食品微生物学检验中大肠菌群计数:MPN法、平板法与结果判读

2026-07-06 10:54:26
逗点生物
简介

食品微生物学检验中大肠菌群计数:MPN法、平板法与结果判读

大肠菌群是食品微生物检验中常用的卫生指示菌群。它并不等同于“大肠埃希氏菌”,也不等同于所有粪源污染菌,而是指在一定培养条件下能发酵乳糖、产酸产气的需氧和兼性厌氧革兰氏阴性无芽孢杆菌。食品中检出大肠菌群,通常提示加工卫生、热处理、冷却包装、人员操作、设备清洁或贮存条件可能存在问题。

GB 4789.3—2025《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》规定了食品中大肠菌群计数方法,并代替GB 4789.3—2016。与2016版相比,2025版删除了“检验原理”章节,修改了术语和定义、设备和材料、培养基和试剂、检验程序、操作步骤、结果与报告和附录。 因此,发布知识库文章时不宜继续使用“征求意见稿”作为依据,应按现行标准口径理解。

一、大肠菌群检测的意义

大肠菌群是评价食品卫生状况的重要指示指标。对于热加工食品,大肠菌群阳性可能提示杀菌不足或熟后污染;对于即食食品,可能提示人员手部、工器具、包装材料或环境污染;对于冷加工食品和散装食品,则常与交叉污染、冷链失控和原料卫生状况有关。

但大肠菌群不是致病菌项目本身。大肠菌群高,并不必然代表存在沙门氏菌、大肠埃希氏菌O157:H7/NM或其他致病菌;大肠菌群低,也不能替代致病菌检测。它的价值在于提示过程卫生和污染控制水平,而不是直接完成食品安全风险判定。

二、MPN法和平板计数法如何选择?

GB 4789.3—2025包括两种方法:第一法为大肠菌群MPN计数法,适用于大肠菌群含量较低的食品;第二法为大肠菌群平板计数法,适用于大肠菌群含量较高的食品。

MPN法是统计学和微生物学结合的间接计数方法。样品经系列稀释后接种多管培养基,根据阳性管数组合查MPN表,推算样品中大肠菌群的最可能数。它适合低水平污染样品,灵敏度较高,但操作步骤较多、周期较长、统计不确定性较大。

平板计数法则通过选择性鉴别培养基形成可计数菌落,再经确认试验计算大肠菌群数。它适合大肠菌群含量较高的样品,结果以CFU/g或CFU/mL报告,操作更直观,但当目标菌含量很低或背景菌复杂时,可能不如MPN法适用。

三、样品处理:pH和均质不能忽视

无论采用MPN法还是平板计数法,样品处理都是第一步。固体和半固体样品通常称取25 g,加入225 mL磷酸盐缓冲液或生理盐水,均质后制成1∶10样品匀液;液体样品通常吸取25 mL,加入225 mL稀释液,充分混匀制成1∶10样品匀液。GB 4789.3—2025还要求必要时用1 mol/L NaOH或1 mol/L HCl将样品匀液或液体样品原液pH调至6.5~7.5。

这一点对酸性食品、发酵食品、果蔬制品、调味品和含抑菌成分食品尤其重要。pH偏低可能抑制目标菌恢复,导致结果偏低;pH调整过度或操作时间过长,也可能影响微生物状态。样品从制备匀液到接种完成的时间应受控,避免目标菌增殖或受损死亡。

四、MPN法的操作逻辑

MPN法通常经过初发酵和复发酵确认两个阶段。初发酵使用月桂基硫酸盐胰蛋白胨(LST)肉汤,每个样品选择3个适宜连续稀释度,每个稀释度接种3管。培养后若小倒管或产气收集装置中有气泡,或轻轻振摇后有细密气泡不断上升,可判断为产气,并进入复发酵确认。未产气者继续培养至规定时间,仍不产气则判断为大肠菌群阴性。

复发酵确认使用煌绿乳糖胆盐(BGLB)肉汤。将产气LST管培养物转种至BGLB肉汤,培养后观察产气情况。BGLB产气者判断为大肠菌群阳性管,最后根据3个连续稀释度中阳性管数组合查MPN表,报告MPN/g或MPN/mL。

MPN法最容易出错的地方是稀释度选择和MPN表换算。同样的阳性管数组合,如果使用的稀释度不同,结果可能相差10倍、100倍甚至更多。报告前必须核对每管接种体积、稀释度、阳性管数和查表范围。

五、平板计数法的操作逻辑

平板计数法使用结晶紫中性红胆盐琼脂(VRBA)进行选择性分离。样品匀液接种平皿后,加入冷却至规定温度的VRBA,混匀凝固后再覆盖一层VRBA,翻转培养。2025版规定VRBA倾注温度为48℃±2℃;对于乳及乳制品,培养条件为30℃±1℃、18 h~24 h。

计数时,选取所有菌落数在15 CFU~150 CFU之间的平板,分别计数典型和可疑大肠菌群菌落。典型菌落为红色至紫红色,周围可带红色沉淀环,直径一般大于0.5 mm;可疑菌落为红色至紫红色,直径一般小于0.5 mm。

平板上的红色或紫红色菌落不能直接全部作为最终结果。标准要求从同一稀释度VRBA平板上挑取典型和可疑菌落各5个,若典型或可疑菌落少于5个,则挑取全部菌落,分别接种BGLB肉汤进行确认。产气者为大肠菌群阳性,未产气者继续培养至规定时间后再判断。

