貴陽市河水中大腸桿菌O157：H7的檢測

袁光宇 龔維瑤 賈玲玲

摘要[目的]檢測貴陽市河水中大腸桿菌O157：H7。[方法]通過大腸桿菌O157：H7毒力基因志賀樣毒素2（stx2）、α-溶血素（hlyA）、緊密黏附素（eaeA）設計3對引物，并建立了實時熒光定量PCR檢測方法對8株菌株進行特異性、靈敏度檢測，利用該方法檢測了采集自貴陽市部分河流10組水樣。[結果]該方法能夠特異擴增大腸桿菌O157：H7毒力基因，靈敏度為127 ng/mL;檢測水樣結果與國標方法相比，其靈敏度為87.5%，特異度為97.1%，準確度為94.0%。[結論]該方法的建立能夠為大腸桿菌O157：H7檢測提供較好的理論基礎。

關鍵詞實時PCR;大腸桿菌O157：H7;毒力基因

中圖分類號R123.1文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2018）28-0167-02

Detection of Escherichia coli O157：H7 from River Water of Guiyang City

YUAN Guangyu，GONG Weiyao，JIA Lingling et al（Guizhou Kwinbon Science and Technology for Food Safety Co.，Ltd.，Guiyang，Guizhou 550009）

Abstract[Objective] The research aimed to detect the Escherichia coli O157：H7 from river water of Guiyang City[Method]3 pairs of primers were designed by using E.coli O157：H7 virulence gene Shiga toxin 2 （Stx2），alpha hemolysin （hlyA） and tight adhesin （eaeA）.Quantitative realtime PCR assay was established to detect the specificity and sensitivity of the 8 strains.10 water samples collected from some rivers in Guiyang City were detected by this method.[Result]The method could amplify the virulence gene of E.coli O157：H7 and the sensitivity was 127 ng/mL.Compared with the national standard method，the sensitivity of the detected water sample was 87.5%，the specificity was 97.1%，and the accuracy was 94.0%.[Conclusion]The establishment of the method can provide a good theoretical basis for the detection of E.coli O157：H7.

Key wordsRealtime PCR;Escherichia coli O157：H7;Virulence gene

腸出血性大腸桿菌是大腸桿菌成員中的一個亞型，主要分為26、111、157這3類血清型，感染后能導致人類出現出血性腸炎、溶血性綜合癥而得名，3類血清型中主要能引起人類感染性腹瀉的菌株是O157：H7[1-2]。大腸桿菌是污染食品導致食品安全事件的微生物重要組成之一，病原菌的污染可能在食品的生產與加工、食品包裝、運輸、保存及消費等各環節。大腸桿菌的檢測方法主要有常規的培養鑒別檢測方法、膠體金試紙條、免疫磁珠分離檢測、PCR檢測等[3-5]。

在食品生產交易鏈中，常規的細菌培養、鑒定方法需要多個步驟檢測，檢驗周期較長，不能滿足食品安全快速檢測要求。實時熒光定量PCR（Real-time PCR）是能特異性擴增DNA片段的分子生物學方法，在生物體外實現DNA的復制，以熒光信號強度測DNA的總量[6-7]。筆者建立于大腸桿菌O157：H7毒力基因志賀樣毒素2（stx2）、α-溶血素（hlyA）、緊密黏附素（eaeA）基因設計引物片段[6-7]，Real-time PCR擴增細菌基因組依據熒光信號實現快速檢測。

1材料與方法

1.1試材試驗涉及菌株信息見表1。DNA Maeker、DNA提取試劑盒DP302購買于天根生化科技有限公司;2×SYBR Green PCR Mastermix購買于Solarbio;其他化學試劑購買于國藥。

1.2儀器凝膠成像儀BIO-RAD、電泳儀購買于Thermo公司;實時熒光定量PCR擴增儀購買于Thermo;高速離心機5424D型購買于Eppendorf公司。

