楊若璇,佟堯,趙燕英,湯承,劉驥,朱成林,曾英杰,于基成,唐俊妮*
(1.西南民族大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,四川成都 610041)(2.西南民族大學(xué)青藏高原動(dòng)物遺傳資源保護(hù)與利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川成都 610041)(3.西南民族大學(xué)畜牧獸醫(yī)學(xué)院,四川成都 610041)(4.大連民族大學(xué)生物技術(shù)與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,沈陽(yáng)大連 116600)
沙門氏菌(Salmonella)是一種革蘭氏陰性的桿狀細(xì)菌,屬腸桿菌科,是常見(jiàn)的食源性病原菌。自1885年首次被分離出來(lái),沙門氏菌血清型已發(fā)展到2637種。沙門氏菌是一種嚴(yán)重危害動(dòng)物和人類健康的病原菌,在人類及畜禽中均曾有過(guò)沙門氏菌病爆發(fā)的記錄[1]。由沙門氏菌感染而引發(fā)的病癥有敗血癥、傷寒及腸胃炎等,嬰兒、老年人及免疫力低下者還可能出現(xiàn)菌血癥,少數(shù)還會(huì)伴隨腦膜炎或骨髓炎。全球每年有1600萬(wàn)沙門氏菌感染病例,其中約60萬(wàn)死亡,據(jù)相關(guān)報(bào)道,國(guó)內(nèi)外沙門氏菌污染引起食物中毒的人數(shù)頻占首位[2]。近年來(lái),許多分離菌株出現(xiàn)了抗生素高度耐藥,給公眾健康帶來(lái)了巨大健康威脅[3]。因此,對(duì)沙門氏菌的檢測(cè)非常重要。
對(duì)食品中沙門氏菌進(jìn)行檢測(cè)是預(yù)防沙門氏菌感染的有效手段。目前,沙門氏菌的檢測(cè)方法主要有傳統(tǒng)檢測(cè)方法、免疫學(xué)方法、分子生物學(xué)方法以及生物傳感器檢測(cè)的方法等。傳統(tǒng)檢測(cè)方法依據(jù)GB 4789.4-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)沙門氏菌檢驗(yàn)》[4]的標(biāo)準(zhǔn)方法,檢測(cè)步驟為預(yù)增菌、增菌、分離培養(yǎng)、生化實(shí)驗(yàn)以及血清學(xué)鑒定分型等,存在耗時(shí)長(zhǎng),操作繁瑣等缺點(diǎn)[5]。近年來(lái),學(xué)者們一直在尋找更快速的檢測(cè)方法,如李倩影等[6]利用pH響應(yīng)比色酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)牛奶中豬霍亂沙門氏菌,所構(gòu)建的比色ELISA方法適用于牛奶中不同濃度的豬霍亂沙門氏菌快速定量檢測(cè)。Li等[7]用熒光DNAzyme和通用封堵連接劑、超聚合酶鏈反應(yīng)形成視覺(jué)生物傳感器,實(shí)現(xiàn)信號(hào)放大來(lái)檢測(cè)沙門氏菌等。雖然這些方法快速,但也存在一定缺陷,如免疫學(xué)方法易出現(xiàn)假陽(yáng)性或者假陰性,生物傳感器在穩(wěn)定性和精確度上還有待改善,并且對(duì)設(shè)備的要求非常高[8,9]。樂(lè)振竅等[10]用等溫多自配引發(fā)擴(kuò)增技術(shù)(Isothermal Multiple Self-matching-initiated Amplification,IMSA),建立了檢測(cè)沙門氏菌的IMSA法,適合用于食品中沙門氏菌快速檢測(cè)。相比較而言,分子生物學(xué)具有特異性好、靈敏度高、快速準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用于微生物檢測(cè)中[11,12]。但是目前存在最大問(wèn)題是適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)方法還比較匱乏。因此,針對(duì)沙門氏菌探索適用于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的方法非常有必要。
