流式细胞术检测水中细菌总数的方法研究

doi:10.19965/j.cnki.iwt.2021-0892

摘要/Abstract

摘要：

环境水检测中最常见的检测为细菌计数。常规的计数方法主要是平板计数法和通用的显微计数法，但是这两种方法误差大、耗时长，且平板法只能计数活菌。流式细胞术用于菌体计数可以快速得到细菌总数，若检测的是一定体积样品中的菌数，即可得知菌浓度，同时可区分活菌和死菌，获得活菌百分比。研究了流式细胞术检测环境水中细菌总数的方法，采用荧光性染料进行染色，不同稀释度水样进入流式细胞仪分析、计数。同时与国家标准检测方法进行比较，验证了其准确性和灵敏度。结果显示，在一定范围浓度下，流式细胞术检测环境水中的细菌总数与平板法成线性相关，检测结果的常用对数值基本一致，有很好的符合性。利用SYBR Green和DAPI可以检测活菌和死亡的菌体，更能反应出实际细菌总数。流式细胞术是一种比平板法检测细菌总数更加快速、准确的方法，极大地缩短了检测时间。

关键词: 流式细胞术, 细菌总数, 环境水

Abstract:

The most common detection in environmental water detection is bacterial count. The conventional counting methods are mainly plate culture and general microscopy，but these two methods have large error and long time-consuming，and the plate method can only count live bacteria. The total number of bacteria can be quickly obtained by flow cytometry for cell counting. If the number of bacteria in a certain volume of sample is detected，the bacterial concentration can be obtained. At the same time，live bacteria and dead bacteria can be distinguished to obtain the percentage of live bacteria. The method of detecting the total number of bacteria in environmental water by flow cytometry was studied. Fluorescent dyes were used for dyeing，and water samples with different dilutions were analyzed and counted by flow cytometry. At the same time，compared with the national standard detection method，its accuracy and sensitivity are verified. The results showed that there was a linear correlation between the total number of bacteria in the environmental water detected by flow cytometry and the plate method，the common logarithm values of the test results were basically consistent and had good consistency. SYBR green and DAPI can be used to detect living bacteria and dead bacteria，which can better reflect the actual total number of bacteria. Flow cytometry is a faster and more accurate method to detect the total number of bacteria than plate method，which greatly shortens the detection time.

Key words: flow cytometry, total bacteria number, environmental water

中图分类号:

X832

刘倩, 刘小杰. 流式细胞术检测水中细菌总数的方法研究[J]. 工业水处理, 2022, 42(5): 163-168.

Qian LIU, Xiaojie LIU. Detecting total bacteria number in environmental water by flow cytometry[J]. Industrial Water Treatment, 2022, 42(5): 163-168.

https://www.iwt.cn/CN/Y2022/V42/I5/163

图/表 9

图1 各稀释度下流式细胞仪测定图谱

Fig.1 Flow cytometer measurement chart at various dilutions

表1 浓度倍数、折算后浓度与对应菌体的绝对计数

Table 1 Concentration multiples，converted concentrations and absolute counts of corresponding bacteria

浓度倍数	2 007.84	1 003.92	501.96	250.98	125.49	62.75	31.37	15.69	7.84	3.92	1.96	0.98
折算后浓度倍数	2 048	1 024	512	256	128	64	32	16	8	4	2	1
菌体绝对计数	3.96	6.78	17.00	34.70	84.00	156.00	326.00	653.00	1 307.00	2 319.00	3 965.00	6 704.00