1.3方法

1.3.1引物設計。

搜索GenBank公布的大腸桿菌O157：H7菌株志賀樣毒素2（AF162758.1）、α-溶血素（U12572.1）、緊密黏附素（U32312.1）基因序列，利用Primer-BLAST 設計引物。引物由生工生物工程（上海）有限公司合成，引物信息如下所示：

hlyA-For：5′-TCTGACAGGAGGAAGCGGTA-3′

hlyA-Rev：5′-CTCCTGAGGCATCTTTCGCA-3′

stx2-For：5′-AACTGCATATTGCCCCGTCA-3′

stx2-Rev：5′-TGTGATGGATGGTGCCAGAC-3′

eaeA-For：5′-AGCGTTACGTTTCCCTCTCG-3′

eaeA-Rev：5′-CCGGGTCCGGGTATAACAAC-3′

1.3.2DNA的提取及反應體系建立。表1各細菌接種在10 mL 適宜液體培養基，搖床培養過夜，按DNA提取試劑盒方法提取細菌基因組DNA。

Real-time PCR反應體系：DNA模板1 μL，2×Mastermix 10 μL，Primer for/rev 2 μL，ddH2O 7 μL。反應條件為95 ℃ 5 min，94 ℃ 30 s，60 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，30個循環后72 ℃持續5 min。

1.3.3特異性及靈敏度測試。

利用建立的Real-time PCR反應體系，以3對特異性引物分別檢測表1中所示菌株基因組DNA。大腸桿菌O157：H7基因組DNA按10倍梯度稀釋至10-6，取1 μL作為模板，用于驗證方法的靈敏度。

1.3.4樣本檢測。

采集自貴陽市部分河流水樣50份，分別進行增菌后，按建立的Real-time PCR試驗方法和微生物學檢驗標準[8]進行檢測。

2結果與分析

2.1方法特異性

經熒光等溫擴增儀擴增表1中8株細菌基因組DNA，熒光信號強度結果如圖1所示，將同一菌株PCR產物混合后瓊脂糖凝膠電泳檢測結果如圖2所示。圖1顯示，大腸桿菌O157：H7所擴增基因stx2、hlyA、eaeA熒光信號呈指數增加，其余7株均未檢測到熒光信號的變化。圖2顯示，8株細菌擴增基因僅大腸桿菌O157：H7出現3條DNA條帶，分別為522、386、279 bp。

2.2靈敏度測試

大腸桿菌O157：H7基因組DNA經核酸濃度測定儀檢測濃度為127 ng/μL，按10倍梯度稀釋至10-6，取1 μL作為模板，將引物混合按建立的檢測方法驗證其靈敏度，檢測結果如圖3所示。由圖3可知，當DNA濃度為127 ng/mL時40 min后熒光信號呈指數增加。因此，該研究建立的方法其靈敏度為127 ng/mL。

2.3水樣檢測采集自貴陽市10處河流每處5份水樣，共計10組50份。分別采用Real-time PCR方法和國標方法GB 4789.36—2016

檢測大腸桿菌O157：H7，Real-time PCR方法和國標方法檢測比較結果如表2。結果顯示（表2），測出陽性樣品分別為Real-time PCR方法15份、國標方法16份;陰性樣本分別為Real-time PCR方法35份、國標方法34份。分析結果可知，建立的Real-time PCR檢測靈敏度為87.5%，特異度為97.1%，準確度為94.0%。

3討論

大腸桿菌O157：H7污染食品是食品安全事件的主因之一，各地區時有檢出[9-10]。大腸桿菌O157：H7侵襲力極強，人類感染后出現出血性結腸炎、溶血性貧血、尿毒癥等癥狀，因而我國及歐盟國家都明確規定不得檢出[11-12]。傳統微生物培養方法所耗時間長，PCR 技術近年來在檢測致病微生物上是較為快捷、可靠的分子生物學檢測方法，被廣泛應用于大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、傷害沙門氏菌等微生物的檢測[13-15]。

Real-time PCR方法相較于PCR法能夠將檢測結果實現數據化，具有檢測靈敏度高、特異性強等特點[16]。根據GenBank中所查詢的大腸桿菌O157：H7菌株stx2（AF162758.1）、hlyA（U12572.1）、eaeA（U32312.1）毒力基因序列設計引物，擴增序列長度分別為522、386、279 bp，能夠避免檢測單一基因出現的假陽性，實現快速、準確檢測需求。根據引物優化，該研究建立的3個毒力基因退火溫度均為60 ℃，可以實現3對引物在同一反應管中擴增，其靈敏度為127 ng/mL。利用該研究建立的方法檢測采集自貴陽市部分河流50份水樣，在個別樣本檢測時有較小出入，但每組檢測

結果一致。因此，該研究所建立的檢測方法能夠為檢測大腸桿菌O157：H7提供理論支持。

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