恒溫隔絕式PCR技術(shù)(Insulated isothermal PCR,iiPCR)是一種新型的分子生物學(xué)快速檢測(cè)技術(shù),基于Rayleigh-Benard的對(duì)流原理,通過(guò)反應(yīng)管底部液體持續(xù)加熱產(chǎn)生上部液體與下部液體的溫度差,控制散熱的速率與對(duì)流的時(shí)間,在反應(yīng)管內(nèi)部形成穩(wěn)定溫度梯度,從而提供PCR擴(kuò)增所需的反應(yīng)條件[13]。該技術(shù)最早在2002年,由Krishnan[14]首次報(bào)道,結(jié)合POCKITTM系列手持式核酸檢測(cè)儀,體積小、自帶電源,加樣后一鍵操作,反應(yīng)時(shí)間短,靈敏度高,方便快捷,可達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)的目的。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)外報(bào)道iiPCR技術(shù)的文獻(xiàn)主要應(yīng)用于蝦白斑病病毒[15]、尖孢鐮刀菌[16]、滑膜支原體[17]、無(wú)乳鏈球菌[18]、豬流行性腹瀉病毒[19]、牛冠狀病毒[20]等。利用該技術(shù)對(duì)食源性病原菌的研究還較少。本實(shí)驗(yàn)的目的是基于恒溫隔絕式PCR技術(shù)建立一種快速檢測(cè)沙門氏菌的方法,并應(yīng)用于實(shí)際食品樣品檢測(cè),為沙門氏菌現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)平臺(tái)建設(shè)提供參考。
1.1 菌株
本研究所用到的沙門氏菌H9812、單增李斯特菌ATCC19115、金黃色葡萄球菌ATCC6538、大腸桿菌ATCC25922、蠟樣芽孢桿菌ATCC11778 均由本實(shí)驗(yàn)室保存。
1.2 主要試劑與儀器
亞硒酸鹽胱氨酸增菌液(SC)、亞硫酸鉍瓊脂(BS)、緩沖蛋白胨水(BPW)、胰蛋白胨大豆瓊脂(TSA)、1%亞碲酸鉀卵黃增菌液,青島海博生物技術(shù)有限公司;Premix Ex Taq(Probe qPCR)、TB Green Premix Ex TaqⅡ、核酸染料,GELVIEW 寶生物工程(大連)有限公司;50 bp DNA Ladder、Taq PCR Master Mix (2x,blue dye),北京擎科新業(yè)生物技術(shù)有限公司;氯化鈉,天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司;G-10 電泳瓊脂糖凝膠,Biowest 公司;Tris-HCl、EDTA,北京博奧拓科技有限責(zé)任公司。
POCKITTM小型智能型核酸分析儀、R-tube(48),廈門金瑞鴻捷生物科技有限公司;CFX96 熒光定量PCR 儀、VerSaDoc2000 凝膠成像系統(tǒng),美國(guó)Bio-Rad有限公司;PCR 儀,TSNENEN031445 基因(美國(guó))有限公司;Galanz WD800B 型微波爐,順德市格蘭仕微波爐電器有限責(zé)任公司;SC-15 數(shù)控超級(jí)恒溫槽,寧波新芝生物科技股份有限公司;Eppendorf 5804R 型冷凍離心機(jī),Eppendorf 公司;DYY-6C 電泳儀,北京六一儀器廠。
1.3 引物及探針的設(shè)計(jì)與合成
選取沙門氏菌的invA基因作為目標(biāo)基因,利用Primer Premier 5 軟件設(shè)計(jì)一對(duì)引物及探針,并對(duì)引物與探針進(jìn)行BLAST 比對(duì)。另一對(duì)常規(guī)PCR 引物參考Chen 等[21],詳細(xì)引物信息見(jiàn)表1。引物和探針均由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。
表1 invA 特異性引物和探針基本信息 Table 1 invA specific primers and probes
1.4 模板DNA 的提取
