在線酶底物法檢測地表水中糞大腸菌群的適用性分析

龔海燕

摘 要：結合酶底物法檢測糞大腸菌群的相關研究，運用酶底物在線監測系統對上海市某河段進行檢測，用標準方法-多管發酵法進行同步檢測，討論在線酶底物法在地表水中檢測糞大腸菌群的適用性。結果表明，2種方法的測定數據顯著相關，沒有統計學差異（P>0.05）。相對于多管發酵法，在線酶底物法特異性強，檢測時間短，自動進樣，自動檢測，二次污染少，可以實現地表水、飲用水等重要水源地的實時監測需求，對地表水的污染程度監控和衛生學質量評價具有重要作用。

關鍵詞：糞大腸菌群;酶底物法;在線監測

中圖分類號 X832 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2015）13-81-02

The Applicability of Enzyme Substrate Technique on the Detection of Fecal Coliform in Surface Water

Gong Haiyan

（Shanghai Environmental Monitoring Center，Shanghai 200235，China）

Abstract：Combining with the relevant research on the detection of fecal coliforms using enzyme substrate technique，using online enzyme substrate monitoring method and standard methods-multiple tube fermentation method，this article detected fecal coliforms in a river located in Shanghai and discussed the applicability of online enzyme substrate monitoring method on fecal coliforms detection in surface water. The results showed that there was no statistically significant difference（P>0.05）between this two methods. Compared with the multiple tube fermentation method，online enzyme substrate monitoring method has high specificity，short detection time，automatic sampling，automatic detection，little secondary pollution，can realize the real-time monitoring of surface water，drinking water and other important water source，which plays an important role in surface water quality monitoring and health evaluation.

Key words：Fecal coliform;Enzyme substrate monitoring method;Online monitoring

人畜糞便中攜帶有大量的致病性微生物，而糞大腸菌群作為糞便污染指標菌，可直接或間接反映水體受糞便污染情況。目前，糞大腸菌群監測方法主要為多管發酵法（MPN法）、濾膜法及酶底物法。多管發酵法具有不受樣品濁度的影響，結果較為穩定，價格便宜，無需昂貴設備等優點，但其操作繁瑣，工作量大，檢測時間長（至少需要48h）。濾膜法可以大批量測定低濁度水樣，但是不適用于雜質較多、易于堵塞濾膜的水樣，而且特異性不高，易受水樣中其它細菌的影響而出現誤判，需結合進一步的確認試驗，至少需要2～3d的時間。酶底物法是利用糞（耐熱）大腸菌群能在44.5℃生長，分解培養基中的鄰硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷（ONPG）產生β-半乳糖苷酶（β-D-galactosidase），從而使培養液由無色變為黃色的檢測方法。因具有操作簡單、檢測時間短（24h）等優點，近年來不斷有運用酶底物法檢測糞大腸菌群的研究，檢測結果發現，用酶底物法檢測糞大腸菌群的結果與傳統多管發酵法有較好的相關性[1-5]，數據可靠。

本文針對酶底物法簡單、快速、準確的檢測特點，結合國內某公司的在線酶底物法監測儀器和產品，對在線酶底物法監測地表水中糞大腸菌群的可靠性和準確性進行了分析和探討，從而為在線酶底物法的使用，實現實時水體衛生學監控提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 儀器 大腸菌群快速檢測儀、高壓滅菌器、培養箱、移液器、振蕩器等。

1.2 樣品 取上海地區某河段200份水樣，同時采用多管發酵法和在線酶底物法2種檢測方法進行糞大腸菌群測定。

1.3 方法 糞大腸菌群在線酶底物法法按某公司《自動在線監測儀技術要求》標準中的要求準備和測定：先將5mL待測水樣，接種到儀器中的含有培養液的培養瓶中，在44.5℃恒溫下，儀器檢測系統以1次/min的頻率測定培養液的色度，當色度達到設定值時，儀器的檢測系統會自動停止色度測定，通過儀器中的數據軟件統計試驗結果和分析顯示出糞大腸菌群的數量。多管發酵法所用培養基、試劑和測定方法按照HJ/T347-2007《水質糞大腸菌群的測定多管發酵法和濾膜法》中的要求準備和測定。

1.4 數據分析 用精密度檢驗、相關性t檢驗分析、線性回歸相關性分析等數理統計學方法分析在線酶底物法和多管發酵法的監測結果。

2 結果與分析

2.1 實驗結果 用多管發酵法、在線酶底物法對上海市某河段采集的200份地表水進行糞大腸菌群檢測，測定結果圖1。檢測結果表明，在線酶底物法檢測糞大腸菌群數平均為6.3×104MPN/100mL，檢測時間為24h;多管發酵法檢測糞大腸菌群數平均5.0×104MPN/100mL，檢測時間為48h。2種方法水樣檢測值的相互關系見圖2，2種方法的相關性R2為0.663 8，說明有較好的相關性。

圖1 2種方法檢測的測定值相互關系（MPN/L）

圖2 多管法和酶底物法數據對數線性回歸分析

2.2 t檢驗 對2種方法檢測糞大腸菌群數的測定結果分別進行t檢驗，用來檢驗2個方法所測定結果的差異性。統計結果表明（表1）：本次糞大腸菌群適用性驗證2種測定方法測定值P=0.209>0.05，2種方法測定結果之間無顯著差異，可認為2種方法的測定結果是一致的。

表1 2種方法測定值t值檢驗

[＼&成對差分＼&

t＼&

df＼&

P值＼&均值＼&標準差＼&均值的

標準誤＼&差分的95%

置信區間＼&下限＼&上限＼&＼&12486.52＼&1.4001E5＼&9900.79955＼&-7037.4、2647＼&32010.46

647＼&1.261＼&199＼&0.209＼&]

2.3 精密度檢驗 檢測的精密度檢驗采用對15對平行樣計算得到精密度值3.27R（表2），其中多管發酵法R值為0.156 4，大腸菌群快速檢測儀的R值為0.222 0，R儀器快速法>R多管發酵法，大腸菌群快速檢測儀測定的平行性、重復性略低于多管發酵法，經F檢驗，大腸菌群快速檢測儀和多管發酵法的F值=2.01

表2 2種方法的精密度結果

[測定方法＼&平行樣（對）＼&R值＼&標準偏差＼&多管發酵法＼&15＼&0.1564＼&0.2006＼&大腸菌群快速檢測儀＼&15＼&0.2220＼&0.2592＼&]

3 結論與討論

由本次試驗結果可知，在線酶底物法和多管發酵法檢測地表水糞大腸菌群，其測定結果的趨勢性良好，而且在一致性、方法相關性等方面均無顯著差異，初步認為在線酶底物法可應用于地表水中糞大腸菌群的檢測。相對于傳統的多管發酵法，在線酶底物法監測糞大腸菌群具有明顯的優點：自動操作，無需預處理，檢測時間較短（24h以內），無需確認試驗，而且整個過程避免了水樣采集、保存以及分析過程中帶來的污染，能夠較為準確地檢測地表水中的糞大腸菌群污染狀況。

雖然在今后一段時間內傳統方法與新技術將并存的局面還難于改變，但隨著科技進步，自動化檢測方法將是環境監測工作的發展方向和目標。相信通過在線酶底物法這一技術的不斷完善，使水體糞大腸菌群監測實現實時、快速、準確成為可能，對監控水體質量狀況，預警水體污染事故，保障群眾用水安全都具有深遠意義。

參考文獻

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（責編：張宏民）