抗菌剂真菌菌落总数检测方法
目的: 本方法旨在规范测定抗菌剂处理后残留的真菌(含酵母菌和霉菌)活菌总数,客观评价其抑制或杀灭真菌类微生物的整体效果。
原理:
将经抗菌剂处理后并中和残余效力的样品,以适宜的培养基(如沙氏葡萄糖琼脂)在特定温度下进行培养,使样品中存活的真菌孢子及菌体细胞得以生长繁殖,形成肉眼可见的菌落。通过统计菌落数量,计算单位样品中的真菌菌落总数(CFU/g 或 CFU/mL)。
试剂与材料:
- 稀释液: 无菌磷酸盐缓冲液(PBS,0.03 mol/L, pH 7.2 ± 0.2)或生理盐水(0.85% - 0.90% NaCl)。
- 中和剂: 根据待测抗菌剂特性选择,并经中和效果验证试验确认有效(如:吐温80、卵磷脂、硫代硫酸钠、组氨酸、甘氨酸等,或复合中和剂)。
- 培养基: 沙氏葡萄糖琼脂培养基(SDA)或马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA)。
- 阳性对照菌种: 白色念珠菌(Candida albicans)ATCC 10231,黑曲霉菌(Aspergillus niger)ATCC 16404 或其他适用标准菌株。
- 无菌器材: 无菌平皿、无菌移液器及吸头(1 mL, 10 mL)、无菌锥形瓶(带玻璃珠)、无菌试管、无菌涂布棒或L棒、无菌采样拭子(如适用)、无菌均质袋及均质器(如适用)、无菌镊子、酒精灯。
- 主要仪器: 恒温培养箱(20-25°C及28-30°C)、恒温水浴锅(46±1°C)、生物安全柜或超净工作台、菌落计数器或自动计数仪、天平(精度0.01 g)、pH计、高压蒸汽灭菌锅、冰箱(2-8°C)。
操作步骤:
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准备工作:
- 所有玻璃器皿、培养基、稀释液在121°C下高压灭菌15分钟以上。
- 在无菌环境下制备培养基,倾注平皿(约15-20 mL/皿),冷却凝固。平板干燥或冷藏备用(使用前恢复至室温)。
- 配制并验证中和剂的有效性及对微生物无毒副性(需进行中和剂鉴定试验)。
- 阳性对照菌准备:取适量标准菌株新鲜培养物,用无菌稀释液制成均匀悬液(浓度约10^8 CFU/mL)。
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样品处理与稀释:
- 液体样品: 无菌操作取适量样品(如10 mL或10 g)加入含90 mL无菌稀释液(预加适量中和剂)的锥形瓶中(带玻璃珠),充分振摇或均质(建议200 rpm振荡30分钟或拍击均质2分钟),制成1:10的初始样品匀液。
- 固体或半固体样品: 无菌操作称取25 g样品,加入含225 mL无菌稀释液(预加中和剂)的均质袋中,拍击均质1-2分钟(或置带玻璃珠锥形瓶内充分振摇),制成1:10初始匀液。
- 连续稀释: 用无菌吸管吸取1:10匀液1 mL,注入含9 mL无菌稀释液(含中和剂)的试管中,充分混匀,制成1:100匀液。依此进行10倍系列稀释(如1:1000, 1:10000等),直至获得预期含菌量的稀释度。每次更换吸头或充分灼烧吸管。
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中和作用:
- 在稀释过程中所使用的稀释液必须含有经确认有效的中和剂,以中和抗菌剂的残留活性。
- 样品匀液在含中和剂的稀释液中作用时间应保持一致(如室温下放置10分钟)。
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接种与培养:
- 倾注平板法(推荐):
- 选择2-3个适宜稀释度的样品匀液(预期菌落数30-300 CFU/皿)。
- 无菌操作吸取1 mL样液至无菌平皿中。
- 将冷却至46±1°C的融化沙氏葡萄糖琼脂培养基倾注入平皿(每皿约15-20 mL),立即小心旋转平皿,使样液与培养基充分混匀。待琼脂凝固。
- 涂布平板法:
- 选择2-3个适宜稀释度样品匀液。
- 无菌操作吸取0.1 mL样液滴加至已凝固的沙氏葡萄糖琼脂平板表面。
- 用无菌涂布棒或L棒将样液均匀涂布于整个平板表面。注意避免触及边缘。
- 培养:
- 将接种好的平板倒置于恒温培养箱中。
- 酵母菌计数: 于28-30°C培养48±2小时。
- 霉菌计数: 于20-25°C培养5-7天(需逐日观察菌落生长情况)。
- 注:若样品中可能同时存在酵母菌和霉菌,可同时设置上述两种培养条件进行培养计数。
- 倾注平板法(推荐):
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阳性对照:
- 取适量阳性对照菌稀释液(浓度约10^2 - 10^3 CFU/mL),按上述倾注或涂布法操作,同条件培养。