本實(shí)驗(yàn)參考陳光麗等[22]水浴提取法提取細(xì)菌DNA。
1.5 引物及探針的驗(yàn)證
采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR 儀(CFX96)對(duì)沙門氏菌、單增李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌及大腸桿菌及陰性對(duì)照進(jìn)行擴(kuò)增檢測(cè),以驗(yàn)證引物和探針的可行性。反應(yīng)體系及條件:總反應(yīng)體積為20 μL:10 μL Premix Ex Taq,1.2 μL 探針(10 μmol/L),上、下游引物各0.4 μL(10 μmol/L),1.0 μL DNA 模板,其余用無(wú)菌水補(bǔ)齊。反應(yīng)條件:95℃變性1 min 30 s,以95℃ 5 s,55 30℃ s ,72 30℃ s 擴(kuò)增40 個(gè)循環(huán),在55℃結(jié)束開始收集熒光信號(hào)。
1.6 iiPCR 反應(yīng)體系的摸索
以李凡等[20]建立的牛冠狀病毒iiPCR 方法進(jìn)行參考,采25 μL 體系分別對(duì)已知濃度的Taq 酶(預(yù)混酶)5 U/μL(11~13.5 μL)上下游引物10 μmol/μL(0.5~2 μL)、探針10 μmol/μL(0.25~1 μL)、模板DNA(1~4 μL)、無(wú)菌水的用量進(jìn)行條件探索,確定各自用量的最佳值。
1.7 特異性試驗(yàn)
采用上述擴(kuò)增體系,結(jié)合POCKITTM手持式核酸分析儀對(duì)上述提取的沙門氏菌和其他細(xì)菌的DNA 作為模板進(jìn)行檢測(cè),判定方法的特異性。
1.8 靈敏性試驗(yàn)
將純培養(yǎng)的沙門氏菌菌液,通過(guò)十倍梯度稀釋,稀釋成不同的濃度梯度(100~10-9),并同時(shí)進(jìn)行平板計(jì)數(shù),實(shí)驗(yàn)設(shè)置三個(gè)平行。采用POCKITTM手持式核酸分析儀進(jìn)行樣品的檢測(cè),確定最低檢出限。
1.9 穩(wěn)定性試驗(yàn)
參考劉健新等[23]熒光定量RT-PCR 檢測(cè)方法,分別對(duì)過(guò)夜培養(yǎng)液的3 個(gè)稀釋度(10-6、10-7、10-8)提取的模板DNA 采用POCKITTM手持式核酸分析儀進(jìn)行三次重復(fù)性試驗(yàn),以評(píng)價(jià)該方法的穩(wěn)定性。
1.10 實(shí)際食物樣品的采集
市場(chǎng)上采集14份食品樣品,樣品采集信息見(jiàn)表2。
表2 樣品采集信息 Table 2 The sample collection information
1.11 食物樣品前增菌培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)探索
將食物樣品按照每份10 g直接分裝至緩沖蛋白胨水中富集培養(yǎng),于培養(yǎng)第2 h 開始,平均每隔1 h 采集一次培養(yǎng)液,直至第8 h,采集前需靜置5 min,利用iiPCR 和傳統(tǒng)PCR 對(duì)上述采集點(diǎn)的培養(yǎng)液進(jìn)行檢測(cè),探索實(shí)際樣品最小培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)。
傳統(tǒng)PCR 反應(yīng)體系及反應(yīng)條件:Taq PCR Master Mix(2×,blue dye)10 μL、上游引物0.4 μL、下游引物0.4 μL、模板DNA1 μL、無(wú)菌超純水補(bǔ)足至20 μL體系;反應(yīng)擴(kuò)增條件:95℃預(yù)變性5 min、95℃變性40 s,54℃退火50 s,72℃延伸40 s,35 個(gè)循環(huán);72℃延伸10 min。產(chǎn)物于4℃保存或進(jìn)行凝膠電泳檢測(cè)。