六、结果计算:阳性率修正很关键

平板计数法不是简单把VRBA上所有红色菌落直接乘以稀释倍数。应根据典型菌落和可疑菌落各自经BGLB确认后的阳性率进行修正。标准规定,所选稀释度的典型菌落数和可疑菌落数分别乘以各自大肠菌群阳性率,二者之和的平均值再乘以稀释倍数,作为大肠菌群菌落数。结果小于100 CFU时按整数报告;大于或等于100 CFU时保留两位有效数字或用科学计数法表示。

例如,某稀释度VRBA平板上典型和可疑菌落合计较多,但确认后只有部分BGLB产气,则最终结果必须按确认阳性比例折算。若跳过确认试验,直接按VRBA菌落数报告,会导致结果偏高。

七、测试片被纳入标准体系

GB 4789.3—2025将“大肠菌群计数测试片”列入培养基和试剂部分,并明确其应以发酵乳糖产酸产气为阳性结果判断依据,且性能应符合GB 4789.28中相关培养基的质量要求。

这说明测试片可以作为标准体系中的一种工具,但并不意味着所有测试片都可无条件替代传统方法。实验室应确认测试片适用范围、样品基质、操作说明、性能验证和质量控制。对于高脂肪、高酸、高盐、强色素、发酵或含抑菌成分食品,仍应关注基质干扰和结果可比性。

八、大肠菌群与大肠埃希氏菌不能混淆

大肠菌群是一个指示菌群,包含能在规定条件下发酵乳糖产酸产气的一类细菌;大肠埃希氏菌则是具体菌种。两者检测目的、方法标准和结果解释不同。

大肠菌群阳性提示食品卫生控制可能存在问题,但不能直接等同于检出大肠埃希氏菌。反过来,大肠埃希氏菌作为粪源污染指示意义更明确,但也不能替代大肠菌群计数。2025年同时发布了GB 4789.38—2025《食品微生物学检验 大肠埃希氏菌计数》,说明二者在标准体系中是不同项目。

在报告和产品说明中,应严格区分“Coliforms(大肠菌群)”和“Escherichia coli(大肠埃希氏菌)”。将两者混写,是食品微生物检测报告中的常见错误。

九、培养基质量控制直接影响结果

大肠菌群计数涉及LST肉汤、BGLB肉汤、VRBA、磷酸盐缓冲液、生理盐水、NaOH、HCl以及可能使用的测试片。GB 4789.28—2024适用于食品微生物学检验用培养基和试剂的质量控制。

LST肉汤的选择性和乳糖发酵体系决定初发酵灵敏度;BGLB肉汤决定确认试验可靠性;VRBA的结晶紫、胆盐、中性红、乳糖和琼脂状态会影响典型菌落形成和背景菌抑制。若培养基选择性过强,受损大肠菌群可能恢复不良;若选择性不足,背景菌会增加可疑菌落数量,造成确认工作量上升和误判风险。

对于商品化干粉培养基,企业应关注粉体均匀性、溶解性、pH、灭菌后状态和功能性;对于预制平板和测试片,应关注水分、显色、抑制性、运输稳定性和批间一致性。

十、常见错误与纠正

大肠菌群计数常见错误包括:把大肠菌群等同于大肠埃希氏菌;MPN法稀释度选错;产气判断不规范;LST阳性后未做BGLB确认;平板法只数VRBA红色菌落而不做确认;典型和可疑菌落未分别挑取;空白对照有菌落仍继续报告;测试片未进行适用性确认;把MPN/g和CFU/g混用。

另一个常见问题是结果判定脱离食品类别。大肠菌群在热加工即食食品中有较强卫生指示意义;在部分生鲜、发酵或天然带菌食品中,解释需要结合产品特性和对应标准。报告结果时,应列明检测方法、结果单位和判定依据,不能只写“合格/不合格”。

十一、对微生物培养基企业的启示

大肠菌群计数是食品企业、第三方检测实验室和监管抽检中的高频项目。对逗点生物这类培养基企业而言,LST、BGLB、VRBA、稀释液和大肠菌群测试片都属于关键产品线。

产品开发和质控应重点关注四点:第一,目标菌恢复能力稳定,尤其是受损菌和低水平污染样品;第二,非目标菌抑制适中,避免背景菌过度干扰;第三,典型反应清晰,便于客户判断产气和菌落形态;第四,说明书要与现行GB 4789.3—2025一致,明确配制方法、灭菌条件、培养温度、培养时间、质控菌株和结果判读边界。

培养基企业不仅要提供培养基,还应帮助客户理解MPN法、平板法和测试片法的适用场景。只有方法选择、培养基性能和结果判读同时正确,大肠菌群计数结果才具有真正的质量控制价值。

结语

大肠菌群计数是食品微生物检验中的重要卫生指示项目。GB 4789.3—2025已代替2016版标准,明确MPN法适用于低含量样品,平板计数法适用于高含量样品,并将大肠菌群计数测试片纳入标准方法体系。

实际检测中,关键不只是“是否产气”或“是否出现红色菌落”,而是样品处理、pH控制、稀释准确性、LST初发酵、BGLB确认、VRBA菌落挑取、阳性率修正、MPN查表和报告单位的全过程规范。对食品企业和检测实验室而言,大肠菌群结果是判断过程卫生的重要信号;对培养基企业而言,稳定可靠的LST、BGLB、VRBA和测试片,是保证检测结果准确性的基础。