微生物检测的观察与定量分析

微生物检测的主要目的

微生物检测大致分为食品和化妆品等产品的卫生和安全检测,以及与传染病相关的医学检测。欧宝官网开户
在这里,我们将解释直接进入体内的食物的微生物检测的目的。

食品的微生物检验及其目的

食物业为控制食物安全而进行的微生物测试,目的是检查食物的微生物数量,以检查是否存在导致食物中毒的细菌或真菌,以及评估食物的卫生状况。
微生物检测是由标准和指南管理的,食品企业有义务确保和验证整个食品链的食品安全——从原材料采购到生产、运输和储存——根据适用的标准进行检测。
在产品生产过程中进行卫生控制和质量/安全评估,以防止出现问题。此外,如果消费者在装运后投诉,或在推定由加工食品引起的食物中毒事件中,用于制造的剩余食品、配料、烹饪设备和工具,并对设施进行抽汲和取样检测,以确定事故的原因并防止再次发生。

微生物观察的常用方法

食品和化妆品行业中检测到的微生物通常是无色透明的。为了鉴定、检测和/或评价而观察微生物,必须使用适合清晰标本的观察和分析方法。本页解释了观察和分析微生物的典型光学和染色方法。

差分干扰对比度(DIC)观察

什么是差分干扰对比观察?
差示干涉对比度(DIC)观测是利用光程差对未染色的透明样品进行观测的一种方法。例如,当光通过一个透明的微生物样品时,透射光通过的距离(光路)取决于样品特定部分的厚度和折射率的差异。这被称为光程差。这将根据样品厚度的梯度创建对比度,产生三维图像。阴影(对比度)具有方向性,可微调观察。
DIC观察的机理和工作原理
DIC显微镜在聚光镜和物镜两侧均装有微分干涉对比度(DIC)棱镜。在DIC棱镜的外侧,在聚光镜和物镜两侧均设有偏光片,分别称为偏光器和分析仪。当光源发出的光通过偏振器时,它变成了偏振光——光只向一个方向振荡。偏振光通过聚光侧DIC棱镜分成两束振荡偏振光。这些光束在发射到样品上时基本上是平行的。通过样品厚部的偏振光与通过其他部的偏振光存在光程差。通过样品的两束偏振光在物镜侧的DIC棱镜处相遇,通过分析仪。DIC显微镜可以观察到两束偏振光光程差所产生的干涉,形成明暗对比。
差分干涉对比观测原理图
差分干涉对比观测原理图
一个
偏振板(偏振器)
B
照明光
C
DIC棱镜
D
偏振光分成两束
E
聚光透镜
F
样本
G
物镜
H
偏振板(分析仪)
DIC观察注意事项
当光击中塑料容器时,光在容器中发生偏振;因此,必须使用玻璃容器进行DIC观察。对比度也由样品或透镜上的任何外来物质产生,导致噪音,所以任何污染必须在观察前清除。观察图像在某个方向上出现阴影(对比度),这意味着在某些情况下,随着样本转动舞台来改变对比度的方向是很重要的。

阶段的对比观察

什么是相位对比观察?
相位差观测是一种利用光源通过样品时衍射光和直射光之间相位偏移的观测方法。这种相位对比(光程差)转换成明暗对比允许观察透明样品,如未染色的微生物。
相位对比观测的机理和工作原理
提供相位对比观察的显微镜在光路上有一个相位板和一个环形狭缝(环形孔径)。这个环形狭缝使来自光源的光形成一个锥形。所述环状光通过所述聚光透镜和样品,通过所述物镜侧面的环形相位板。所述相位板在通过所述样品的光的相位上产生位移。
当样品放置在这条光路上时,穿过样品的光会由于光的衍射而分裂成直射光和衍射光。当这两束相位不同的光从物镜通过相位板时,由于波长干涉,它们相互增强或减弱。在相位差观测中,相位差的干扰被可视化为目标图像与背景的对比度。
*衍射(衍射光):当光有一个波形时,当光路上有障碍物(样品)时,一部分光不会直线行进,但绕过障碍物。这被称为衍射光。
相位对比观察的示意图
相位对比观察的示意图
1
连续光
2
衍射光
一个
环缝(环孔径)
B
聚光透镜
C
样本
D
物镜
E
相位板
F
对象的形象
G
背景
相位对比度观察的注意事项
如果环缝中心不对中,环光从相位板漏出,减弱了直射光的相移,从而减弱了对比度。此外,如果制备的载片在不同样品之间的条件不同,则必须在每次样品交换时对环缝进行中心对准。