產(chǎn)物的瓊脂糖電泳檢測(cè):配置的瓊脂糖凝膠的濃度為3%,取4.5 μL 擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行點(diǎn)樣,90 V、72 A條件下電泳40 min,在凝膠成像系統(tǒng)下觀察結(jié)果。
1.12 實(shí)際采集食物樣品檢測(cè)
針對(duì)市場(chǎng)上采集的14 份食品樣品,采用傳統(tǒng)PCR方法、iiPCR 方法對(duì)樣品進(jìn)行檢測(cè),比較其檢出率,同時(shí)采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。并將建立的iiPCR 方法,與國(guó)標(biāo)法、傳統(tǒng)PCR 方法和熒光定量PCR從樣品采集到結(jié)果檢出整個(gè)流程制作流程對(duì)比圖。
1.13 數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel、SPSS 25 軟件進(jìn)行分析處理。
2.1 引物及探針驗(yàn)證結(jié)果
成功建立iiPCR 檢測(cè)方法的前提是選擇合適的靶基因和探針設(shè)計(jì)[24],因此,本實(shí)驗(yàn)的引物和探針設(shè)計(jì)至關(guān)重要。腸侵襲蛋白與沙門氏菌的侵襲能力緊密相關(guān)[25],其中invA是主要的毒力因子,可以作為沙門菌屬的特異性基因[26]。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇invA基因作為研究的靶基因。通過(guò)本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引物和探針,采用傳統(tǒng)PCR 和實(shí)時(shí)熒光定量PCR,分別對(duì)沙門氏菌、單增李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽孢桿菌及大腸桿菌進(jìn)行擴(kuò)增,結(jié)果見(jiàn)圖1,從圖中可以看出只有沙門氏菌能夠出現(xiàn)特異性擴(kuò)增,其他4 株菌未見(jiàn)任何擴(kuò)增,證明設(shè)計(jì)的沙門氏菌引物與探針具有良好的特異性。
圖1 沙門氏菌的引物、探針驗(yàn)證結(jié)果 Fig.1 The primer and probe verification for Salmonella
2.2 反應(yīng)體系優(yōu)化探索結(jié)果
通過(guò)對(duì)上、下游引物區(qū)間范圍用量、探針區(qū)間范圍用量、模板區(qū)間范圍用量進(jìn)行優(yōu)化篩選,摸索出沙門氏菌iiPCR 最終反應(yīng)體系為:5 U/μL Taq 酶(預(yù)混酶)12.5 μL,10 μmol/μL 上、下游引物各1 μL,10 μmol/μL 探針0.5 μL,模板2 μL,補(bǔ)足無(wú)菌水至25 μL。
2.3 特異性試驗(yàn)結(jié)果
進(jìn)一步將沙門氏菌、單增李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌的DNA 按上述程序進(jìn)行iiPCR 擴(kuò)增,結(jié)果見(jiàn)圖2,圖中POCKITTM手持式核酸分析儀界面上顯示只有沙門氏菌檢出為陽(yáng)性(+),單增李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌和陰性對(duì)照均檢出為陰性(-),初步表明針對(duì)沙門氏菌建立的iiPCR 檢測(cè)方法特異性良好。
圖2 沙門氏菌特異性試驗(yàn) Fig.2 Specific test for Salmonella
2.4 靈敏度和穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果
