飲用水中致病性微生物PCR快速檢測技術(shù)研究進(jìn)展

覃柳懂

【摘要】飲用水是指不經(jīng)過任何處理而直接供給人體應(yīng)用的水，是維持生存的重要物質(zhì)。對(duì)于人體而言，水是體內(nèi)一切化學(xué)反應(yīng)的媒介，通過將各種營養(yǎng)素及物質(zhì)進(jìn)行運(yùn)輸以滿足機(jī)體各組織及細(xì)胞對(duì)于養(yǎng)分的需求。水廠是社會(huì)重要組成部分之一，主要為居民提供飲用水。但是，一旦水廠生產(chǎn)的飲用水中存在致病微生物，便會(huì)對(duì)機(jī)體健康造成影響，故而有必要針對(duì)飲用水實(shí)施檢測，提高飲用水質(zhì)量來確保機(jī)體健康。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)代微生物快速檢測技術(shù)逐漸應(yīng)用于工作中，為飲用水致病性微生物檢測提供了全新的思路。本文現(xiàn)在對(duì)飲用水中致病性微生物聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）快速檢測技術(shù)研究進(jìn)展進(jìn)行分析，以為疾控中心針對(duì)水廠生產(chǎn)飲用水質(zhì)量的檢測工作提供參考。

【關(guān)鍵詞】聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng);飲用水;致病性微生物;快速檢測技術(shù)

【中圖分類號(hào)】R840.5【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-6851（2019）06-256-01

水廠生產(chǎn)飲用的水質(zhì)量問題是常年研究課題之一，其質(zhì)量問題不僅影響著檢測水平的高低，也直接影響著機(jī)體的健康。快速檢測技術(shù)則是近年來國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)，并指出利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）原理在飲用水中致病性微生物檢測方面具有較好效果，促使快速檢測工作逐漸向操作簡單、快速、敏感及高效方向發(fā)展。但圍繞其相關(guān)研究較少，故而有必要為就上述理論開展綜述研究，進(jìn)一步明確PCR快速檢測技術(shù)在水廠生產(chǎn)飲用水中致病性微生物檢測中的效果及價(jià)值。本文通過查閱資料庫，諸如萬方、知網(wǎng)及維普等儲(chǔ)存的相關(guān)文獻(xiàn)資料，就水廠生產(chǎn)飲用水中致病性微生物PCR快速檢測技術(shù)研究進(jìn)展開展如下綜述。

1 飲用水

飲用水是指干凈的天然泉水、井水、河水、湖水在內(nèi)能夠不經(jīng)過任何處理而直接供給人體飲用的液體，也是構(gòu)成細(xì)胞、組織液、血漿等的重要物質(zhì)，通過對(duì)機(jī)體其他組織輸送養(yǎng)分以確保機(jī)體正常生存。而且，基于水的本身溶解力強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?qū)υS多物質(zhì)進(jìn)行溶解并使其解離至離子狀態(tài)，從而發(fā)揮對(duì)應(yīng)作用。但是水包容萬物，其中也會(huì)存在致病性微生物，一旦被人體飲用后便會(huì)對(duì)其造成損傷，從而導(dǎo)致相關(guān)疾病發(fā)生威脅其健康。因此，針對(duì)水廠生產(chǎn)飲用水應(yīng)采取合理有效的檢測手段，以對(duì)飲用水質(zhì)量及機(jī)體安全提供保障。

2 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)

PCR在生物學(xué)中是一種用于放大擴(kuò)增特定的DNA片段的分子生物學(xué)技術(shù)，具有將微量的DNA大幅增加等特點(diǎn)。PCR應(yīng)用于檢測中的設(shè)想首先由1983年美國Mullis學(xué)者提出，經(jīng)不斷研究整理后于1985年發(fā)明，并著名為“簡易DNA擴(kuò)增法”[1]。在具體檢測工作中，PCR是通過利用DNA在體外處于95℃高溫條件下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)閱捂溸@一特性，并結(jié)合低溫時(shí)與單鏈按堿基互相配對(duì)的原則為基礎(chǔ)，后將溫度調(diào)節(jié)為適合DNA聚合酶反應(yīng)的72℃，從而根據(jù)其反應(yīng)結(jié)果協(xié)助檢測機(jī)構(gòu)開展檢測工作。DNA的半保留復(fù)制是生物進(jìn)化和傳代的重要途徑，雙鏈DNA在多種酶的作用下能夠變形接旋成單鏈，且在DNA聚合酶及啟動(dòng)子的參與下，可根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則復(fù)制成同樣的兩分子拷貝。因此，通過溫度變化控制DNA的變形和復(fù)性，并設(shè)計(jì)引物作為與之對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)子，加入DNA聚合酶后可完成特定基因的體外復(fù)制。應(yīng)用于檢測中，該技術(shù)具有操作簡便、反應(yīng)迅速、特異度高及靈敏度高等特點(diǎn)，并在醫(yī)學(xué)、制藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境工程等領(lǐng)域均取得顯著效果。

