J].檢驗檢疫科學(xué)，2004，14（4）：5-9.

[8] 黃薇，蔡炯，黃劍屏，等.疾病預(yù)防控制系統(tǒng)微生物實驗室質(zhì)量控制與評價[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2007，17（1）：134-136.

[9] 賴秀云.透過一株盲樣考核菌株看微生物檢測質(zhì)量控制[J].中國衛(wèi)生檢驗雜志，2003，13（2）：234-235.

[10] 李貽漢，蔡妙森，王琳，等.衛(wèi)生微生物檢驗的質(zhì)量控制[J].中國衛(wèi)生質(zhì)量管理，2008，21（6）：125-127.

[11] 鞠福龍，楊光.食品中微生物檢驗的質(zhì)量控制[J].現(xiàn)代測量與實驗室管理，2010，18（4）：63-64.