將純培養(yǎng)濃度為7.5×108CFU/mL 沙門氏菌菌液,通過(guò)梯度稀釋至不同的濃度,然后采用上述擴(kuò)增體系對(duì)不同稀釋濃度的培養(yǎng)液(7.5×102CFU/mL、7.5×101CFU/mL、7.5 CFU/mL)進(jìn)行檢測(cè),從圖3 中可以看出,POCKITTM手持式核酸分析儀界面上3 號(hào)孔顯示為陰性(-),1 號(hào)孔和2 號(hào)孔顯示為陽(yáng)性(+),三次重復(fù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致,表明所建立的iiPCR 方法穩(wěn)定性良好,對(duì)沙門氏菌純培養(yǎng)液的最低檢出限為75 CFU/mL。
圖3 沙門氏菌穩(wěn)定性和靈敏度試驗(yàn) Fig.3 The stability and sensitivity test evaluation for Salmonella
進(jìn)一步將純培養(yǎng)濃度為7.5×108CFU/mL 的沙門氏菌菌液通過(guò)十倍梯度稀釋培養(yǎng)液,分別采用傳統(tǒng)PCR 方法及實(shí)時(shí)熒光定量PCR 方法進(jìn)行靈敏度檢測(cè)對(duì)比,結(jié)果見(jiàn)圖4a 和4b。由圖4a 可得,傳統(tǒng)PCR方法對(duì)沙門氏菌的最低檢出限為泳道6 中的7.5×103CFU/mL;由圖4b 可得,實(shí)時(shí)熒光定量PCR 方法對(duì)沙門氏菌的最低檢出限為7.5×102CFU/mL;而本研究建立的iiPCR 方法對(duì)沙門氏菌的最低檢出限為75 CFU/mL,靈敏度比傳統(tǒng)PCR 靈敏100 倍,比實(shí)時(shí)熒光定量PCR 靈敏10 倍。
圖4 沙門氏菌的傳統(tǒng)PCR 和實(shí)時(shí)熒光定量PCR 敏感性試驗(yàn) Fig.4 Sensitivity test by traditional PCR and real-time fluorescence quantitative PCR for Salmonella
2.4 食物樣品前增菌培養(yǎng)時(shí)長(zhǎng)的探索結(jié)果
對(duì)實(shí)際采集的陽(yáng)性樣品在緩沖蛋白胨水(BPW)中進(jìn)行預(yù)增菌,通過(guò)對(duì)2、3、4、5、6、7 和8 h 時(shí)的培養(yǎng)液進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5a 可以看出,采用傳統(tǒng)PCR 檢測(cè),在8 h 預(yù)增菌的培養(yǎng)點(diǎn)上可以檢測(cè)出陽(yáng)性條帶。由圖5b 可以看出,iiPCR 在5 h、6 h、7 h 和8 h 的預(yù)增菌培養(yǎng)點(diǎn)上都可以檢測(cè)出陽(yáng)性結(jié)果,說(shuō)明建立的iiPCR 方法檢測(cè)的靈敏度更高。
圖5 實(shí)際樣品前增菌培養(yǎng)時(shí)間探索 Fig.5 Exploring the pre-enrichment and cultivation time for actual samples detection
2.5 方法的初步應(yīng)用
采用建立的iiPCR方法對(duì)采集的14份實(shí)際樣品進(jìn)行檢測(cè),在5 h 增菌培養(yǎng)點(diǎn),iiPCR 方法擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖6,iiPCR 方法對(duì)2 份樣品檢出沙門氏菌呈陽(yáng)性結(jié)果,檢出率為14%(2/14)。
圖6 食品樣品iiPCR 在5 h 培養(yǎng)點(diǎn)的檢出結(jié)果 Fig.6 The iiPCR detection results for food samples at 5 h
2.6 三種檢出方法的比較及檢測(cè)流程對(duì)比