3 PCR的進(jìn)展及應(yīng)用

在飲用水中，不同微生物具有不同的致病劑量，對(duì)于機(jī)體原有菌群體系也會(huì)產(chǎn)生不同的影響。而在以往檢測中，需要不斷對(duì)飲用水中的微生物實(shí)施人工分離、培養(yǎng)、鑒定等工作，少數(shù)檢測工作需要應(yīng)用顯微鏡技術(shù)來輔助開展，導(dǎo)致檢測工作不僅繁瑣，且耗時(shí)間較長，極易受操作技術(shù)及流程等內(nèi)外在因素影響而使檢測準(zhǔn)確度及精準(zhǔn)度降低。針對(duì)這一問題，國內(nèi)外科學(xué)家均圍繞其開展相關(guān)研究，為選取一種更為快速準(zhǔn)確的檢測方法。PCR是經(jīng)研究結(jié)論得出最具發(fā)展前景的方法，應(yīng)用于致病性大腸桿菌中已經(jīng)取得較好的應(yīng)用效果，有學(xué)者開展實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)和逆轉(zhuǎn)錄PCR技術(shù)來對(duì)大腸桿菌0157：H7的VT1和VT2毒素基因進(jìn)行檢測，劉營、孫繼民、凌鋒等學(xué)者使用lamB作為目標(biāo)基因檢測到（1-5）個(gè)目標(biāo)基因/ml，且在24h內(nèi)針對(duì)近百種環(huán)境水樣實(shí)施檢測，也取得了與標(biāo)準(zhǔn)方法100%的吻合檢測結(jié)果[2]。基于上述研究結(jié)論，該檢測技術(shù)被國外部分國家列為水質(zhì)的例行檢測項(xiàng)目。目前，我國PCR技術(shù)主要應(yīng)用于疾控中心檢測中，諸如致病性微生物鑒定、血源篩查及遺傳性疾病診斷中，雖然在各診斷工作中均取得滿意效果，但圍繞飲用水中致病性微生物檢測研究相對(duì)較少，龔永平、郝中香、陳珍容等學(xué)者[3]將PCR快速檢測技術(shù)應(yīng)用于飲用水中致病性微生物檢測中，側(cè)重于隱孢子蟲、金黃色葡萄糖菌腸毒素A基因、病原體、軍團(tuán)菌、大腸桿菌、沙門氏菌、甲肝病毒、星狀病毒、輪狀病毒、彎曲桿菌等致病性微生物診斷，而王星星、李盼盼、何婧琳等學(xué)者[4]則成功檢測到了甘氨酸脫羥酶基因;就上述檢測結(jié)果可證實(shí)，將PCR技術(shù)應(yīng)用于飲用水中致病性微生物診斷中，能夠略過傳統(tǒng)分離、培養(yǎng)及鑒定等工作所消耗的時(shí)間，大大提高了檢測工作的效率及準(zhǔn)確率，并準(zhǔn)確反應(yīng)飲用水中致病性微生物的種類及數(shù)量。

4 結(jié)束語

以往針對(duì)飲用水中致病性微生物檢測需要投入大量的人力、物力、財(cái)力及時(shí)間，逐一對(duì)微生物的種類及數(shù)量進(jìn)行鑒別，且在實(shí)際檢測中也極易受內(nèi)外在因素影響而導(dǎo)致鑒別結(jié)果失真。而采用PCR技術(shù)則能夠準(zhǔn)確反應(yīng)水廠生產(chǎn)飲用水中致病性微生物的種類及數(shù)量，大大滿足了疾控中心對(duì)于水質(zhì)監(jiān)測效果的需求，及時(shí)根據(jù)水廠生產(chǎn)飲用水中致病微生物群制定對(duì)應(yīng)處理措施，從根源處避免了水廠生產(chǎn)飲用水質(zhì)量對(duì)機(jī)體造成的損傷。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃廷林. 水源水庫水質(zhì)污染原位控制與改善是飲用水水質(zhì)安全保障的首要前提[J]. 給水排水， 2017， 43（1）：1-3.

[2]劉營， 孫繼民， 凌鋒， 等. 基于分子生物學(xué)技術(shù)的吸血節(jié)肢動(dòng)物 血餐宿主鑒定方法研究概述[J]. 中國媒介生物學(xué)及控制雜志， 2017， 28（6）：603-607.

[3]龔永平， 郝中香， 陳珍容， 等. 微滴式數(shù)字PCR絕對(duì)定量應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 中國預(yù)防獸醫(yī)學(xué)報(bào)， 2017， 39（08）：88-92.

[4]王星星， 李盼盼， 何婧琳， 等. 富含胞嘧啶單鏈DNA-銀納米簇?zé)晒馓结樣糜赟1核酸酶的靈敏檢測[J]. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)， 2017， 38（8）：1334-1340.