环境与健康杂志2016年9月第33卷第9期J Environ Health,September 2016,Vo1.33,No.9 ・817・ ・技术与方法・ 化妆品中大肠埃希菌的固定底物酶底物检测法 高飞 ,白东亭 ,黄杰 ,王钢力 ,陈西平 ,崔生辉・ 1.中国食品药品检定研究院食品化妆品所,北京100050;2.中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所 摘要:目的 比较酶底物定量法(Colilert法)与标准平板计数法用于化妆品中大肠埃希菌检测时的等效性。方法选用乳 剂、霜剂、粉剂三种不同性状的检测合格的送检化妆品,用大肠埃希菌ATCC25922分别加标于三种化妆品中,用生理盐 水和添加Colilert试剂的生理盐水进行稀释后检测,结果采用《化妆品卫生规范}(2007)中规定的化妆品菌落总数的检验 方法进行计数分析。结果通过对60件化妆品样品的检测,大肠埃希菌两种稀释液检测计数结果差异无统计学意义( = 1.421,P>0.05),且相关性较高(r=0.97);乳剂化妆品(t=0.136,P>0.05)、霜剂化妆品(t=1.163,P>0.05)、粉剂化妆品( = 0.036,P>0.05)中大肠埃希菌两种稀释液检测计数结果差异均无统计学意义;通过对30株大肠埃希菌的检测,两种方法 的检出限差异无统计学意义(f=1.031,P>0.05);酶底物定量法(Colilert法)对10株非大肠埃希菌检测的特异性为100%。 结论大肠埃希菌酶底物定量法具备快速灵敏等优点,可以用作评价化妆品大肠埃希菌污染的一种快检方法,但后续研 究应加大化妆品样本量并进行检测。 关键词:大肠埃希菌;酶底物法;快速检测;化妆品 中图分类号:R1 17 文献标志码:A 文章编号:1001—5914(2016)09—0817—03 Rapid detection of Escherichia coli in cosmetics with enzyme substrate technique GAO Fei ,BAI Dong-ting,HUANG Jie,WANG Gang—li,CHEN Xi—ping,CUI Sheng—hui *Institute for Food and Cosmetics Control,National Institutes for Food and Drug Contro1.Beiiing looo5o.China Corresponding author:CUI Sheng-hui,E—mail:cuishenghui@aliyun.com Abstract:0bjective To make comparison of equivalence in detection of Escherichia col in cosmetics between enzyme substrate method and standard plate count method.Methods Qualiifed cosmetics with three different traits(emulsion,cream, powder)were selected and mixed with Escherichia coli and diluted with saline and Colilert reagent saline respectively, detected and analyzed according to the method of aerobic bacterial count based on Hygienic Standard for Cosmetics(2007). Results The differences of count results between saline diluted solution and Colilert diluted solution were not signiifcant f = 1.421,P>0.05)and signiifcantly correlated(r=0.97).In emulsion cosmetics(t=0.136,P>0.05),cream cosmetics(t=1.163,尸> 0.05)and