选择性增菌培养基质量控制标准(一):生长率、选择性与典型反应如何判断?

2026-06-23 14:20:32
逗点生物
简介

选择性增菌培养基质量控制标准(一):生长率、选择性与典型反应如何判断?

在食品微生物检验中,选择性增菌培养基承担着“让目标菌恢复并增殖、同时抑制背景菌”的关键作用。样品中的目标菌往往数量少、状态受损,还可能与大量非目标菌同时存在。如果增菌培养基促生长能力不足,目标菌可能无法恢复;如果选择性不足,背景菌过度生长会干扰后续分离;如果选择性过强,目标菌也可能被抑制,造成假阴性。因此,选择性增菌培养基的质量控制不能只看外观、pH和无菌性,更要通过质控菌株验证其生长率、选择性和典型反应。

原资料中列出的培养基包括李氏增菌肉汤、Bolton肉汤、四硫磺酸钠煌绿增菌液、亚硒酸盐胱氨酸增菌液、高盐胰酪胨大豆肉汤、改良EC肉汤、LST、BGLB、EC肉汤等,这些属于典型的选择性增菌或选择性液体计数培养基。同时,资料后半部分还包含PBS、蛋白胨水、缓冲甘油-氯化钠溶液、Mueller-Hinton血琼脂以及TSI、ONPG、氨基酸脱羧酶等鉴定培养基和试剂。实际整理标准文件或产品资料时,应将这些内容分开归类,避免把所有产品都笼统称为“选择性增菌培养基”。

一、选择性增菌培养基质控的核心指标

选择性增菌培养基的功能性评价通常包括两个方面:一是目标菌的生长率,二是非目标菌的抑制性。生长率用于判断培养基是否能够支持目标菌恢复和增殖;选择性用于判断培养基是否能够抑制竞争菌、背景菌或干扰菌。对于某些培养基,还要观察后续分离平板上的典型菌落特征,如沙门氏菌在XLD上的黑心菌落、副溶血性弧菌在显色平板上的特征颜色、蜡样芽胞杆菌在MYP上的粉红色菌落和沉淀环等。

质控项目 检查目的 常见判定方式
生长率 验证目标菌是否能在选择性体系中恢复和增殖 增菌后转种分离平板,目标菌应达到规定菌落数或呈典型生长
选择性 验证非目标菌是否被有效抑制 非目标菌转种TSA等非选择性平板后菌落数较低,或在选择性体系中不生长/弱生长
典型反应 验证目标菌后续分离特征是否清晰 出现规定颜色、黑心、沉淀环、荧光或其他典型反应
培养条件 验证温度、时间、气体条件是否适合目标菌 如弯曲菌需微需氧,志贺氏菌增菌可涉及厌氧条件
接种量 保证质控结果可比 目标菌和干扰菌应按标准或说明书规定接种,避免过量接种掩盖选择性

半定量质控中,常见判定方式是:目标菌经增菌后在指定分离平板上应有可检出的典型菌落,例如大于10 CFU;非目标菌或抑制菌经同样处理后,在非选择性平板上应低于规定水平,例如小于100 CFU。具体接种量、稀释度、培养时间和判定标准应以现行标准、产品说明书和企业验证文件为准。

二、常见选择性增菌培养基及质控要点

不同病原菌的增菌体系差异较大。李斯特菌、弯曲菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、志贺氏菌、弧菌、大肠埃希氏菌O157:H7等目标菌,对温度、盐浓度、抗生素、胆盐、pH和氧环境的耐受性不同,因此对应的质控菌株和判定指标也不同。

