一、 方法概要
本方法系以0.45 μm孔徑之濾膜過濾水樣,檢測水中大腸桿菌(Escherichia coli)。水樣過濾后置于mTEC培養基(modified membrane-Thermotolerant Escherichia coli Agar,縮寫為modified mTEC Agar)上,于35±1℃培養2小時,再以44.5±0.5℃培養22~24小時,大腸桿菌會形成紅色或紫紅色菌落。
方法原理是培養基內含之色原(5-溴-6-氯-3-吲哚-β-D-尿甘酸,5-Bromo-6-chloro-3-indolyl-β-D-glucuronide)被大腸桿菌之尿甘酸化酶(β-D-glucuronidase)催化而產生紅色或紫紅色菌落。
二、 適用范圍
本方法適用于飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體、地下水體、廢水、污水、及海水等水樣中大腸桿菌之檢驗。但不適于高濁度及含有干擾物質水樣之檢測。
三、 干擾
(一) 水樣中含有抑制或促進大腸桿菌生長之物質時,會影響水樣之檢測結果。
(二) 檢驗使用的玻璃器皿及設備含有抑制或促進大腸桿菌生長之物質時,會影響水樣之檢測結果。
(三) 懸浮微粒過高或含有膠體的水樣易造成濾膜孔隙阻塞,或造成細菌菌落彌漫生長(Spreading)而影響水樣檢驗結果之判讀。
四、 設備
(一) 量筒:一般使用100~1000 mL之量筒。
(二) 吸管:一般使用1~10 mL之滅菌玻璃吸管或無菌塑料吸管,應有0.1 mL之刻度。
(三) 稀釋瓶: 100~1000 mL能耐高壓滅菌之有蓋硼硅玻璃制品。
(四) 三角錐瓶:250~2000 mL能耐高壓滅菌之硼硅玻璃制品。
(五) 采樣容器:無菌之玻璃或塑料制有蓋容器,使用市售無菌袋亦可。
(六) 培養皿:硼硅玻璃或可拋棄式塑料制培養皿。可使用60×15 mm、50×12 mm或其它適當大小者。
(七) 過濾裝置:能耐高溫高壓滅菌之玻璃、塑料、陶瓷或不銹鋼等材質構成之無縫隙漏斗,以鎖定裝置、磁力或重力固定于底座。
(八) 抽氣幫浦:水壓式或吸氣式,壓力差最好在138至207 kPa者。
(九) 濾膜:使用直徑47 mm、孔徑0.45 µm且有格子記號的無菌濾膜,能使水中大腸桿菌完全滯留者。
(十) 鑷子:前端圓滑內側無波紋。
(十一)水浴槽:溫度能維持在50℃左右者。如用于44.5℃培養,溫度必須能維持在44.5±0.5℃。
(十二)培養箱:溫度能維持在35±1℃者。如用于44.5℃培養,溫度必須能維持在44.5±0.5℃。
(十三) 加熱板:附磁石攪拌功能者。
(十四) 天平:能精稱至0.01 g者。
(十五) 高壓滅菌釜:能以中心溫度121℃(壓力約15 lb/in2或1.1 kg/cm2)滅菌15分鐘以上者。
(十六) 烘箱:用于玻璃器皿等用具之干熱滅菌,溫度能維持在160℃達2小時或170℃達1小時以上者。
五、 試劑及材料
本方法所使用的化學藥品均為試藥級,培養基為微生物級制品。
(一) 培養基
mTEC培養基(modified mTEC Agar)成份:
3號蛋白胨(Protease Peptone #3) 5.0 g
酵母抽出物(Yeast Extract) 3.0 g
乳糖(Lactose) 10.0 g
氯化鈉(Sodium Chloride) 7.5 g
