GB 4789.28 培养基和试剂质量控制测试方法解读

2026-06-24 17:20:01
逗点生物
简介

GB 4789.28 培养基和试剂质量控制测试方法解读

培养基和试剂的质量控制,是食品微生物检验结果可靠性的基础。培养基不是“配出来、灭完菌、外观正常”就一定合格,还需要通过目标菌生长、非目标菌抑制、菌落特征、生化反应、浊度变化、产气情况等指标来判断其性能是否符合要求。GB 4789.28—2024 已代替 GB 4789.28—2013,现行标准将培养基和试剂的性能测试方法进一步归纳为定量、半定量和定性三类,使生产商、检测机构和实验室自制培养基的质量控制更便于执行和记录。

需要说明的是,本文主题是“质量控制测试方法”,不是某一种培养基的配方。因此,下表不列“配方成分”,而是按培养基类型整理测试对象、接种量、接种方式和判定要点,便于实验室建立SOP或进行新版标准学习。

一、培养基性能测试的基本逻辑

培养基质量控制主要回答三个问题:第一,目标菌能不能在培养基上正常生长;第二,非目标菌是否被有效抑制;第三,培养基能否表现出应有的鉴别、鉴定或计数特征。不同类型培养基的评价重点不同,非选择性培养基重点看生长能力,选择性培养基既要看目标菌生长,也要看非目标菌抑制,鉴定培养基则要看阳性或阴性反应是否正确。

现行标准中,定量方法通常用于评价固体培养基的目标菌生长率,结果用生长率PR表示。PR为待测培养基平板上的菌落总数平均值与参比培养基平板上的菌落总数平均值之比。半定量方法常用于液体增菌培养基、选择性液体计数培养基或非目标菌抑制性评价;定性方法则用于判断菌落形态、鉴别特征、生化反应或试剂反应是否符合要求。

测试类型 主要适用对象 核心评价指标 常见结果形式 质量控制意义
定量测试 分离和计数固体培养基 生长率PR、菌落数 PR值、CFU计数 判断目标菌回收能力是否达标
半定量测试 增菌培养基、选择性液体计数培养基、非目标菌选择性评价 浊度、生长指数G、产气、培养后再接种计数 0~2浊度、G值、CFU 判断生长促进能力和抑制能力
定性测试 鉴定培养基、特异性培养基、实验试剂 典型反应、颜色变化、菌落形态、生化反应 阳性/阴性、典型/非典型 判断鉴别或鉴定反应是否正确
参比对照 定量性能测试 作为待测培养基的比较基准 待测/参比比值 提高不同批次、不同实验室之间结果可比性

二、固体培养基的质量控制方法

固体培养基的质量控制通常从平板制备开始。倾注灭菌熔化的培养基至平皿中,使其形成至少3 mm厚的琼脂层;直径90 mm平皿一般加入18 mL~20 mL培养基。需要加入热敏性添加剂的培养基,应在培养基冷却至47 ℃~50 ℃后加入,并充分混匀。平板凝固后应按要求保存,使用前可适当干燥琼脂表面,但不能过度干燥,否则可能影响菌落扩散、回收率和选择性表现。

对于非选择性分离和计数固体培养基,重点是评价目标菌的生长率。工作菌悬液通常由标准储备菌株、储备菌株或工作菌株经非选择性肉汤培养后制备,并进行10倍系列稀释。现行标准明确,进行生长率测试时,细菌和酵母菌每平板接种水平为50 CFU~250 CFU,霉菌每平板接种水平为30 CFU~150 CFU。接种时选择适宜稀释度的菌悬液0.1 mL,分别涂布待测平板和参比平板,每一稀释度接种两个平板,也可采用螺旋涂布法或倾注法。

培养基类型 测试菌 接种量或接种方式 计算或观察指标 判定要点
非选择性分离和计数固体培养基 目标菌 细菌、酵母菌50 CFU~250 CFU/平板;霉菌30 CFU~150 CFU/平板 PR=NS/NO 目标菌生长率应不小于0.7
选择性分离固体培养基 目标菌 同固体培养基定量接种 PR值、典型菌落 一般PR不小于0.5,最低不小于0.1,具体按附录要求
选择性计数固体培养基 目标菌 同固体培养基定量接种 PR值、典型菌落 一般PR不小于0.7,具体按附录要求
选择性固体培养基 非目标菌 1 μL接种环划六条平行线 生长指数G G一般≤1,至少应<5
特异性定性测试 非目标菌或鉴别菌株 1 μL接种环分区划线 菌落形态、生长情况 非目标菌不生长或微弱生长,反应应符合要求