powder cosmetics.the difference of count results between saline diluted solution and Colilert diluted solution was not signiifcant respectively.The detection limits for two methods based on 30 strains Escherichia coli revealed no signiifcant diiferenee(t=1.031,P>0.05).The speciifcity of enzyme substrate method for 10 non Escherichia coli strains was 100%. Conclusion The enzyme substrate detection system can identify Escherichia coli rapidly and speciifcally and can be used as a rapid method for cosmetics microbiological safety evaluation. Key words:Eseherichia eoli;Enzyme substrate technique;Rapid detection;Cosmetics 粪大肠菌群(faecal coliforms)是一类主要生长于 卫生规范》(2007)中规定的平板计数法,该方法检测 肠道中的革兰阴性短杆菌,是我国对化妆品进行卫生 时间相对较长,疑似阳性结果时需进行验证试验,试 学评价的重要粪便污染指示菌;粪大肠菌群主要由埃 验步骤需染色镜检及相关生化试验,步骤较为繁琐[21。 希菌属组成,此菌属中与人类生活密切相关的仅有一 因此,使用快速定量的检测方法十分必要。固定底物 个种,即大肠埃希菌,作为粪便污染的指示菌,大肠埃 酶底物法(defined substrate technology)采用特异性 希菌检出的意义最大,其次是粪大肠菌群,总大肠菌 固定底物技术在24 h内即可得到准确结果,无需进 群的检出意义略差一些【”。通过对粪大肠菌群中大肠 行验证实验。该方法的原理为粪大肠菌群能够产生一 埃希菌的检测,可以推测该化妆品中存在大肠埃希菌 种可以水解Colilert试剂中荧光底物(MUG)的B一葡 污染的可能性和传播疾病的危险性。因此,本实验选 萄糖醛酸酶,使培养液在波长365 nm紫外光下产生 择大肠埃希菌作为指示菌标准菌株。目前,我国对化 荧光,从而判断化妆品样品中是否含有粪大肠菌 妆品进行卫生学定量评价时,检测方法采用《化妆品 群。并且采用5l孔MPN(最可能数)法进行定量。因 此,笔者将酶底物法与平板计数法进行比较,为评价 DOI:IO.16241 ̄.cnki.1001-5914.2016.09.018 作者简介:高飞(1981一),男,助理研究员,从事微生物学研究。 化妆品粪大肠菌群(耐热大肠菌群)污染提供一种快 通讯作者:崔生辉,E—mail:cuishenghui@aliyun.eom 检方法 环境与健康杂志2016年9月第33卷第9期J Environ Health,September 2016,Vo1.33,No.9 1材料与方法 1.1 实验对象实验中分别选用性状为霜剂、乳剂、 粉剂的进口化妆品,每种性状化妆品各选择20件产 品,该60件化妆品均经检验合格,不含有大肠埃希 菌。各取9 g或9 m1用含有中和剂的90 ml灭菌生理 盐水稀释,加入i ml水化后的大肠埃希菌进行预实验 后作为实验样品,要求每10 ml化妆品加标样品中大 肠杆菌的数量在30~300 CFU/Inl之间,每件样品同时 分别称取60件不同性状的化妆品,每种取9 g或9 ml, 分别加入到90 ml含1 g/L卵磷脂和7 g/L吐温80及 酶底物Colilert试剂的生理盐水(稀释液)中,充分混匀 后,加入大肠埃希菌菌悬液1 ml(细菌浓度均约为 10z CFU/m1),最终体积为100 ml;充分混匀后,将加标 样品全部倒人51孔无菌定量盘内,以手抚平定量盘 背面以赶除空穴内气泡,而后使用封口机封口后置于 44℃培养箱中培养24 h。同时取大肠埃希菌菌悬液 1 ml进行琼脂平板涂布计数。 