采用建立的iiPCR方法與傳統(tǒng)PCR方法以及傳統(tǒng)培養(yǎng)分離法對(duì)采集樣品進(jìn)行檢出結(jié)果比較,結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。在8 h 培養(yǎng)點(diǎn)時(shí)傳統(tǒng)PCR 方法擴(kuò)增結(jié)果見(jiàn)圖7,傳統(tǒng)PCR 方法也可對(duì)2 份樣品(11 號(hào)和12 號(hào))檢出沙門氏菌陽(yáng)性結(jié)果,檢出率為14%(2/14)。根據(jù)GB 4789.4-2016 對(duì)18 h 培養(yǎng)點(diǎn)的樣品進(jìn)行分離鑒定,結(jié)果見(jiàn)圖8a,發(fā)現(xiàn)所檢出的2 份陽(yáng)性樣品分離的菌落,可在BS 培養(yǎng)基上生長(zhǎng)為圓形、呈黑色并帶有金屬光澤的菌落,在傳統(tǒng)培養(yǎng)法分離的菌落進(jìn)行常規(guī)PCR 鑒定,檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖8b,圖中也顯示只有11 號(hào)和12 號(hào)檢測(cè)結(jié)果呈陽(yáng)性,其余均為陰性,與5 h 培養(yǎng)點(diǎn)時(shí)的iiPCR 方法檢測(cè)出陽(yáng)性結(jié)果一致。
表3 三種檢測(cè)方法的比較 Table 3 The comparison of three detection methods
圖7 食品樣品經(jīng)過(guò)8 h 預(yù)增菌的PCR 檢出結(jié)果(沙門氏菌)Fig.7 Food sample detection results of traditional PCR by 8 h pre-enrichment culture (Salmonella)
圖8 傳統(tǒng)培養(yǎng)法分離的菌落(a)和分離細(xì)菌的PCR 鑒定結(jié)果(b)Fig.8 The traditional culture method validation (a) and PCR identification results (b)
對(duì)建立的iiPCR 方法和傳統(tǒng)培養(yǎng)法、傳統(tǒng)PCR 方法、熒光定量PCR 進(jìn)行對(duì)比,從樣品的采集到結(jié)果的檢出,傳統(tǒng)培養(yǎng)法整個(gè)鑒定檢測(cè)流程至少需要4~6 d[27],傳統(tǒng)PCR 方法檢測(cè)整個(gè)流程需12~16 h 甚至更久,熒光定量PCR 方法檢測(cè)整個(gè)流程需10~12 h 左右,而iiPCR 方法檢測(cè)整個(gè)流程可在6~8 h 完成,比其他檢測(cè)方法節(jié)省很多時(shí)間,并且可直接得出結(jié)果,操作更便捷,如圖9。
圖9 iiPCR 方法和其他檢測(cè)方法對(duì)比流程圖 Fig.9 The comparison flow chart of iiPCR and other detection methods
細(xì)菌在接種培養(yǎng)后,前1~4 h 生長(zhǎng)一般遲緩,繁殖數(shù)量較少,遲緩期后,進(jìn)入對(duì)數(shù)期,這個(gè)時(shí)期細(xì)菌開始大量繁殖。本研究通過(guò)探索對(duì)于食品樣品中沙門氏菌前增菌培養(yǎng)時(shí)間,只需在緩沖蛋白胨水中培養(yǎng)5 h后配合水浴法提取模板DNA,利用建立的iiPCR 方法即可檢測(cè)出樣品中是否含有沙門氏菌。研究結(jié)果和Tsen 等[28]及Du 等[29]探索結(jié)果相似,Tsen 等[28]針對(duì)雞肉中沙門氏菌檢測(cè),驗(yàn)證雞肉樣品經(jīng)過(guò)富集以及DNA提取步驟,可利用iiPCR 在8 h 內(nèi)完成檢測(cè)結(jié)果。Du等[29]針對(duì)餐飲中的沙門氏菌和志賀氏菌進(jìn)行iiPCR 方法的開發(fā)和評(píng)估,說(shuō)明該技術(shù)對(duì)食品污染致病菌的檢測(cè)應(yīng)用是可行的。本實(shí)驗(yàn)建立的iiPCR 方法靈敏度比Du 等建立的iiPCR(最低檢出限103CFU/mL)靈敏度高,本實(shí)驗(yàn)檢出限為75 CFU/mL。結(jié)合POCKITTM系列手持式核酸檢測(cè)儀42 min 的反應(yīng)和結(jié)果顯示,大大節(jié)省時(shí)間,從目標(biāo)細(xì)菌富集,細(xì)菌模板DNA 提取,靶特異性基因擴(kuò)增,到檢測(cè)結(jié)果顯示,整個(gè)檢測(cè)流程可在6~8 h 左右完成。