培养基 主要用途 常用目标质控菌 常用抑制/干扰菌 质控判定要点
李氏增菌肉汤LB1、LB2 单核细胞增生李斯特氏菌选择性增菌 单核细胞增生李斯特氏菌ATCC 19115 大肠埃希氏菌、粪肠球菌等 目标菌经PALCAM等平板分离应形成灰色至黑色菌落,并可见黑色晕环
Bolton肉汤 弯曲菌选择性增菌 空肠弯曲菌ATCC 33291 金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌等 微需氧培养后,目标菌在改良CCD平板上应生长,非目标菌应受抑制
四硫磺酸钠煌绿增菌液TTB 沙门氏菌选择性增菌 鼠伤寒沙门氏菌ATCC 14028 大肠埃希氏菌、粪肠球菌等 目标菌在XLD上形成无色半透明、常带黑心菌落
亚硒酸盐胱氨酸增菌液SC 沙门氏菌选择性增菌 鼠伤寒沙门氏菌ATCC 14028 大肠埃希氏菌、粪肠球菌等 目标菌在XLD上应有典型菌落,背景菌应受到抑制
7.5%或10%氯化钠胰酪胨大豆肉汤 金黄色葡萄球菌选择性增菌 金黄色葡萄球菌ATCC 6538 大肠埃希氏菌等 目标菌在Baird-Parker平板上形成黑色凸起菌落,周围可有混浊带和透明圈
胰酪胨大豆多粘菌素肉汤 蜡样芽胞杆菌选择性增菌 蜡样芽胞杆菌CMCC(B)63303 大肠埃希氏菌等 目标菌在MYP上形成粉红色菌落,周围可见淡粉红色沉淀环
志贺氏菌增菌肉汤 志贺氏菌选择性增菌 福氏志贺氏菌CMCC(B)51572 金黄色葡萄球菌等 目标菌在XLD上呈无色至粉红色、半透明菌落
GN增菌液 肠道致病菌短时增菌 福氏志贺氏菌等 粪肠球菌等 增菌时间不宜过长,后续在HE等平板上观察典型菌落
3%氯化钠碱性蛋白胨水 弧菌选择性增菌 副溶血性弧菌ATCC 17802 大肠埃希氏菌等 目标菌在弧菌显色培养基或TCBS等平板上应出现典型菌落
改良EC肉汤mEC+n 大肠埃希氏菌O157:H7选择性增菌 大肠埃希氏菌O157:H7 NCTC 12900 粪肠球菌等 目标菌在CT-SMAC上应形成无色菌落,非目标菌受抑制
改良麦康凯CT-MAC肉汤 大肠埃希氏菌O157:H7选择性增菌 大肠埃希氏菌O157:H7 NCTC 12900 大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌等 目标菌在CT-SMAC上形成无色、中心灰褐色菌落,干扰菌应受抑制
改良磷酸盐缓冲液 小肠结肠炎耶尔森氏菌增菌 小肠结肠炎耶尔森氏菌CMCC(B)52204 金黄色葡萄球菌、粪肠球菌等 目标菌在改良Y平板上应形成圆形、无色透明、不黏稠菌落

选择性增菌培养基本身并不直接给出最终鉴定结论,质控时应关注“增菌后能否在规定分离培养基上恢复典型菌落”。如果目标菌在增菌液中肉眼混浊,但后续分离平板上无典型菌落,不能简单判定为合格;反之,如果抑制菌在非选择性平板上大量恢复,也说明培养基选择性可能不足。

三、选择性液体计数培养基的质量控制

LST、BGLB和EC肉汤常用于大肠菌群或粪大肠菌群相关检测,属于选择性液体计数或确认体系。与一般增菌肉汤不同,这类培养基常通过浊度、产气和后续确认反应进行判断。

培养基 主要用途 阳性质控菌 阴性或抑制菌 合格反应
月桂基硫酸盐胰蛋白胨肉汤LST 大肠菌群初发酵试验 大肠埃希氏菌ATCC 25922、弗氏柠檬酸杆菌ATCC 43864等 粪肠球菌ATCC 29212 阳性应明显混浊并产气;抑制菌不生长或不产气
煌绿乳糖胆盐肉汤BGLB 大肠菌群确认试验 大肠埃希氏菌、弗氏柠檬酸杆菌等 粪肠球菌等 阳性混浊并产气;抑制菌不生长或弱生长且不产气
EC肉汤 耐热大肠菌群或粪大肠菌群相关确认 大肠埃希氏菌ATCC 25922 粪肠球菌ATCC 29212 44.5℃条件下阳性应混浊并产气,阴性不产气

这类培养基的质量控制应特别注意小倒管气泡判读。若接种前倒管内已有气泡,应排除该管或重新制备;若培养后仅有浊度但无气体,不应按典型阳性判定。胆盐、煌绿、月桂基硫酸盐等选择性成分浓度偏差,可能导致革兰阳性菌抑制不足或目标菌受损。

四、悬浮培养基和运输保存液的质量控制

原资料中列出的PBS、3%氯化钠溶液、0.1%蛋白胨水、缓冲甘油-氯化钠溶液,并非选择性增菌培养基,而是样品制备、稀释、悬浮或保存运输用介质。它们的质量控制重点不是“促进增殖”,而是在规定时间和温度内维持菌体数量相对稳定,避免明显杀灭或促进过度繁殖。

介质 主要用途 常用质控菌 质控要点
磷酸盐缓冲液PBS 样品稀释、悬浮 大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌等 室温短时间接触后菌落数变化应在允许范围内
3%氯化钠溶液 嗜盐菌样品悬浮或稀释 副溶血性弧菌等 应维持嗜盐菌存活,不应造成明显损伤
0.1%蛋白胨水 通用稀释液和样品制备液 产气荚膜梭菌等 接种前后菌数变化应可控
缓冲甘油-氯化钠溶液 菌株低温保存或运输 产气荚膜梭菌等 低温保存后菌数变化应在规定范围内

