大肠菌群MPN计数法与CFU计数法相关性初探.pdf

第 3 9卷第 3 期 2 0 1 2年 5月 酿 L I Q U O R 酒 MAK I NG V0 l _ 3 9 3 Ma y，2 01 2 文章编号：1 0 0 2 8 1 1 0(2 0 1 2)0 3 0 0 9 3 0 2 大肠菌群 M P N计数法与 CF U计数法相关性初探 孙慧 ，李天添(1 黑龙江省食品质量监督检验一站，黑龙江哈尔滨1 5 0 0 1 0；2 大连启元科技发展有限公司，辽宁大连1 1 6 0 2 3)摘要：大肠茵群是常见且重要的食品质量评价指标。如今，大肠茵群检验方法和各类产品国家限量标准值都存 在MP N、CF U两种计数单位并行的现象，结合两种技术方法的原理与作者多年从事食品检验的经验，对MP N 单位与CF U单位的相关性进行初步探讨。关键词：大肠茵群；MP N(最大可能数)；C F U(菌落形成单位)；计数 中图分类号：T S 2 0 7 4 文献标识码：C I n v e s t i g a t i o n o f Co r r e l a t i o n Be t we e n Co l i f o r m Ba c t e r i a M PN a n d CFU Co unt i ng M e t ho d s SUN Hu i LI Ti a nt i a n (1 N o 1 S t a t i o n o f He i l o n g j i a n g F o o d Q u a l i t y S u p e r v i s i o n a n d I n s p e c ti o n，H a r b i n 1 5 0 0 1 0，He i l o n g j i a n g，C h i n a；2 N e w E r a(D a l i a n)S c i e n c e T e c h n o l o g y D e v e l o p m e n t C o ，L t d，D a l i a n 1 1 6 0 2 3，L i a o n i n g，C h i n a)Ab s t r a c tC o l if o r m b a c t e ri a are c o mmo n a n d i mp o r t a n t f o o d q u a l i t y e v alu a t i o n i n d e x T o d a y，t h e r e are t wo p a r all e l u n i t s o f MP N a n d CF U i n b o t h d e t e c t i o n o f c o l if o rm b a c t e ri a a n d l i mi t a t i o n o f n a t i o n a l s t and a r d s o f v a ri o u s p r o d u c t s I n t h i s p a p e r，c o mb i n e d the p ri n c i p l e s o f the s e tw o d e t e c t i o n t e c h n i q u e s w i t h a u tho r S o w n e x p e ri e n c e i n f o o d i n s p e c t i o n for ma n y y e ars，t h e c o r r e l a t i o n b e t w e e n MP N a n d C F U w e r e i n v e s tig a t e d Ke y wo r d s：c o l i f o r m b a c t e ri a；MP N(mo s t p r o b a b l e n u m b e r)；C F U(c o l o n y f o rmi n g u n i t s)；c o u n t 大肠菌群作为一群在一定条件下能发酵乳糖、产 酸产气的需氧或兼性厌氧革兰氏阴性无芽胞杆菌l l l，可用于评价食品卫生状况和推断食品中肠道致病菌 污染的可能。据其定义，其最重要的生化特性莫过于 发酵乳糖产酸产气，则在检验中，便有了 M P N计数 法和 C F U平板计数法两种不 同方法。关于各类食品 的大肠菌群限量值，国家标准多以 M P N单位给出，但近年颁布实施的一些标准中，则多以C F U单位给 出限值，如乳粉圆、速冻面米制品3 J等。本文将结合两 种计数方法 的原理和作者多年从事食品检验的经验 与相关实验数据，对实验室检验人员和质量管理人 员普遍关心 的 MP N与 C F U相关性做初步探讨。1 MP N计数法原理浅析 MP N是 Mo s t P r o b a b l e N u mb e r 的简写，即最大 可能数，是基于泊松分布的一种 间接计数法 1】。1 9 1 5 收稿 日期：2 0 1 2 0 4 2 1 作者简介：孙慧(1 9 7 1-)，女，大学，高级工程师，主要从事食品检测 工作。年，M c C r a d y 首次发表了用 M P N最大可能数法来估 算细菌浓度的方法，这是一种应用概率理论来估算 细菌浓度的方法。经过近百年的完善与发展，MP N 最大可能数法已成为大肠菌群、大肠杆菌、金黄色葡 萄球菌、蜡样芽胞杆菌、阪崎肠杆菌等多种项 目的计 数方法。