磷酸氫二鉀(Dipotassium Phosphate) 3.3 g
磷酸二氫鉀(Monopotassium Phosphate) 1.0 g
硫酸月桂酸鈉(Sodium Lauryl Sulfate) 0.2 g
脫氧膽酸鈉(Sodium Desoxycholate) 0.1 g
5-溴-6-氯-3-吲哚-β-D-尿甘酸(5-Bromo-6-chloro-3-indolyl-β-D-glucuronide) 0.5 g
瓊脂(Agar) 15.0 g
使用市售商品化培養基45.6 g,加入1公升的蒸餾水,煮沸溶解后以121℃高溫高壓滅菌15分鐘,培養基最終pH值應為7.3±0.2。取出后置于45~50℃之水浴槽待溫度下降至恒溫,培養基混搖均勻后分裝于培養皿中,厚度約3~5 mm。凝固后避光保存于冰箱中備用,分裝后之培養基保存期限為14天。可依檢測需要量按比例適量配制。
(二) 無菌稀釋液
無菌稀釋液一:非海水水樣檢測稀釋用。配制方法如下:
磷酸二氫鉀儲備溶液
取3.4 g磷酸二氫鉀(KH2PO4)溶于50 mL的蒸餾水中,待完全溶解后,以1.0 M NaOH溶液調整其pH值為7.20±0.05,然后加蒸餾水至全量為100 mL,滅菌(過濾滅菌或121℃高溫高壓滅菌15分鐘)后,儲存于冰箱中作為儲存液備用。
氯化鎂儲備溶液
取8.1 g氯化鎂(MgCl2‧6H2O)先溶于少量蒸餾水,待完全溶解后,再加蒸餾水至全量為100 mL,滅菌(過濾滅菌或121℃高溫高壓滅菌15分鐘)后,保存于冰箱中作為儲存液備用。
無菌稀釋液
分別取10 mL氯化鎂儲備溶液和2.5 mL磷酸二氫鉀溶液,加入蒸餾水至全量為2000 mL,混搖均勻后,分裝于稀釋瓶中,經121℃高溫高壓滅菌15分鐘,作為無菌稀釋液備用。
無菌稀釋液二:海水或含鹽水樣稀釋用。
磷酸二氫鈉(NaH2PO4) 0.58 g
磷酸氫二鈉(Na2HPO4) 2.50 g
氯化鈉(NaCl) 8.50 g
將上述成分溶解于1公升的蒸餾水中,混搖均勻后,分裝于稀釋瓶中,經121℃滅菌15分鐘,其滅菌后之pH值為7.4 ±0.2。
六、 采樣與保存
(一) 采取微生物檢測之水樣時,應使用清潔并經滅菌之玻璃或塑料容器或市售無菌采樣袋。且于采樣時應避免受到污染。水樣若含有余氯時,無菌容器中應加入適量無菌之硫代硫酸鈉(120 mL的水樣中加入0.1 mL、10﹪的硫代硫酸鈉可還原15 mg/L的余氯)。
(二) 水樣運送及保存之溫度應維持在0~5℃并于采樣24小時內完成檢測。
(三) 水樣量以能做完所需檢測為度,但不得少于200 mL。
七、 步驟
(一) 水樣在進行檢測或稀釋之前必須劇烈搖晃25次以上,以使樣品充分混合均勻。
(二) 水樣稀釋:
飲用水水樣不需稀釋。
其它樣品則視水樣中大腸桿菌可能濃度范圍進行水樣稀釋。
使用無菌吸管吸取10 mL之水樣至90 mL之無菌稀釋液中,形成10倍稀釋度之水樣,混搖均勻。而后自10倍稀釋度水樣以相同操作方式進行一系列之100、1000倍等稀釋水樣,并混搖均勻。進行上述稀釋步驟時,均需更換無菌吸管。
(三) 以無菌鑷子夾起無菌濾膜,放在無菌過濾裝置之有孔平板上,小心將漏斗固定。將過濾裝置接上抽氣幫浦。加入適量無菌稀釋液,以測定過濾設備是否裝置妥當。
(四) 檢驗飲用水水樣時,直接過濾100 mL的水樣。其它水樣視大腸桿菌可能濃度范圍,以無菌吸管吸取10 mL的原液及(或)各稀釋度水樣至無菌過濾器中過濾。過濾后,再以20至30 mL之無菌稀釋液沖洗漏斗。每個稀釋度水樣均需進行兩重復。