选择性固体培养基的评价不能只看目标菌是否能长,还要看非目标菌是否被抑制。非目标菌选择性半定量测试通常用1 μL接种环取工作菌悬液,在待测平板表面划六条平行直线。培养后按生长指数G计分:每条有比较稠密菌落连续生长的划线计1分,半条线生长计0.5分,无生长、生长少于半条线或生长微弱计0分。G值越低,说明培养基对该非目标菌的抑制能力越强。

与2013版相比,特异性定性测试中更推荐分区划线。分区划线比简单平行划线更有利于分离单菌落,也更便于观察菌落大小、颜色、透明度、沉淀、中心黑色或其他典型特征。

三、液体增菌培养基的质量控制方法

液体增菌培养基的评价重点是目标菌能否在规定条件下恢复并增殖。非选择性增菌培养基一般每管分装10 mL,接种10 CFU~100 CFU目标菌,接种体积不超过1 mL,并设置两个平行管。同时要对接种量进行平板计数,以确认实际接种菌量是否落在规定范围内。

培养结束后,可用目测浊度评估培养基。常用0~2级表示:0为无浑浊,1为轻微浑浊,2为明显浑浊。非选择性增菌培养基中目标菌的浊度值应为2。部分微生物生长后可能聚集成细胞团并沉积在管底,此时应小心振荡混匀后再观察,避免把沉淀误判为不生长。

培养基类型 测试对象 接种量 后续操作 判定要点
非选择性增菌培养基 目标菌 10 CFU~100 CFU 规定条件培养后观察浊度;增菌时间短于8 h时,取10 μL增菌液再培养计数 目标菌浊度值应为2
选择性增菌培养基 目标菌 10 CFU~100 CFU,特殊接种量按附录要求 培养后取10 μL目标菌培养液接种选择性平板 选择性平板上目标菌应>10 CFU
选择性增菌培养基 非目标菌 1000 CFU~5000 CFU 培养后取10 μL非目标菌培养液接种非选择性平板,如TSA 非选择性平板上非目标菌应<100 CFU
选择性液体计数培养基 目标菌 10 CFU~100 CFU 培养后观察浊度和小导管产气 目标菌应明显浑浊,产气符合方法要求
选择性液体计数培养基 非目标菌 1000 CFU~5000 CFU 培养后观察浊度和产气 非目标菌应无浑浊或仅轻微浑浊,通常不应产气

选择性增菌培养基的评价比非选择性增菌培养基更复杂,因为它既要支持目标菌,又要抑制非目标菌。现行方法将目标菌和非目标菌分别接种评价:目标菌低水平接种后,培养液再接种到指定选择性平板,观察是否能形成规定数量的菌落;非目标菌高水平接种后,培养液再接种到非选择性平板,观察是否被有效抑制。这样比单纯观察浑浊更准确,因为选择性增菌液中混浊、沉淀或颜色变化有时并不能准确反映目标菌增殖情况。

四、悬浮培养基和运输培养基的质量控制方法

悬浮培养基和运输培养基的功能不是促进微生物大量繁殖,而是在样品处理或运输过程中维持微生物数量相对稳定。因此,它们的质量控制重点不是“长得越多越好”,而是菌数变化不能过大。

通常将培养基分装试管,每管10 mL;有特殊要求时可选5 mL。接种100 CFU~1000 CFU目标菌后,立即取样进行平板计数,再将剩余接种后的培养基在20 ℃~25 ℃放置45 min后再次取样计数。若有特殊保存条件,应按相应培养基质量控制标准执行。结果判定时,待测培养基中的菌落数变化应在±50%以内。

培养基类型 接种量 时间点 评价指标 判定要点
悬浮培养基 100 CFU~1000 CFU目标菌 接种后立即计数 初始菌落数 作为比较基准
悬浮培养基 同上 20 ℃~25 ℃放置45 min后计数 后续菌落数 菌落数变化应在±50%以内
运输培养基 100 CFU~1000 CFU目标菌 按规定时间和条件放置后计数 菌落数变化 不应明显增殖或明显减少

这一类培养基最容易被误解。悬浮液、稀释液和运输液不应带有明显抑制性,也不应促进菌数快速增加。若菌数明显下降,可能造成回收率偏低;若菌数明显增加,则可能改变样品原始污染水平,影响定量结果的真实性。

