环境中大肠杆菌快速生物检测技术研究进展概要VIP免费

3收稿日期:2005210217作者简介:王娜,硕士研究生,从事环境污染物的免疫检测技术研究;施汉昌,教授,从事水污染控制技术与原理研究。基金项目:国家高技术发展计划(863项目(2002AA649160文章编号:100926094(20060320127205环境中大肠杆菌快速生物检测技术研究进展3王娜,何苗,施汉昌(清华大学环境科学与工程系,环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京100084摘要:大肠杆菌作为水质卫生学指标,在环境水质监测中起着非常重要的指示作用。近年来为了克服大肠杆菌常规监测方法的不足,基外的研究热点。,有良好的应用前景,大肠杆菌的快速检测技术应向操作简单、快速、高灵敏度以及低成本方向发展。关键词:环境工程;大肠杆菌;生物技术;快速检测中图分类号:X83012文献标识码:A0引言大肠杆菌是环境水质监测和食品安全中重要的指示微生物。目前,世界各国及国际组织都将大肠菌群数作为重要环境卫生学指标,并对其提出了严格的限制。世界卫生组织《饮用水水质标准》(第二版中规定,所有用于饮用的水中大肠杆菌或耐热大肠菌在任意100mL水样中不得检出;现行美国饮用水水质标准国家一级饮用水标准规定总大肠杆菌(包括粪型及艾氏大肠菌为0mg/L;中华人民共和国国家标准《生活饮用水水质卫生规范》规定,总大肠菌群及粪大肠菌群每100mL水样中不得检出。目前,国际上公认的大肠菌群标准检测方法以多管发酵法和滤膜法为主。我国在水和食品卫生检验标准中规定的大肠菌群数的检测也是多管发酵法与滤膜法。但是其检测周期长,操作繁琐,难以适应污染源快速诊断的需要。近年来,世界各国针对水环境和食品中大肠杆菌的快速检测展开了大量研究工作,部分技术被成功应用。本文综述了大肠杆菌快速生物检测技术的研究进展,并对其发展前景进行了评估。1基于分子生物学技术的大肠杆菌快速检测111DNA探针技术DNA探针技术是用特异性的DNA探针进行大肠杆菌核糖体RNA(rRNA的检测。目前DNA探针技术的研究主要是用来检测和鉴定医学临床上和食品中的大肠杆菌。检测各种大肠杆菌的核酸探针有多种,其中检测致病性大肠杆菌的报道最多,所利用的靶基因多为产毒素的基因,如VT、eaeA等,多采用生物素、荧光素等非放射性物质进行标记。荧光探针、寡核苷酸探针等已被用于检测水中的大肠杆菌,取得了很好的结果。其检测精度高,检测时间较短。为了更灵敏更快速地检测大肠杆菌,DNA探针技术多与PCR技术结合来检测大肠杆菌[1-3]。美国的GeneTrak公司(GeneTrakInc.,USA已开发出检测大肠杆菌的商品化DNA探针系统。以聚合酶链反应扩增大肠杆菌的目标DNA,再用探针杂交检测,不需要进行1内完成检测操作,检测灵敏mL],故所有阳性结果必须用。112聚合酶链反应技术聚合酶链反应(PCR技术是1983年由Millus和Cetus发明的DNA快速扩增技术。PCR方法已在致病性大肠杆菌的检测中有了比较深入而广泛的研究,取得了较好的应用成果。PCR技术具有多种不同种类,如实时定量PCR、多重PCR、ELISAPCR等。目前,针对于大肠杆菌的PCR技术多种多样,其中以实时定量PCR和多重PCR来检测大肠杆菌的研究最多,发展最快。到目前为止,基于大肠杆菌PCR技术的研究主要是针对致病性大肠杆菌的致病基因,特别是肠出血性大肠杆菌O157。例如,Fitzmaurice等[5]利用实时定量PCR技术和逆转录PCR技术来定量检测大肠杆菌O157:H7的VT1和VT2毒素基因;Atlas等[6]针对环境中大肠杆菌,使用lamB作为目标基因能够检测到1～5个目标基因/mL;Fricker等[7]建立了基于PCR的大肠杆菌检测方法,可以在24h内完成对99种不同的环境水样检测,取得了与标准方法100%吻合的检测结果。该方法已列为英国泰晤士河的例行检测项目。马颖等[8]已将PCR技术应用于检测饮用水中大肠杆菌。研究证明,该法较适用于检测经氯消毒或臭氧消毒的饮用水中的大肠杆菌,检测结果与常规滤膜法有较好的一致性,且分析时间短,反应灵敏。在检测大肠杆菌方面的研究中,各个机构都在尝试应用各种不同类型的PCR技术来达到更好的检测效果;但是其假阳性问题、污染问题,操作相对复杂及仪器昂贵一直都是研究者们面临的难题。由于大肠杆菌的种类多,针对所有大肠杆菌的共同基因片断难以确认,目前研究和应用主要是针对特定类型的大肠杆菌基因检测。113基因芯片技术基因...