MP N是利用多个连续稀释度(一般采用十倍系 列稀释)，每个稀释度有多个平行发酵管进行试验，通过其结果的阳性管数分布情况(如 0-0 0、2 0 0、3 1 0等)，查 MP N表从 而得 出报告结果的一种计 数方式。各种管数对应的M P N值和 M P N表都是通过 统计学分布公式，经过严密的计算过程得出的阎网。每 个浓度稀释液接种的平行管数可以说 3、5、1 0 或者 更多，平行样品的数量越多，精确度越高。其中最常 用的是接种 3个稀释度，每个稀释度接种 3管平行 样，共计 9管，俗称九管法嘲。通过仔细阅读 M P N检索表【1可知，每个常见管。第三期 两 良 酒 2 0 1 2 数均列出了 9 5 可置信区间，即下限值与上限值。如 3 3 0管数情况，查表可知最大可能数为 2 4 0，其下 限为 4 2，上限为 1 0 0 0。可见，M P N单位仅间接的推 算出了菌数的最可能数和其可信限，其实质为菌数 的范围值2 MP N计数法的局限性 2 1 平行 性 和 重现性 不佳 本实验室曾将带菌样品同时进行多个“九管发 酵”试验，但得出的 M P N结果却不尽相同甚至差异 较大。正是 由于其间接计数只反映范围的原理，导致 了同一已知样品平行计数却结果不一致的情况。2 2 相 同 MP N 值不一定可信限相 同，相同可信 限 MP N 值 也 不一 定相 同 如同样是 1 1 M P N，不同管数所得到的可信限并 不一致，管数 1-0 2的可信限为 3 6 3 8，管数 1-2 0 的可信限为 3 6 4 2。反之，同样是可信 限 8 7 9 4，却 可出现 2 8、2 9、3 5、3 6等多种 M P N值。2 3数 值 不连 续 通过 MP N查到的结果全部是不连续的结果，这 在日常检验和质量控制中将带来不便。如部分产品 的限量值为 I O O M P N，但表中却没有此数(也没有 1、1 0、1 0 0 0)。如 产 品 出 厂 标 准 是 2 4 0 MP N(管 数 3 3 0)，想要实现更严格的内部控制，则 只能通过阳 性管数降低而难以直接控制到某确切 的 MP N数值。3 CF U计数法原理浅析 C F U是 C o l o n y F o r mi n g U n i t s 的简写，即菌落形 成单位。菌落指微生物在固体培养基上经培养后生 长繁殖而形成 的能被 肉眼所识别 的生长物集落，它 往往是由一个或一团微生物生长为数以万计的相同 微生物集聚而成 的。可见，C F U的实质就是菌落个 数。4 MP N与 CF U相关性初探 由以上论述可知，C F U实质是一个确定的个数 即一个“点”，MP N的实质是一个最可能数和一个 范 围，即一个“区间”。一个“点”被包括在多个“区间”内，而一个“区间”又涵盖了很 多个“点”，所 以，MP N 值与 C F U值无法也不可能一一对应。但其原理与相 关性可对我们 日常检验及质量控制工作提供以下指 导。4 1 MP N 的使 用 我们 了解 MP N的实质后应加 强检验环节 的过 程控制尽量确保试验的准确性，在报告结果环节上 要重视相应管数而非只关心 MP N值本身。同时，我 们应该 了解常规样 品最常 出现的管数情况(如 0 0 0、1 0 0、2 0 0、3-0 0、3 1 0、3-2 0等)，而 不应将 M P N检索表中的各种管数情况视为同概率 情况(极低概率的管数情况在最新版大肠菌群 国标【l J 中已经删除)，若出现 0-0 2、0 3 1、3-0 3 等不常 见管数情况，应开展样品调查和试验 自查而非盲 目 报告结果。4 2 CF U 值 与 MP N 值 同一样品，C F U值难 以与 MP N值相同，但一般 而言，C F U值应该至少落在 M P N的9 5 可信限范围 之 内，如果不在，即出现 了概率小于 5 的小概率事 件，有理由相信试验操作或样品本身可能存在一定 问题。4 3合理 利用 上 下限 通过本实验室的大量试验数据显示，通过 MP N 值的上下限来对应控制 C F U是相对合理的，如某产 品要求小于 I O C F U g，我们知道当管数为 0-0 0时 其 上限为 5 C F U g，故实 践 中可 以认 为检 验结 果 0 0 0可满足 I O C F U，g 的控制要求。当然，这还要受 到具体稀释倍数、试验操作、培养条件、样品本身、培 养基质量等多种因素影响，只适合实验操作人员在 大量数据支持下对 MP N上下限的合理利用。【参考文献】【l 1 中华人民共和国国家标准食品安全国家标准食品微生物学检验，大肠菌群计数 G B 4 7 8 9 3 2 0 1 0 S 【2】中华人民共和国国家标准 食品安全国家标准 L 粉G B 1 9 6 4 4 2 O l q S 【3】中华人 民共 和 国国家标准，食 品安全 国家标准，速 冻面米 制品 G B 1 9 2 9 5-2 0 1 1 I S 【4】Me C r a d y，MH T h e n u me fi c i n t e r p r e t a t i o n o f f e r m e n t a t i o n-t u b e r e s u l t s J I n f e c t Di s 1 9 1 5，1 7：1 8 3-21 2 5 李万峰，颜 学军 大肠菌群最 大可能数(MP N)的数学推导与计算机 程序的应用 J 中国现代医学杂志，2 0 0 9，1 9 )：9 2 3 9 2 5 6 刘淑艳，马惠蕊，蒋丹，等 最可能数的精确计算及其在食品微生物 检验中的应用【J】中国卫生统计，2 0 1 l，1 0(2 8)5：5 1 6 5 1 9