五、鉴定培养基和实验试剂的质量控制方法

鉴定培养基的测试重点是反应是否正确,而不是单纯看生长量。液体鉴定培养基通常分装试管后灭菌并加入必要试剂,接种约10⁹ CFU/mL水平的测试菌悬液,接种量一般为0.05 mL,按规定条件培养后观察结果。需加指示剂的试验,应在微生物生长良好的前提下按顺序加入指示剂,再观察颜色变化或其他反应。

半固体鉴定培养基通常用接种针穿刺接种,用于动力、产硫化氢或其他深层反应观察。高层斜面培养基可根据方法要求进行穿刺加斜面划线;普通斜面培养基则多采用斜面“之”字形划线。平板鉴定培养基可采用“之”字形划线或点种接种,培养后观察菌落形态、颜色、沉淀、透明圈或其他典型特征。

类型 接种方式 主要观察内容 判定重点
液体鉴定培养基 约10⁹ CFU/mL菌悬液,接种约0.05 mL 颜色、浊度、产气、指示剂反应 阳性/阴性反应应符合标准要求
半固体鉴定培养基 接种针穿刺 动力、扩散生长、深层反应 穿刺线周围生长或特征反应是否正确
高层斜面培养基 穿刺加斜面划线,或按要求调整顺序 斜面、底层、产气、硫化氢、颜色变化 各部位反应应符合对应菌株特征
普通斜面培养基 斜面“之”字形划线 生长、颜色、特征反应 结果应与质控菌株预期一致
平板鉴定培养基 划线或点种 菌落形态、颜色、沉淀、透明圈 典型反应清晰,无异常抑制
实验试剂 按说明书操作 显色、凝集、染色或其他反应 阳性和阴性质控结果应正确

实验试剂的质量控制应按试剂说明书执行,并结合附录中对应试剂的质量控制要求进行结果判定。染色剂、指示剂、配套试剂和添加剂都可能影响最终判读。例如指示剂失效会造成颜色反应不明显,抗生素添加剂效价下降会导致选择性变差,染色剂沉淀则会影响镜检背景。

六、从2013版到2024版,实验室应重点更新什么

2013版原文中包含较多生产商和实验室自制培养基的具体操作描述,但在现行标准框架下,实验室不应只沿用旧版编号和旧版流程。需要重点更新的内容包括:固体培养基目标菌接种量范围、选择性增菌培养基目标菌和非目标菌的分别评价、特异性定性测试的分区划线方式、参比培养基的使用要求,以及附录F中各类培养基的具体质控菌株、培养条件和判定标准。

实验室建立或修订SOP时,不建议把标准条文机械复制成操作规程,而应根据培养基类型建立“测试对象—测试菌株—接种量—接种方式—培养条件—判定标准—记录表单”的完整链条。对自制培养基,还应记录配制日期、批号、称量、pH、灭菌条件、分装体积、添加剂批号、保存条件和有效期。对生产企业,则应在批生产记录、出厂检验记录和稳定性评价中体现同一逻辑。

七、常见错误与排查方向

培养基性能测试失败时,不能只归因于菌株状态或操作误差。目标菌生长率偏低时,应检查水质、pH、灭菌过度、添加剂加入温度、琼脂溶解状态、选择剂浓度、参比培养基状态和菌悬液计数是否准确。非目标菌抑制不住时,应重点检查选择剂是否失效、添加量是否正确、培养基是否二次加热、抗生素是否高温加入、保存时间是否过长。鉴定反应异常时,应核对菌株纯度、菌龄、接种量、培养时间、指示剂顺序和判读时间。

对于培养基生产和实验室使用来说,质量控制不是为了“做一套记录”,而是为了确认培养基在规定条件下确实能完成检验任务。只有目标菌生长、非目标菌抑制、鉴别反应和参比对照都符合要求,培养基才具备可靠使用的基础。

八、总结

GB 4789.28 中培养基和试剂的性能测试方法,可概括为三条主线:固体培养基看生长率和菌落特征,液体培养基看增菌、抑制、浊度和产气,运输或悬浮类培养基看菌数稳定性。不同方法的共同点是都依赖合适的测试菌株、准确的接种量、规定的培养条件和清晰的判定标准。

对食品微生物实验室而言,培养基质量控制的关键不是记住所有条款编号,而是理解每类培养基的功能:该促进生长的要能促进,该抑制杂菌的要能抑制,该保持菌数稳定的不能让菌明显增减,该产生鉴别反应的必须反应清楚。这样建立起来的质量控制体系,才能真正支撑微生物检验结果的准确性和可追溯性。