进行固定酶底物法与多管发酵法两种方法的检测。 1.2仪器与试剂 1.2.1仪器恒温培养箱(Et本SANYO公司),程控定 量封口机(美国Idexx公司),365 nm紫外灯(美国 1.3.2.3酶底物法检出限的评价取大肠埃希菌TSA 平板新鲜培养物,用无菌生理盐水将培养物调成1.0 MCF菌悬液,并对菌悬液进行1O倍梯度稀释,选取浓 度约为lO CFU/ml、102 CFU/ml、10 CFU/ml的稀释液 作为待测液,使用酶底物Colilert试剂对上述稀释液进 行检测,同时对上述稀释液进行菌落平板涂布与计 数,计算酶底物Colilert试剂方法检出限。 1.3.2.4酶底物法特异性的评价取非大肠埃希菌 TSA平板新鲜培养物,用无菌生理盐水将培养物调成 1.0 MCF菌悬液,使用酶底物Colilert试剂对10株非 大肠埃希菌『沙门菌CICC 21482,志贺菌CICC21679, 铜绿假单胞菌CMCC(B)1021 1,粪肠球菌CICC23658, 弗氏枸橼酸杆菌CMCC(B)48016,金黄色葡萄球菌 ATCC26003,蜡样芽孢杆菌CMCC6351 1,空肠弯曲菌 CICC22936,副溶血弧菌CICC21617,阪崎肠杆菌 ATCC 29544]的菌悬液进行检测。根据检测阴性菌株 数及检测菌株总数,判断待确认方法的特异性: 特异性=(酶底物方法检测阴性菌株数/检测菌株 总数)×100% 1.3.3质量控制 阳性对照方法使用大肠埃希菌 ATCC25922接种平板,同时转种于灭菌生理盐水中倾 注51孔无菌定量盘封口后置于44℃培养箱中培养 24 h。 Idexx公司),100ml无菌取样瓶(美国Idexx公司),51 无菌孔定量盘(美国Idexx公司),麦氏比浊仪 (Biomerieux公司)。 1.2.2试剂酶底物法采用24 h快速Colilert试剂 (美国Idexx公司);平板计数法采用卵磷脂一吐温8O 营养琼脂(国产,陆桥公司)、伊红美兰琼脂培养基(国 产,陆桥公司)、胰大豆蛋白胨琼脂(TSA琼脂,美国 BD公司)、氯化钠(国产,陆桥公司)。 1.2.3 实验菌株 3株大肠埃希菌标准菌株 ATCC25922、CMCC44113、CMCC44102均购自中国医 学细菌保藏管理中心。27株食品分离菌株来自中国食 品药品检定研究院。10株非大肠埃希菌均来自中国食 品药品检定研究院。 1.3实验方法 1.3.1加标菌液的制备配置含有1 g/L卵磷脂和 7 g/L吐温80的生理盐水(0.85%氯化钠水溶液,卵磷 脂及吐温80为中和剂)和含1 g/E卵磷脂和7 g/E吐 温80及酶底物Colilert试剂的生理盐水(稀释液)。将 大肠埃希菌标准菌株在TSA肉汤中复苏,于TSA琼脂 平板上传代后用生理盐水配制菌悬液,使用比浊仪测 定菌悬液的初始光密度(OD)值为1.0 MCF麦氏浊度, 将此浊度的菌悬液移取1 ml加入9 ml灭菌生理盐水 中,充分混匀后作为1O倍稀释的菌悬液,依照此法, 依次稀释至10 倍后取1 ml进行琼脂平板涂布计数, 得到的最终菌落数为200 CFU/IK。将此浓度的菌悬液 作为实验用大肠埃希菌菌悬液。 1.3.2加标化妆品的检测 1.3.2.1平板计数法以无菌操作,分别称取60件不 同性状的化妆品,每种取10 g或10 m1分别加人到89 ml生理盐水中,充分混匀后,加入大肠埃希菌菌悬液 1 ml(细菌浓度均为10 CFU,ml1,充分混匀后取1 ml用 平板倾注法计数,从细菌加标到倾倒平板于10 min内 完成后置于44℃培养箱中培养48 h。 1.3.2.2酶底物法采用5 1孔定量盘法。以无菌操作, 将所有实验用液体、溶液各1 ml用普通琼脂倾注 法倾倒普通琼脂平皿作为阴性对照平皿,将阴性对照 平皿置于44℃培养箱中培养24 h。 1.3.4结果判定51孔定量盘结果读取时,如孔穴内 的样品变为黄色则表示该孑L穴中疑似含有大肠埃希 菌。将定量盘在暗处用波长为365 nm的紫外光灯照 射,有黄色反应的孔穴如有蓝色荧光产生则表示该孔 穴中含有大肠埃希菌。计算含有黄色反应及有荧光的 孑L穴数,对照GB5749-2006((生活饮用水卫生标准》 中的《51孔定量盘法不同阳性结果的最可能数MPN 及95%可信范围》表查出其代表的大肠埃希菌最可能 数,结果以MPN/100 ml表示。 平板计数法结果直接进行平板计数,结果以 CFU/100 ml表示。 