◎ 邱 莎,曾 博
(德陽市食品藥品安全檢驗檢測中心,四川 德陽 618000)
食品是人類生存的必需物質,食品安全問題關系到社會經濟發展,食品微生物檢驗則為食品安全提供了保障[1]。培養基是供微生物生長和培養的養料,一般都含有碳水化合物、含氮物質、無機鹽(包括微量元素)以及維生素和水等。常見的培養基形態有液體、半固體或固體。微生物檢驗用培養基可以為微生物的生長繁殖提供必需的營養成分和環境條件,因此培養基的質量直接關系到檢驗結果的準確性。本文從培養基采購、驗收、配制、滅菌、貯存以及使用多個環節提出培養基質量控制方法,以期為保證食品微生物檢驗結果的有效與可靠提供參考。
通常情況下,微生物檢驗過程中部分培養基需要自行配制,但隨著科技的發展,市面出現很多商品化培養基,因培養基的配方統一、加工程序基本一致,保證了培養基的質量,同時簡化了自行配制的煩瑣步驟,能夠有效避免人工配制帶來的誤差。基于上述情況,相關人員應針對培養基采購工作進行全流程質量控制。①采購人員應在前期進行充分比較和調研,對有資質的廠家進行嚴格篩選,嚴把源頭關,優先選擇質量過關的培養基。②委派具有良好職業素養的專業人員對培養基進行檢查、記錄,相關內容包括培養基成分、添加劑名稱、培養基批號、最終pH 值、貯存條件、保質期限、質量報告、所用的測試菌株、性能測試的結果與驗收標準,以及必要的安全或危害數據等[2]。同時要記錄好每批培養基的名稱、接收日期、生產廠家、批號、保質期、儲藏條件、包裝完整性、規格以及接收人等。③投入使用前,應由專業的微生物檢驗技術人員對培養基性能進行測試并完成驗收。
1.2.1 食品微生物檢驗培養基質量控制標準
我國的培養基性能驗收標準主要有《培養基制備指南 第1 部分:實驗室培養基制備質量保證通則》(SN/T 1538.1—2016)、《培養基制備指南 第2 部分:培養基性能測試實用指南》(SN/T 1538.2—2016)、《食品安全國家標準 食品微生物檢驗 培養基和試劑的質量要求》(GB 4789.28—2013)。因GB 4789.28—2013 中沒有對所有食品微生物檢驗用培養基性能驗收進行規范,所以在具體檢驗中,實驗室必須結合具體情況,將GB 4789.28—2013 與培養基生產廠家的質控證書相結合,制訂適合本實驗室的相關操作作業指導書,便于規范培養基性能驗收。
1.2.2 培養基驗收方法
培養基配制完成后,應定期對其進行質量檢驗,以確保其質量符合微生物檢驗要求。培養基驗收主要指標有特異性、選擇性和生長率。其中,特異性是指目標菌在培養基上特有性能的測試,可確定培養基的鑒別特性、菌落形態學和選擇性;選擇性主要是指培養基抑制非目標菌的能力,應達到規定值;生長率是促進目標菌生長的能力,應達到所規定的最低限值。一般采用定量法、半定量法、定性法來測試評價。采用定量法時,應和參考培養基進行對比;當采用半定量法檢測和定性法檢測時,使用參考培養基或能得到“陽性”結果的培養基進行對照有助于結果的解釋。測試人員應嚴格按照標準要求的方法及測試菌株進行測試,測試菌株來源于標準菌種保藏機構或實驗室自行分離的具有良好生理特性的菌株。當培養基的基本要求和生物學要求均符合規定時,該批培養基才滿足要求。
食品微生物檢驗培養基基本可分為3 大類。①不含添加劑的培養基,即通過稱重、滅菌后即可使用的培養基,如平板計數培養基(Plate Count Agar,PCA)、緩沖蛋白胨水、胰酪胨大豆瓊脂等。②含添加劑的培養基,即通過稱重滅菌后,再加入無菌添加劑,如PALCMA 瓊脂、Baird-Parker 瓊脂等。③臨用新配的培養基,此類培養基大多數都是因為有特殊成分對光、熱不穩定,經過加熱或加熱煮沸后即可使用,如木糖賴氨酸脫氧膽酸鹽瓊脂。不同培養基的營養成分差異很大,因此在實驗過程中,需要選擇適宜微生物生長的培養基。按照培養基物理特性,還可將培養基分為液體培養基、半固體培養基、固體培養基。檢測過程中應根據培養的不同目的,選擇不同形態的培養基,如需要做微生物動力實驗時,可選擇半固體培養基。
正確配制培養基是微生物檢驗的前提,應當嚴格按照實驗室規范和生產廠家提供的說明書進行配制,并做好相關記錄。記錄內容包括培養基名稱、類型、批號、生產廠家、配制量、配制日期、滅菌條件、配制人員以及配制日期等[3]。若實驗過程出現問題,可根據相關記錄進行溯源,方便檢驗人員查找原因,從而有針對性地解決問題,避免對實驗結果造成負面影響,確保檢驗準確性[4]。