克染色

什么是革兰氏染色?
革兰氏染色是一种用于检测和识别透明、无色的微生物和细菌的染色技术。与差分干涉对比观察、相差对比观察等光学方法不同,透明样品通过试剂染色或脱色来区分细菌的细胞壁结构和成分,可以根据颜色和形状进行识别和分析。
革兰氏染色程序的例子:食品的微生物检测
三种典型的革兰氏染色方法是:Hucker改良法、Favor法(Nishioka法)和Bartholomew and Mittwer法。下面用哈克改良法对食品进行微生物检测的一个例子来解释革兰氏染色程序,该方法被认为是染色的标准方法。
弄脏的
将纯培养的微生物涂抹在已脱脂并装载无菌纯净水的载玻片上。风干后,将滑片通过弱火,涂抹面朝上(热固定)。从滑块背面冲洗(用水冲洗)。将涂片粘附在载玻片上的另一种方法是酒精固定,在干燥后将载玻片灌满甲醇。
染色
在载玻片上涂上结晶紫(原色)并冲洗载玻片。然后,将Lugol 's碘溶液涂在涂片上,再次冲洗。
脱色
用95%的乙醇(或丙酮)脱色。彻底冲洗载玻片的两侧,使涂片上不留下乙醇或丙酮。
Counter-staining和干燥
使用藏红花(或炭品红)复染并再次冲洗。吸干污迹上的水,用吸水纸吸干载玻片,让它完全风干。
微观测试
油浸透镜通常用于高倍率显微镜。
根据可染性、形状和形态鉴别微生物
以下是使用革兰氏染色基于可染性、形状和形态对微生物和细菌进行分类和鉴定的例子。
微生物、细菌 分类/识别
可染性 革兰氏阳性细菌 染成蓝色(细胞壁较厚,不易脱色)
革兰氏阴性细菌 红色染色(细胞壁较薄,易脱色)
形状、形态等。 革兰氏阳性球菌 葡萄球菌(细菌形式形成在葡萄样簇),链球菌(形成链的细菌)等。金黄色葡萄球菌是一种典型的食物中毒造成剂。
革兰氏阳性棒 棒状杆菌(棒状、栅栏状、v形或w形排列)、芽孢杆菌(粗方形或梯形排列)等。产气荚膜梭菌、蜡样芽孢杆菌和肉毒梭菌是食物中毒的典型致病菌。
革兰氏阴性球菌 在许多情况下,传染病的致病细菌是从痰标本中确定的。
革兰氏阴性棒 这一类的典型细菌包括肠道细菌(如大肠杆菌)和非葡萄糖发酵菌(如铜绿假单胞菌),前者比其他革兰氏阴性杆菌大,且两端染色较深,后者较薄且相对较小。引起食物中毒的细菌包括副溶血性弧菌、沙门氏菌、弯曲杆菌、肠出血性大肠杆菌、志贺氏菌和霍乱弧菌。
革兰氏染色注意事项
脱色或脱色中的其他误差可能导致革兰氏阳性/阴性细菌的污渍分化不当,这可能导致错误测定。另外,单个视野可能无法提供正确的测定信息。通过从多个视野中观察和分析样本来进行全面评估是非常重要的。

用荧光显微镜观察和定量分析微生物

由于微生物大多是透明和无色的,通常通过差异干扰对比或相位对比显微镜将对比度引入对比度。克染色是用于评估微生物计数,不可行,形状和形态学的另一种典型的可视化方法。然而,通过这些方法,需要花费大量时间来评估在屏幕上大量存在的微生物的状态和形状,或者在显微镜下在视觉上进行微生物计数,使定量分析困难。另一个问题是难以检查微生物生活的长度和时间过渡的活微生物与死微生物的比例。

解决方案:使用荧光显微镜进行微生物测试和检查

一般来说,食品、化妆品和准药品的微生物检测以活细菌为目标。欧宝官网开户荧光显微镜是一种生物显微镜,它使用荧光抗体或蛋白质作为标签,可以在不破坏细胞或蛋白质的情况下观察活微生物。
KEYENCE公司的BZ-X800一合一荧光显微镜可以对微生物进行非染色观察,不仅大大缩短了样品制备时间,而且消除了染色对微生物的伤害。BZ-X800还使观察、定量分析和时间序列测量革兰氏染色微生物容易。特别是,在需要大量综合数据来完成检测或评估的情况下,BZ-X800可以显著减少时间和劳动力,例如在多个图像中收集的细菌计数。
评估的表面活性剂和防腐剂在化妆品和quasi-pharmaceutical产品,以及可行性测试比如乳酸菌在食品的有效计算,细胞膜上发光BZ-X800可以检查活微生物和微生欧宝官网开户物尸体显示为红色的亮度值的变化。亮度值的变化以活细胞成像(延时成像)的形式表示和记录,可在任何时间点进行实时观测和测量。
The BZ-X800’s features not only facilitate quantitative analysis and evaluation of food, cosmetics, and quasi-pharmaceutical products through microbial testing, but also allow for recording of easy-to-understand videos that show the functioning of lactobacillus and yeast in foods, which can be applied as promotional tools that appeal to consumers.
此外,BZ-X800可以使用内部的暗房进行观察和分析,所以你不必准备一个单独的暗房。当引入仪器进行内部测试时,这也提供了安装位置的灵活性。

使用多功能荧光显微镜BZ-X800