1.3.5统计学分析本实验采用£检验和Pearson相 环境与健康杂志2016年9月第33卷第9期J Environ Health,September 2016,Vo1.33,No.9 关分析,以对比两种方法对化妆品中大肠埃希菌检测 的效率与相关性。数据整理统计方法使用SPSS 16.0 软件与SAS软件。 2结果 义(£=0.036,P>0.05);认为在该粉剂化妆品中,Colilert 试剂对大肠埃希菌的生长无影响。 2.5酶底物Colilert试剂对3O株大肠埃希菌的检出 2.1酶底物Colilert试剂对大肠埃希菌生长的影响将 限将大肠埃希菌标准菌株与分离株的不同浓度菌 悬液,选取浓度约为10 CFU/ml、10 CFU/ml、10 CFU,Ⅱll、 10。CFU/ml的稀释液作为待测液,使用酶底物Colilert 大肠埃希菌加标于含Colilert试剂的生理盐水中(稀释 液)与直接加标于生理盐水中比较,结果依据t检验进 行判断,差异无统计学意义(t=1.421,P>0.05),认为 Colilert试剂对大肠埃希菌的生长无影响;同时,对两 组数据进行Pearson相关性分析,样本相关系数为 0.97(z=2.150,P<O.000 11。结果见表1。 表1 Colilert试剂对大肠埃希菌生长影响结果比较(n=60,lgx) 平板计数法 1.60 ̄0.28 酶底物法 1.58 ̄0.40 注: 与酶底物法比较,P>0.05。 2.2酶底物Colilert试剂对乳剂化妆品中大肠埃希菌 生长的影响 将大肠埃希菌加标于分别用生理盐水 和稀释液稀释后的乳剂化妆品。然后,分别按照平板 计数法与酶底物法进行计数,大肠埃希菌计数结果依 据样本t检验进行判断,差异无统计学意义(拄 0.136,P=0.960);认为在该乳剂化妆品中,酶底物 Colilert试剂对大肠埃希菌的生长无影响,结果见表2。 表2 Colilert试剂对乳剂、霜剂、粉剂化妆品中大肠埃希菌 生长影响结果比较(n=60,i±s,lgx) 注: 与酶底物法比较,P>0.05。 2.3 Colilert试剂对霜剂化妆品中大肠埃希茵生长的 影响将大肠埃希菌加标于分别用生理盐水和稀释 液稀释后的霜剂化妆品。然后,分别按照平板计数法 与酶底物法进行计数,大肠埃希菌计数结果依据 样本t检验进行判断,差异无统计学意义(£=1.163,P> 0.05),认为在该霜剂化妆品中,Colilert试剂对大肠埃 希菌的生长无影响,结果见表2。 2.4酶底物Colilert试剂对粉剂化妆品中大肠埃希菌 生长的影响结果见表2 将大肠杆菌加标于分别用生理盐水和稀释液稀 释后的粉剂化妆品,分别进行计数,大肠埃希菌计数 结果依据样本t检验进行判断,差异无统计学意 试剂对上述稀释液进行检测计数,结果表明30株菌 的平均检出限为21 CFU/ml,同《化妆品卫生规范》 (2007版)中的常规细菌平板计数相比较,依据样 本t检验进行判断,差异无统计学意义( =o.036,P>0.05)。 结果见表3。 表3酶底物Colilert试剂对30株大肠埃希菌的 检出限(n=30,lgx) 方法 ±s 酶底物法 1.32 ̄0.18 平板计数法 l-33l±O.13 注:a与平板计数法比较,P>0.05。 2.6酶底物Colilert试剂对10株非大肠埃希菌的特 异性检测 酶底物Colilert分析试剂对l0株非大肠埃 希菌检测特异性结果为:10/10x100%=100%。 3讨论 本研究采用样本t检验法检验两组样本 是否来自具有相同均值的总体[3j,检验结果证明酶底 物法与平板计数法在结果一致性方面无统计学意义 上的显著性差异,说明酶底物法可以作为评价化妆品 中微生物污染的一种快检方法。 依据GB5749--2006((生活饮用水卫生标准》中的 《51孔定量盘法不同阳性结果的最可能数MPN及 95%可信范围》表所示,酶底物法检测化妆品中大肠埃 希菌最大检测值为2 419 MPN/100 ml,适合化妆品检 测。相对于多管发酵计数法,实验人员只需按照《化妆 品卫生规范)(2007)中粪大肠菌群检测方法对加标样 品进行稀释,而后加入Colilert酶底物试剂于5l孑L平 板中培养24 h后观察结果即可。 参考文献 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