水作為微生物生長的必要條件,對實驗結果也有一定的影響。如果使用的水受到了其他微生物及雜質的污染,會直接導致實驗結果不準確,從而給食品質量帶來風險。微生物檢驗的實驗室主要依據《食品安全國家標準 食品微生物檢驗 培養基和試劑的質量要求》(GB 4789.28—2013)及《分析實驗室用水規格和試驗方法》(GB/T 6682—2008)等標準中要求的實驗室用水進行培養基配制,pH 值控制在5.0~7.5,菌落總數需要控制在103CFU·mL-1以內,通常情況下,25 ℃時實驗用水的電導率不超過25 μS·cm-1(電阻率≥0.4 MΩ·cm)。此外,還應按照標準要求定期對電導率及微生物污染指標進行監測,以確保培養基質量安全。
pH 值是培養基的重要參數,其對微生物的生長和繁殖影響較大,因此對培養基的pH 值進行質量控制極為關鍵。不同的微生物生長和繁殖所需的pH 值不同。大多數細菌在pH 值為7.2~7.6 的條件下菌體內酶活性最強,有利于新陳代謝;少數菌必須在偏酸或偏堿條件下生長,如適合結核桿菌生長的pH 值為6.4~7.0,乳酸桿菌的最適pH 值為5.5,霍亂弧菌在pH 值為8.8 時生長最好。
pH 值控制過程中需要注意以下兩點。①pH 計應準確可靠,若需調整pH 值,一般使用濃度約為1 mol·L-1的氫氧化鈉或1 mol·L-1鹽酸溶液調整培養基的pH 值。②在培養過程中應定期監測培養基的pH 值變化,并根據需要添加酸或堿來維持培養基中pH 值,以確保微生物處于最適宜的生存條件。因此,在培養不同的微生物時,需要根據其對不同pH 值的需求選擇適宜的培養基。
稱量時,應選擇合適量程的天平,按照配制比例準確稱量,并使用專用稱量勺,避免交叉污染。稱量應選擇在相對干燥的房間內進行,避免培養基受潮。銅或鐵制品容器會釋放出金屬離子,對微生物的生長有一定影響,因此盛裝培養基不建議使用銅或鐵制品容器,最好使用玻璃容器。溶解時,為防止培養基粘在容器底部,應先加入適量的水,充分混合,然后加水至所需的量后適當加熱,并不斷攪拌使其快速擴散,直至完全溶解。例如,培養基含有瓊脂時,其順序為先浸泡后加熱。分裝培養基時,所使用的容器體積應大于培養基體積的1/5。總之,在進行微生物實驗時,準確稱量、合適材質的容器及容器的大小等因素都會影響實驗結果。
配制培養基需要進行滅菌處理,防止在使用培養基培養時,對目標微生物產生干擾或抑制,影響微生物檢驗結果的準確性。
一般采用濕熱滅菌法和過濾除菌法對培養基進行滅菌。高壓蒸汽滅菌法是濕熱滅菌法中最常用的一種方法,即利用密閉的耐高壓蒸汽滅菌器,通過不外溢的蒸汽使高壓滅菌鍋內壓力和蒸汽溫度不斷升高,從而達到滅菌效果。該方法可以在較短時間內徹底滅菌,可以殺滅細菌的芽孢、真菌的孢子等高溫下抵抗力強的生物,在保證滅菌效果的前提下,不破壞培養基的活性成分。為了掌握滅菌效果,應采用壓力蒸汽化學指示卡進行監測,確保達到滅菌效果。
但高壓蒸汽滅菌法并不適用于所有培養基,如BS 瓊脂、VRBA 瓊脂、SC 增菌液含有熱敏成分或其他活性成分,僅需加熱煮沸即可到達滅菌效果,過度加熱反而會導致其有效成分失活,選擇性下降。因此,在培養基滅菌時,應嚴格按照說明書或國家標準進行,選擇合適的滅菌方法。
在食品微生物檢驗中,檢驗人員應嚴格按照說明書進行培養基的保存和使用。脫水合成培養基應保存在避光、陰涼、干燥的環境中,開封后應記錄首次開封時間。每次使用前應對粉末的情況(如流動性、均勻性、結塊情況和色澤變化等)進行觀察,若發現培養基的物理性狀發生顯著改變或受潮,則不應再使用。每次使用完后還應密閉保存。有些培養基的成分比較特殊,如SC 增菌液含有極易氧化的成分,開封后應避光保存在2~8 ℃環境中。瓊脂平板應在24 h 內用完,未在規定時間內用完的,應密封保存在冰箱內,保存溫度為2~8 ℃,同時應做好標記,標記內容包括名稱、配制日期、配制人和保質期等。為防止冷凝水的產生,培養基應在45 ℃左右時進行傾注,待培養基自然冷卻后再裝入密封袋中保存,且無須對培養基表面進行干燥處理。平板的保存期限通常為2~4 周,試管和三角瓶的保存期限為3~6 個月。除標準規定或保質期驗證實驗的結果表明某培養基有較長的保質期外,含有不穩定添加成分的培養基應臨用新配。對發生化學反應或含有不穩定物質的固定培養基也應臨用新配,不可二次融化[3]。
經高壓滅菌后的培養基,應盡量避免重復加熱,以免過度加熱,融化后應在室溫放置約2 min,以防止玻璃瓶破碎[5]。培養基融化后,應在47~50 ℃條件下冷卻保溫,且應及時使用,放置時間不宜超過4 h,未用完的培養基不能重復溶解使用。
綜上所述,食品微生物檢驗是食品衛生安全的重要環節,食品微生物培養基的穩定、可靠是保證食品微生物檢驗結果準確性的先決條件。食品微生物檢驗應重視培養基的質量,實驗室應建立規范的微生物檢驗培養基質量控制體系并嚴格執行。本文從食品微生物培養基出廠到使用整個過程的質量控制進行了分析,旨在提升食品微生物檢驗的可靠性和效率,從而為消費者提供安全、健康的食品。