跨越式滚环等温扩增技术检测牛奶中金黄色葡萄球菌的研究

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金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)是一种非常重要的食源性致病菌,可以产生肠毒素、溶血毒素等,对公众安全造成严重的威胁。牛奶是金黄色葡萄球菌快速生长的媒介,因此,对牛奶中金黄色葡萄球菌的检测是至关重要的。
  目前国内外对金黄色葡萄球菌的检测仍以传统检测方法为主,但是传统检测方法耗时长,灵敏度低。因此,需要开发一种快速、灵敏的检测方法对牛奶中金黄色葡萄球菌进行检测。
  本研究建立了跨越式滚环等温扩增(Saltatory rolling circle amplification,SRCA)方法检测牛奶中金黄色葡萄球菌的方法。该方法只利用两条引物就能完成扩增,并且可以通过肉眼观察沉淀及荧光,实现了结果判定的可视化。
  本研究针对金黄色葡萄球菌的femA基因设计引物,并对SRCA的反应体系及条件进行优化,确立了最优的SRCA反应体系:2mM dNTPs,3mM Mg2+,2μL10×ThermoPol buffer,正反向引物各0.5μM,8UBst DNA聚合酶,1uL模板,无菌去离子水将体系补足至20μL。在反应开始前,先94℃预变性3min,冰浴2min,然后在62℃下反应60min,最终80℃5min终止反应。
  本研究以13株金黄色葡萄球菌及31株非金黄色葡萄球菌进行特异性验证。结果显示,只有13株金黄色葡萄球菌呈阳性结果,其它31株非金黄色葡萄球菌均呈阴性结果,进一步表明了引物具有良好的特异性。
  本研究通过试剂盒法分别对纯金黄色葡萄球菌及人工污染牛奶样品提取模板来进行SRCA反应,并与PCR方法进行比较。结果得出,SRCA方法检测金黄色葡萄球菌的凝胶电泳法和沉淀可视法的灵敏度为7.8×101fg/μL,荧光可视法的灵敏度为7.8×100fg/μL,PCR方法检测金黄色葡萄球菌的灵敏度为7.8×103fg/μL;SRCA方法检测人工污染的牛奶样品中的金黄色葡萄球菌的凝胶电泳法和沉淀可视法的检出限为5.6×102CFU/mL,荧光可视法的检出限为5.6×101CFU/mL,PCR方法检测人工污染的牛奶样品中的金黄色葡萄球菌的检出限为5.6×104CFU/mL。由此得出,SRCA方法凝胶电泳结果判定法与沉淀可视法的灵敏度与检出限是PCR方法的100倍,而荧光可视法的灵敏度与检出限则为PCR方法的1000倍。
  本研究同时使用国标方法(GB4789.10-2016)以及SRCA方法对90份实际牛奶样品进行检测,并对SRCA方法的敏感性、特异性及符合率进行评价。通过国标方法检测得到的阳性结果数为2个,SRCA方法检测到的阳性结果数为4个,得到SRCA方法的敏感性、特异性和符合率分别为100%,97.73%和97.78%。
  本研究建立了能够快速、特异检测金黄色葡萄球菌的SRCA方法。该方法能够实现等温扩增,成本低,操作简单、检测速度快、实现了可视化检测,为食源性致病菌的检测提供了新的应用方向。
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