图2 菌体绝对计数与稀释倍数的线性关系 count of bacteria and the dilution dilution times

Fig.2 The linear relationship between the absolute

图3 高低浓度样本抱团图谱

Fig.3 Cluster map of high and low concentration samples

图4 使用DAPI检测活性细菌和非活性细菌

Fig.4 Use DAPI to detect active and inactive bacteria

图5 流式细胞仪与平板计数准确性比较

Fig. 5 Comparison of accuracy between flow cytometer and plate count

图6 流式细胞计数与平板计数相关性

Fig. 6 Correlation between flow cytometry and plate count

图7 FCM与平板计数法的验证试验

Fig. 7 Validation test of flow cytometer and plate colony counting method

图8 流式细胞计数与平板计数相关性

Fig. 8 Correlation between flow cytometry and plate count

参考文献 19

1	张席.影响检测生活饮用水中菌落总数的相关因素探讨［J］.工业微生物，2020，50（6）：33-40. doi:10.3969/j.issn.1001-6678.2020.06.007
	ZHANG Xi.Discussion on related factors affecting detection of total bacterial count in drinking water［J］.Industrial Microbiology，2020，50（6）：33-40. doi:10.3969/j.issn.1001-6678.2020.06.007
2	马玉，肖昕.菖蒲湿地处理含油废水中微生物与净化效果［J］.工业水处理，2019，39（8）：81-85. doi:10.11894/iwt.2018-0647
	MA Yu， XIAO Xin. Microorganisms and purification efficiency in oily wastewater treatment by calamus wetland［J］.Industrial Water Treatment，2019，39（8）：81-85. doi:10.11894/iwt.2018-0647
3	王宇，王天平，叶春松.循环冷却水微生物调节水质机理研究进展［J］.工业水处理，2022，42（2）：60-66.
	WANG Yu， WANG Tianping， YE Chunsong. Advance on mechanism of water quality conditioning for recirculating cooling water by microorganisms［J］.Industrial Water Treatment，2022，42（2）：60-66.
4	POUCKE S O VAN， NELIS H J.A 210-Min solid phase cytometry test for the enumeration of Escherichia coli in drinking water［J］.Journal of Applied Microbiology，2000，89（3）：390-396.
5	STENDER H， BROOMER A J， OLIVEIRA K，et al.Rapid detection，identification，and enumeration of Escherichia coli cells in municipal water by chemiluminescent in situ hybridization［J］.Applied and Environmental Microbiology，2001，67（1）：142-147. doi:10.1128/aem.67.1.142-147.2001
6	王宁，刘宁.流式细胞术快速检测生乳中细菌总数［J］.食品工业科技，2007，28（9）：197-200. doi:10.3969/j.issn.1002-0306.2007.09.060
	WANG Ning， LIU Ning.Rapid detection of total bacteria in raw milk by flow cytometry［J］.Science and Technology of Food Industry，2007，28（9）：197-200. doi:10.3969/j.issn.1002-0306.2007.09.060
7	GUNASEKERA T S， ATTFIELD P V， VEAL D A.A flow cytometry method for rapid detection and enumeration of total bacteria in milk［J］.Applied and Environmental Microbiology，2000，66（3）：1228-1232. doi:10.1128/aem.66.3.1228-1232.2000
8	LANGERHUUS S N， INGVARTSEN K L， BENNEDSGAARD T W，et al.Gram-typing of mastitis bacteria in milk samples using flow cytometry［J］.Journal of Dairy Science，2013，96（1）：267-277. doi:10.3168/jds.2012-5813
9	QUIRÓS C， HERRERO M， GARCÍA L A，et al.Taking advantage of the flow cytometry technique for improving malolactic starters production［J］.European Food Research and Technology，2009，228（4）：543-552. doi:10.1007/s00217-008-0961-4