3.1 本研究建立了檢測(cè)沙門氏菌的iiPCR 方法,克服了儀器昂貴、不方便攜帶、操作人員要求高等缺點(diǎn)。選擇沙門氏菌invA 基因作為本方法的靶基因,設(shè)計(jì)了引物和探針,對(duì)iiPCR 反應(yīng)體系進(jìn)行優(yōu)化,獲得最佳反應(yīng)體系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出建立的iiPCR 方法靈敏度高,沙門氏菌的最低檢出限可達(dá)75 CFU/mL,采用iiPCR檢測(cè)其他細(xì)菌(單增李斯特氏菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、蠟樣芽孢桿菌等)結(jié)果無(wú)交叉反應(yīng),說(shuō)明特異性良好。并分別對(duì)沙門氏菌培養(yǎng)液的三個(gè)稀釋度進(jìn)行了三次重復(fù)實(shí)驗(yàn),結(jié)果完全一致,說(shuō)明建立的iiPCR 方法穩(wěn)定性良好。
3.2 利用上述建立的方法對(duì)實(shí)際采集食品樣品進(jìn)行應(yīng)用檢測(cè),將采集的14 份食品樣品直接在緩沖蛋白胨水中富集培養(yǎng),采集2、3、4、5、6、7、8 h 的培養(yǎng)液,同時(shí)采用建立的iiPCR 方法和傳統(tǒng)PCR 方法進(jìn)行樣品檢測(cè)和比對(duì),結(jié)果表明在5 h 的培養(yǎng)點(diǎn),建立的iiPCR 方法能對(duì)2 份樣品可檢測(cè)出沙門氏菌陽(yáng)性結(jié)果,檢測(cè)率為14%(2/14);而采用傳統(tǒng)PCR 方法在8 h培養(yǎng)點(diǎn)時(shí)才能對(duì)這2 份樣品檢測(cè)出陽(yáng)性結(jié)果,檢出率為14%(2/14)。雖然實(shí)時(shí)熒光定量PCR 靈敏度要高于傳統(tǒng)PCR 2~3 個(gè)數(shù)量級(jí),但本研究建立的iiPCR 方法比實(shí)時(shí)熒光定量PCR 的靈敏度高10 倍,且基于4通道POCKITTM 手持核酸分析儀,自帶電源,體型小,方便攜帶并且一鍵操作,加樣后直接反應(yīng),檢測(cè)過(guò)程僅42 min,反應(yīng)后結(jié)果直接顯示于液晶屏,省去分析及凝膠電泳等繁瑣過(guò)程,整體耗時(shí)要遠(yuǎn)比傳統(tǒng)PCR 和熒光定量PCR 檢測(cè)方法少??梢?jiàn),針對(duì)實(shí)際樣品的檢測(cè),建立的iiPCR 更加快捷、靈敏和實(shí)用。但本研究也存在不足,特別是方法中涉及的陽(yáng)性菌株和陰性菌株數(shù)量不夠多,為更好地評(píng)價(jià)建立的iiPCR方法的特異性和靈敏度,我們會(huì)在后續(xù)的研究中進(jìn)一步增加食品樣品采集數(shù)量,并與傳統(tǒng)法和熒光實(shí)時(shí)定量PCR 方法進(jìn)行比較,以達(dá)到方法的推廣使用。
3.3 綜上,本研究建立的一種基于恒溫隔絕式PCR技術(shù)檢測(cè)沙門氏菌的方法,對(duì)方法進(jìn)行部分應(yīng)用,初步證明該方法靈敏度高,特異性好,穩(wěn)定性好。將該方法結(jié)合水浴法快速提取模板DNA 以及POCKIT?手持式核酸分析儀,通過(guò)設(shè)計(jì)特異性引物和探針,可實(shí)現(xiàn)對(duì)沙門氏菌現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)。從目標(biāo)細(xì)菌富集,到模板DNA 提取,特異性基因擴(kuò)增到出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果,整個(gè)過(guò)程可在6~8 h 完成。相比其它檢測(cè)方法,至少節(jié)省6 h 檢測(cè)時(shí)間,省去凝膠電泳過(guò)程,操作更便捷。