对于悬浮液和运输液,常用定量评价方式为接触前后菌落数变化在一定范围内,例如±50%。若介质渗透压、pH或灭菌条件不合适,可能造成菌体死亡或亚致死损伤,进而影响检出率。

五、药敏试验培养基的质控:以Mueller-Hinton血琼脂为例

Mueller-Hinton血琼脂用于部分苛养菌的药敏试验,如弯曲菌药敏相关试验。其质量控制不仅要求菌株生长良好,还要验证药敏纸片反应是否符合预期。原资料中以空肠弯曲菌ATCC 33291为质控菌株,要求在微需氧条件下培养后,头孢唑林钠纸片无抑菌圈,萘啶酮酸纸片有抑菌圈。

药敏培养基对琼脂厚度、pH、二价阳离子浓度、血液质量、培养气氛和培养时间都较敏感。若抑菌圈异常,应首先排查培养基批次、纸片效价、接种菌悬液浓度、微需氧条件和培养温度,而不能仅凭一次结果判断菌株或培养基失效。

六、鉴定培养基和实验试剂的质控

原资料后半部分包含大量鉴定培养基和试剂,如TSI、西蒙氏柠檬酸盐培养基、尿素琼脂、醋酸盐利用试验、ONPG、氨基酸脱羧酶培养基、蛋白胨水、硝酸盐肉汤、糖发酵管、氯化钠胨水等。这类产品的质控重点是“生化反应是否正确”,而不是选择性增菌。

产品类别 代表产品 质控判定重点
糖发酵类 葡萄糖、甘露醇、木糖、蔗糖、鼠李糖、麦芽糖、山梨醇、棉子糖、七叶苷等发酵管 阳性产酸变黄,阴性颜色不变;必要时观察产气
氨基酸代谢类 L-赖氨酸脱羧酶、L-鸟氨酸脱羧酶、L-精氨酸双水解酶及对照管 阳性脱羧后变紫,阴性保持黄色;对照管应符合发酵产酸表现
肠杆菌科鉴定类 TSI、改良克氏双糖、ONPG、尿素琼脂、西蒙氏柠檬酸盐 观察斜面/底层颜色、产气、硫化氢、尿素酶、柠檬酸盐利用和ONPG显色
盐耐受性鉴定类 无盐、3%、6%、8%、10%氯化钠胨水及3%氯化钠相关生化管 通过混浊度判断不同盐浓度下是否生长
还原与利用类 硝酸盐肉汤、醋酸盐利用试验、黏液酸利用试验 按规定加入试剂后观察颜色变化或生长情况
特殊反应类 含铁牛乳培养基 用于产气荚膜梭菌等观察暴烈发酵等特征反应

需要修正的是,ONPG的中文名称应写作“邻硝基酚-β-D-半乳糖苷”,用于检测β-半乳糖苷酶活性。阳性通常表现为培养基变深黄色,阴性为无色或浅黄色。TSI结果中的A/A、K/A、K/K分别代表酸性/酸性、碱性/酸性、碱性/碱性反应,判读时应结合产气和硫化氢结果,不应只看颜色。

七、常见错误与异常排查

选择性增菌培养基质控中常见问题包括目标菌不生长、干扰菌未被抑制、典型菌落不明显、分离平板结果与预期不符等。目标菌不生长时,应检查选择性添加剂是否加入过量、灭菌温度是否过高、培养温度是否偏离、菌株是否活化充分;干扰菌生长过多时,应检查抑制剂浓度、pH、胆盐或抗生素效价,以及培养时间是否过长。

鉴定培养基异常时,应重点检查底物、指示剂和试剂。糖发酵管不变色可能与糖降解、pH偏差、接种量不足有关;氨基酸脱羧酶试验不典型,常与未覆盖无菌液体石蜡、培养时间不足或菌株活性有关;硝酸盐还原试验应严格按步骤加入甲、乙液,必要时再加锌粉确认,避免将“未变红”简单判为阴性。

八、小结

选择性增菌培养基质量控制的核心,是同时验证目标菌的生长能力和非目标菌的抑制效果。对于李氏增菌肉汤、Bolton肉汤、TTB、SC、高盐TSB、mEC+n、CT-MAC肉汤等产品,应通过目标菌、干扰菌和后续分离平板的典型反应综合判断其性能。对于LST、BGLB、EC肉汤等选择性液体计数培养基,还应重点观察浊度和产气。

同时,悬浮液、运输保存液、药敏培养基和鉴定培养基虽然常与选择性增菌培养基一起出现在质控表中,但功能和评价指标并不相同。企业在编写产品说明书、批检记录和知识库资料时,应按培养基用途进行分类,结合现行GB 4789.28及相关检验方法执行,确保质控结果准确、可追溯、可复核。