甘露醇发酵管的应用

背景^[1-3]

甘露醇发酵管用于蜡样、沙门、志贺氏菌的生化鉴定。甘露醇是山梨糖醇的同分异构体，两种醇类物质的二号碳原子上羟基朝向不同，分子式是C6H14O6，分子量为182.17。易溶于水，为白色透明的固体，有类似蔗糖的甜味。

甘露醇发酵原理是利用甘露醇含高渗葡萄糖因此作为发酵的培养基，用来培养大肠菌群、粪肠菌群、粪肠球菌。主要起到鉴别是否为乳糖发酵肠道菌属的作用，用以区分可致乳糖发酵的细菌如大肠杆菌，和乳糖不能发酵的肠道致病菌，如沙门氏菌和志贺氏菌等两类菌群进行诊断和鉴别诊断。

甘露醇的发酵实验在一般情况下不用再添加氨基酸，络蛋白水解物等其他有机附加成分。

蜡样芽孢杆菌（学名：Bacillus cereus），又称仙人掌杆菌，是一种革兰氏阳性菌，β溶血性的杆状细菌。经常在土壤和食物中被发现，有些菌株会引起食物中毒，例如"炒饭综合症"（Fried Rice Syndrome）。

沙门氏菌病的病原体。属肠杆菌科，革兰氏阴性肠道杆菌。已发现的近一千种（或菌株）。按其抗原成分，可分为甲、乙、丙、丁、戊等基本菌组。菌体大小（0.6～0.9)×（1～3)微米无芽胞，一般无荚膜，除鸡白痢沙门氏菌和鸡伤寒沙门氏菌外，大多有周身鞭毛。营养要求不高，分离培养常采用肠道选择鉴别培养基。生化反应对本属菌的鉴别具有重要参考意义。

志贺氏菌属（Shigella Castellani）是一类革兰氏阴性短小杆菌，是人类细菌性痢疾最为常见的病原菌，通称痢疾杆菌，耐寒，能在普通琼脂培养基上经过24小时生长，形成直径达2mm大小、半透明的光滑型菌落。无芽胞，无荚膜，无鞭毛，多数有菌毛。是人和灵长类动物的肠道致病菌，引起细菌性痢疾。

应用^[4][5]

用于病原微生物快速检测中的快速增菌方法的优化及其应用研究

过对几种常见的食源性致病菌增菌液成分进行研究,以胰酪胨大豆肉汤培养基(TSB)作为基础培养基,向其中添加增菌剂和抑菌剂,利用单因素优化实验和响应面优化实验确定一种可以同时富集4种常见食源性致病菌的增菌培养液,使用LAMP试剂盒检测人工接种的果蔬,确定增菌培养液的应用效果。

主要研究内容如下:通过对不同菌种的液体活化培养基中主要成分的研究,并对成分功能进行分析,以胰酪胨大豆肉汤培养基(TSB)作为基础培养基,并选取甘露醇和丙酮酸钠作为增菌剂、氯化锂和牛胆盐作为抑菌剂,确定增菌培养液的配方成分。

通过单因素试验对基础增菌液中的主要影响成分氯化钠,增菌剂甘露醇、丙酮酸钠和抑菌剂氯化锂、牛胆盐的添加量进行优化,确定各单因素的添加量:氯化钠10 g/L、甘露醇2 g/L、丙酮酸钠3 g/L、氯化锂1 g/L、牛胆盐0.1 g/L。为进一步优化增菌培养液,使用Design-expert软件设计5因素3水平实验,通过等高线图和3D图像分析,确定增菌培养液的最终配方为:胰蛋白胨17 g/L、蛋白胨3 g/L、磷酸氢二钠2.5g/L、氯化钠10.5g/L、葡萄糖2.5g/L、甘露醇2g/L、丙酮酸钠3g/L、氯化锂0.8 g/L、牛胆盐0.08 g/L。

各因素对4种致病菌的响应度如下:沙门氏菌,牛胆盐>氯化锂>甘露醇>氯化钠>丙酮酸钠;金黄色葡萄球菌,牛胆盐>氯化锂>氯化钠>丙酮酸钠>甘露醇;单增李斯特菌,牛胆盐>氯化锂>氯化钠>甘露醇>丙酮酸钠;大肠杆菌0157,牛胆盐>氯化锂>甘露醇>丙酮酸钠>氯化钠。

参考文献

[1]Centrifugal loop-mediated isothermal amplification microdevice for rapid,multiplex and colorimetric foodborne pathogen detection[J].Seung Jun Oh,Byung Hyun Park,Jae Hwan Jung,Goro Choi,Doh C.Lee,Do Hyun Kim,Tae Seok Seo.Biosensors and Bioelectronics.2016

[2]A modeling framework to accelerate food-borne outbreak investigations[J].Kun Hu,Sondra Renly,Stefan Edlund,Matthew Davis,James Kaufman.Food Control.2016

[3]Outbreak of Salmonella Newport Infections Linked to Cucumbers-United States,2014[J].Angelo,Kristina M,Chu,Alvina,Anand,Madhu,Nguyen,Thai-An,Bottichio,Lyndsay,Wise,Matthew,Williams,Ian,Seelman,Sharon,Bell,Rebecca,Fatica,Marianne,Lance,Susan,Baldwin,Deanna,Shannon,Kyle,Lee,Hannah,Trees,Eija,Strain,Errol,Gieraltowski,Laura.MMWR.Morbidity and Mortality Weekly Report.2015(6)

[4]Loop-mediated isothermal amplification(LAMP):principle,features,and future prospects[J].Tsugunori Notomi,Yasuyoshi Mori,Norihiro Tomita,Hidetoshi Kanda.Journal of Microbiology.2015(1)

[5]钱红玫.病原微生物快速检测中的快速增菌方法的优化及其应用研究[D].大连工业大学,2017.