- 确保平板生长良好菌落,验证试验条件适宜。
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空白对照:
- 稀释液对照: 取1 mL含中和剂的稀释液加入平皿,倾注培养基,培养。
- 培养基对照: 取未接种的空白平板培养。
- 所有空白对照均应无菌落生长。
菌落计数与报告:
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计数:
- 培养结束后,立即进行菌落计数。
- 选择菌落数在30-300 CFU之间的平板进行计数。若有链状菌落,应计为一个菌落。
- 霉菌菌落有时蔓延生长覆盖整个平板,应在早期(如第3、5天)标记观察,最终计数时若无法区分单个菌落,应报告为“蔓延生长”并注明稀释度。
- 使用菌落计数器计数或在适宜光源下肉眼观察计数。必要时用放大镜。
- 同一稀释度至少做两个平行平板。
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计算:
- 倾注平板法(1 mL样品):
- 菌落总数(CFU/g or mL) = 平均菌落数 × 稀释倍数
- 涂布平板法(0.1 mL样品):
- 菌落总数(CFU/g or mL) = 平均菌落数 × 稀释倍数 × 10
- 示例:
- 样品经1:1000稀释(10^-3),倾注法接种1 mL,两平板菌落数为65和73。
- 平均菌落数 = (65 + 73) / 2 = 69
- 菌落总数 = 69 CFU/平板 × 10^3(稀释倍数)= 6.9 × 10^4 CFU/g 或 mL
- 多个稀释度计数: 若有两个连续稀释度的平板菌落数均在30-300 CFU之间,应计算各稀释度结果并报告其几何平均值或按标准规定的规则取舍(如仅报告最高稀释度结果)。
- 倾注平板法(1 mL样品):
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结果报告:
- 报告每克(或每毫升)样品中的真菌菌落总数(CFU/g 或 CFU/mL)。
- 结果宜表示为1.0 × 10^X CFU/g (mL)的形式(X为整数)。
- 若所有平板菌落数均小于30 CFU,按稀释度最低的平板计数结果乘以稀释倍数报告。
- 若所有平板菌落数均大于300 CFU且无蔓延,按稀释度最高的平板计数结果乘以稀释倍数报告,注明“估计菌落数”。
- 若平板出现蔓延菌落无法计数,报告“菌落蔓延”。
- 若空白对照有菌生长,试验无效。
- 报告应包含:样品信息、检测依据(本方法)、检测方法简述(倾注/涂布)、培养温度和时间、结果(含单位)、检测日期、操作人员等。
注意事项:
- 严格无菌操作: 全过程必须在生物安全柜或超净工作台进行,所有接触样品的器材必须无菌,防止外源性污染。
- 中和剂有效性: 中和剂的选择及浓度至关重要,必须通过预试验确认其能有效中和抗菌剂残留且自身无毒害。
- 样品代表性: 液体样品取样前应混匀,固体样品应取有代表性的部分。
- 稀释均匀度: 每一步稀释均需充分振荡或混匀,确保微生物分布均匀。
- 及时接种: 样品稀释后应尽快接种培养,减少微生物死亡或繁殖。
- 培养温度与时间: 严格控制培养温度和规定时间。霉菌培养时间较长,需逐日观察记录早期生长情况并标记蔓延菌落。
- 菌落识别: 真菌菌落形态多样,计数时需注意区分酵母菌(通常较小、光滑、湿润、乳白色)和霉菌(较大、干燥、多呈绒毛状、颜色各异)。必要时可进行镜检确认。注意区分气泡、杂质与菌落。
- 生物安全: 处理阳性对照菌株(尤其是黑曲霉等产孢丰富的霉菌)时需格外谨慎,防止孢子扩散,操作应在生物安全柜中进行。
- 质量控制: 每次试验必须同时进行阳性对照和空白对照,以确保试验系统可靠。
质量控制:
- 培养基质控: 定期使用标准菌株(如白色念珠菌、黑曲霉)进行生长试验,验证培养基促生长能力。
- 无菌性检查: 每批次培养基随机抽取适量进行无菌培养(35-37°C 或 20-25°C培养48小时以上),应无菌落生长。
- 人员比对: 定期进行人员间平行试验比对或使用标准质控样品考核。
- 设备监控: 定期校验天平、移液器、温度计、培养箱及灭菌锅等关键设备。
局限性:
- 该方法测定的是样品中能生长形成菌落的、活的真菌数量(CFU),不代表微生物的绝对总数(包含不能培养的、受损的或死亡的)。
- 结果受培养条件(培养基成分、温度、湿度、时间)影响显著。
- 混合菌群中生长快的菌可能掩盖生长慢的菌。
- 对蔓延生长严重的霉菌菌落难以准确计数。
- 无法区分具体的真菌种类。
本方法提供了一个评估抗菌剂抗真菌效果的标准操作框架,具体应用时需根据样品的特性和检测目的,严格遵循无菌操作规程和质量控制要求,确保检测结果的准确性和可靠性。