生活饮用水菌落总数是检测微生物对水样污染程度的指标之一。《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)[1]推荐的标准检验方法是平皿计数法,该方法目前是人工计数,存在工作效率低下,费时费力,易受人为等因素的影响等问题[2]。近年来,全自动菌落计数以其高度精确和数字化、自动化的优势成为代替人工计数的新趋势。其原理是通过一台高清晰的CCD相机(电荷藕合器件图像传感器)对琼脂平皿进行拍照,然后通过特定的图像分析软件通过生长在平皿上的菌落与琼脂之间的色差、亮度等来确定菌落并进行计数和统计[3]。为验证该型全自动菌落分析仪的性能,将一台国产某品牌的全自动菌落分析仪分析结果与实验室专业检验人员对平板菌落计数进行对比试验。
1 对象与方法 1.1 调查对象 1.1.1 仪器国产某品牌全自动菌落分析仪。
1.1.2 培养基选用北京路桥技术有限公司生产计数琼脂干粉,有效期至20130210。
1.1.3 水样取自本地区常规检测农村饮用水水样28份。
1.2 方法 1.2.1 方法根据《生活饮用水标准检验方法》(GB/T 5750-2006)[1]中规定的菌落总数检验平皿计数法要求,无菌操作分别取各水样1 mL,直接接种到2个无菌平皿中做平行样,然后将按要求消毒的营养琼脂待温度降至50℃左右倾注至平皿中,48 h、36±1℃培养后计数。
1.2.2 质量控制选择2位长期从事水质微生物检验工作的专业人员(人工A和人工B)采用双盲法对每份水样的平行样按日常工作中的计数习惯进行计数,取平均数作为两人计数值,两人的计数均值作为人工计数总均数。在一个无菌平皿中只注入无菌菌落计数琼脂作为空白对照。
1.2.3 数据收集用已经设定好统计条件的全自动菌落分析仪对培养后的28份水样平行样进行菌落计数统计,取平均值。同时另取1份水样在1个工作日内重复测量10次。
1.2.4 统计方法使用SPSS 17.0统计软件对数据进行均数的配对资料t检验及相关性分析。
2 结果仪器计数28份水样均数为745.16 cfu/mL,最小值为17.11 cfu/mL,最大值为5 682.45 cfu/mL,与人工计数总均数相关系数r等于0.976,数据间具有相关性(P 等于0.00),t检验差异不具显著性(t等于1.164, Pt等于0.254)。两名检验人员计数28份水样均值分别为663.64 cfu/mL和687.13 cfu/mL,总均数为678.38 cfu/mL。最小值为16.25 cfu/mL,最大值为5 128 cfu/mL,相关系数r等于0.994,数据间具有相关性(P等于0.00)。两名人员计数结果之间经t检验差异不具显著性(t等于-0.714, Pt等于0.481;表 1)。同一份水样重复测量10次,变异系数CV%等于4.07%,95%可信区间为58.69~62.21 cfu/mL(表 2)。
编号 | 仪器均数 | 人工均数 | 人工A | 人工B | 编号 | 仪器均数 | 人工均数 | 人工A | 人工B |
1 | 116.00 | 129 | 132.5 | 125.5 | 17 | 131.38 | 143.5 | 152.5 | 134.5 |
2 | 135.00 | 156.25 | 170 | 142.5 | 18 | 995.36 | 1 380 | 1 244 | 1 516 |
3 | 156.00 | 166.5 | 176.5 | 156.5 | 19 | 17.11 | 16.25 | 27 | 5.5 |
4 | 158.00 | 235.25 | 229 | 241.5 | 20 | 53.78 | 57.5 | 66 | 49 |
5 | 382.00 | 269 | 263.5 | 274.5 | 21 | 1 068.50 | 782 | 956 | 608 |
6 | 914.00 | 766 | 764 | 768 | 22 | 5 682.45 | 4 224 | 3 840 | 4 608 |
7 | 123.50 | 120 | 121 | 119 | 23 | 133.36 | 156.25 | 159.5 | 153 |
8 | 95.00 | 99.75 | 96.5 | 103 | 24 | 24.25 | 22.75 | 22 | 23.5 |
9 | 51.50 | 54.5 | 61.5 | 47.5 | 25 | 90.66 | 95.25 | 97 | 93.5 |
10 | 246.00 | 158 | 168.5 | 147.5 | 26 | 39.79 | 41.75 | 42.5 | 41 |
11 | 371.50 | 333.5 | 326.5 | 340.5 | 27 | 58.70 | 72 | 82 | 62 |
12 | 4 709.50 | 5 128 | 5 056 | 5 200 | 28 | 572.02 | 715.75 | 770 | 661.5 |
13 | 2 541.51 | 2 182.5 | 2217 | 2 148 | r | 0.976 | 0.994 | ||
14 | 526.20 | 306.75 | 298.5 | 315 | Pr值 | 0.000 | 0.000 | ||
15 | 905.06 | 716 | 692 | 740 | t值 | 1.164 | -0.714 | ||
16 | 566.25 | 382.75 | 350.5 | 415 | Pt值 | 0.245 | 0.481 |
计数次数 | 均数 | 中位数 | 最小值 | 最大值 | 标准差 | 95%可信区间 | CV% |
10 | 60.448 | 59.68 | 57.4 | 63.9 | 2.46 | 58.69~62.21 | 4.07 |
3 分析与讨论
该型全自动菌落分析仪在饮用水菌落总数检测中与人工计数法结果无显著性差异(P等于0.254),具有较高相关性(r等于0.976,P等于0.00)。重复计数结果显示,该仪器变异系数小(CV%=4.07%),95%可信区间较窄(58.69~62.21 cfu/mL),具有良好的重复性和精确性。该仪器拥有的放大功能对肉眼很难识别的菌落具有较好的识别功能,可以对一般的水样直接进行培养计数,避免了因稀释水样而产生的误差[5],提高了检测质量和效率;该仪器还具有保存平皿原始结果(数码图片)的功能,便于查询和质量控制,有利于对菌落计数标准化。
该型菌落分析仪在菌落计数检验工作中具有一定的使用价值,较人工计数具有显著的优势,在微生物检验领域具有良好的使用前景。由于受检测水样数量局限,能否完全替代人工计数的可行性,还需进一步验证。
[1] | 中华人民共和国卫生部, 中国国家标准化委员会. GB/T 5750-2006生活饮用水标准检验方法[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007. |
[2] | 陈彬, 黄晓蓉, 郑晶, 等. 螺旋平板法在菌悬液计数及食品和化妆品菌落总数检测中的应用[J]. 食品科学, 2009, 30(20): 356–357. |
[3] | 张凡. 实验室新趋势: 微生物菌落自动分析仪取代菌落计数器[C]. 微生物实用技术生态环境应用学术研讨会论文集, 2009, 202-220. |
[4] | 李志明. 影响菌落总数测定结果的特殊因素[J]. 中国卫生检验杂志, 2008, 18(2): 371. |