10	孔晓雪，韩衍青，付勇，等.流式细胞术在超高压诱导大肠杆菌O157：H7亚致死研究中的应用［J］.食品科学，2018，39（3）：135-141. doi:10.7506/spkx1002-6630-201803021
	KONG Xiaoxue， HAN Yanqing， FU Yong，et al.Flow cytometric assessment of sublethal injury of escherichia coli O157：H7 cells caused by high hydrostatic pressure［J］.Food Science，2018，39（3）：135-141. doi:10.7506/spkx1002-6630-201803021
11	王杰，郑亦舟，姜凯，等.乳酸菌计数结果的比较研究［J］.上海师范大学学报（自然科学版），2018，47（6）：713-718.
	WANG Jie， ZHENG Yizhou， JIANG Kai，et al.Comparative study on counting results in Lactobacillus counting method［J］.Journal of Shanghai Normal University（Natural Sciences），2018，47（6）：713-718.
12	王伟亮，谢贝，孟繁荣，等.应用流式细胞术鉴定死活结核分枝杆菌的实验研究［J］.中山大学学报（医学版），2019，40（3）：372-378.
	WANG Weiliang， XIE Bei， MENG Fanrong，et al.Experimental study on detection of dead and live mycobacterium tuberculosis by flow cytometry［J］.Journal of Sun Yat-Sen University（Medical Sciences），2019，40（3）：372-378.
13	胡赢心，陈傲蕾，罗倩，等.粪悬液中肠道细菌的活性检测［J］.基因组学与应用生物学，2020，39（12）：5580-5585.
	HU Yingxin， CHEN Aolei， LUO Qian，et al.Investigation of bacterial viability in gut microbiota of fecal slurry［J］.Genomics and Applied Biology，2020，39（12）：5580-5585.
14	BERNEY M， HAMMES F， BOSSHARD F，et al.Assessment and interpretation of bacterial viability by using the LIVE/DEAD BacLight Kit in combination with flow cytometry［J］.Applied and Environmental Microbiology，2007，73（10）：3283-3290. doi:10.1128/aem.02750-06
15	毛冠男，宋宇昊，王莹莹.余氯对河流水体微生物灭活效应的评价［J］.微生物学通报，2017，44（10）：2330-2336.
	MAO Guannan， SONG Yuhao， WANG Yingying.Disinfection effect of residue chlorine on riverine bacterial communities［J］.Microbiology China，2017，44（10）：2330-2336.
16	杨莉婷，何丽，何海宁，等.流式细胞术对生乳中微生物检测的应用研究［J］.广西师范大学学报（自然科学版），2017，35（2）：112-116.
	YANG Liting， HE Li， HE Haining，et al.The application of flow cytometry in testing bacteria of raw milk［J］.Journal of Guangxi Normal University（Natural Science Edition），2017，35（2）：112-116.
17	余辉，马丽丽，毛冠男，等.饮用水微生物的安全快速检测［J］.微生物学通报，2012，39（8）：1171-1178.
	YU Hui， MA Lili， MAO Guannan，et al.Fast and safety detection of drinking water in respect of microbial quality［J］.Microbiology China，2012，39（8）：1171-1178.
18	严心涛，吴云良，查巧珍，等.流式细胞术在饮用水微生物检测中的应用及挑战［J］.中国给水排水，2020，36（22）：89-95.
	YAN Xintao， WU Yunliang， ZHA Qiaozhen，et al.Applications and challenges of microbial detection in drinking water by flow cytometry［J］.China Water & Wastewater，2020，36（22）：89-95.
19	沈朕，刘宗涵，王晓芳.三种自来水中微生物检测方法比较［J］.供水技术，2021，15（2）：23-26. doi:10.3969/j.issn.1673-9353.2021.02.005
	SHEN Zhen， LIU Zonghan， WANG Xiaofang.Comparison of three detection methods of microorganism in tap water［J］.Water Technology，2021，15（2）：23-26. doi:10.3969/j.issn.1673-9353.2021.02.005

[1]	杨靖,吕瑞. 分散液液微萃取-分光光度法测定水中的亚甲基蓝[J]. 工业水处理, 2020, 40(7): 103-106.
[2]	段博, 袁斌, 吕松. 试纸法快速检测水中重金属铬[J]. 工业水处理, 2008, 28(10): 68-70.
[3]	周文辉, 周秀林. 5-Br-PADAP分光光度法测定环境水中微量锌[J]. 工业水处理, 2006, 26(4): 74-76.

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