(五) 沖洗過濾后,解開真空裝置,將漏斗移開,盡速以無菌鑷子取出過濾后之濾膜置于培養基上。濾膜應與培基完全貼合,避免產生氣泡。培養皿倒置于35±1℃的恒溫培養箱中培養2小時,然后再于44.5±0.5℃的培養箱或水浴槽中培養22~24小時。如放置于水浴槽中培養,應將培養皿倒置密封于防滲水塑料袋內(如采樣袋),塑料袋須完全浸入水中。如使用松蓋培養皿放置于培養箱中培養,應將培養皿放置于密閉容器中,且容器內側底部應放置濕紙巾或濕布,以避免培養基之水份喪失而影響細菌生長。
(六) 過濾不同稀釋度水樣時,應更換無菌過濾器(漏斗)。亦可將過濾器(漏斗)以火烤后約降至室溫重復使用。
(七) 計算并記錄各稀釋度培養皿中所產生的紅色或紫紅色菌落。若菌落過多造成判讀困難,則以「大腸桿菌菌落太多無法計數」(E. coli Too numerous to count ; TNTC)表示。
八、 結果處理
(一) 選取大腸桿菌菌落數介于20至80間之同一稀釋度的兩個培養皿,計算其每100 mL水樣之大腸桿菌菌落數,單位為CFU/100mL。計算公式如下:
大腸桿菌菌落數=所選取培養皿之紅色或紫紅色菌落數×100(CFU/100mL) 所選取培養皿之實際水樣體積總合
(二) 培養皿之大腸桿菌菌落數不在20至80個菌落之間時,則以下列方式處理:
若原液及各稀釋度水樣中僅有一個稀釋度的一個培養皿菌落數在20至80 個之間,則選取該稀釋度的兩個培養皿以上述公式計算之。
若僅原液有大腸桿菌菌落產生,且少于20個,應循上述公式計數菌落數;若過濾100 mL原液,培養皿中均無菌落生長,則結果以「<1 CFU/100mL」表示;若過濾10 mL原液,培養皿中均無菌落生長,則結果以「<10 CFU/100mL」表示。
若各培養皿之大腸桿菌菌落數均不在20至80個之間,則選取大腸桿菌菌落數最接近80之同一稀釋度的兩個培養皿以上述公式計算。但不可選用菌落總數大于200之培養皿。
(三) 數據表示:菌落數小于100時,以整數表示(小數字四舍五入),菌落數大于100 以上時,取兩位有效數字,并以科學記號表示,例如菌落數為112時以1.1×102 表示之,菌落數為117時以1.2×102 表示之,菌落數為65000時以6.5×104 表示。
(四) 檢測紀錄必須注明采樣時間、開始培養時間、結束培養時間、培養基名稱及各稀釋度的原始數據。
九、 質量管理
(一) 微生物采樣及檢測人員應具備微生物基本訓練及知識。
(二) 進行微生物檢測時,所用的盛裝器具均應經滅菌處理。
(三) 每次采樣時,應進行一組運送空白及野外空白。
(四) 每批次或每10個水樣須進行一次試劑空白。
(五) 新購之mTEC培養基,每批次均須以已知的大腸桿菌及非大腸桿菌(例如Bacillus subtilis)之菌株作測試,以確保數據質量。
(六) 若連續一個月水樣均未檢出大腸桿菌,則須以大腸桿菌菌株進行培養基測試,以確保數據質量。
(七) 應記錄所有稀釋度水樣的原始數據,以備查核之用。
(八) 每個稀釋度水樣至少須進行二重復。
(九) 本方法培養所得之細菌可能具有感染性,檢測后之培養基及器皿應經高溫高壓滅菌處理。
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