在线酶底物法检测地表水中粪大肠菌群的适用性分析

龚海燕

摘 要：结合酶底物法检测粪大肠菌群的相关研究，运用酶底物在线监测系统对上海市某河段进行检测，用标准方法-多管发酵法进行同步检测，讨论在线酶底物法在地表水中检测粪大肠菌群的适用性。结果表明，2种方法的测定数据显著相关，没有统计学差异（P>0.05）。相对于多管发酵法，在线酶底物法特异性强，检测时间短，自动进样，自动检测，二次污染少，可以实现地表水、饮用水等重要水源地的实时监测需求，对地表水的污染程度监控和卫生学质量评价具有重要作用。

关键词：粪大肠菌群;酶底物法;在线监测

中图分类号 X832 文献标识码 A文章编号 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

人畜粪便中携带有大量的致病性微生物，而粪大肠菌群作为粪便污染指标菌，可直接或间接反映水体受粪便污染情况。目前，粪大肠菌群监测方法主要为多管发酵法（MPN法）、滤膜法及酶底物法。多管发酵法具有不受样品浊度的影响，结果较为稳定，价格便宜，无需昂贵设备等优点，但其操作繁琐，工作量大，检测时间长（至少需要48h）。滤膜法可以大批量测定低浊度水样，但是不适用于杂质较多、易于堵塞滤膜的水样，而且特异性不高，易受水样中其它细菌的影响而出现误判，需结合进一步的确认试验，至少需要2～3d的时间。酶底物法是利用粪（耐热）大肠菌群能在44.5℃生长，分解培养基中的邻硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷（ONPG）产生β-半乳糖苷酶（β-D-galactosidase），从而使培养液由无色变为黄色的检测方法。因具有操作简单、检测时间短（24h）等优点，近年来不断有运用酶底物法检测粪大肠菌群的研究，检测结果发现，用酶底物法检测粪大肠菌群的结果与传统多管发酵法有较好的相关性[1-5]，数据可靠。

本文针对酶底物法简单、快速、准确的检测特点，结合国内某公司的在线酶底物法监测仪器和产品，对在线酶底物法监测地表水中粪大肠菌群的可靠性和准确性进行了分析和探讨，从而为在线酶底物法的使用，实现实时水体卫生学监控提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 仪器 大肠菌群快速检测仪、高压灭菌器、培养箱、移液器、振荡器等。

1.2 样品 取上海地区某河段200份水样，同时采用多管发酵法和在线酶底物法2种检测方法进行粪大肠菌群测定。

1.3 方法 粪大肠菌群在线酶底物法法按某公司《自动在线监测仪技术要求》标准中的要求准备和测定：先将5mL待测水样，接种到仪器中的含有培养液的培养瓶中，在44.5℃恒温下，仪器检测系统以1次/min的频率测定培养液的色度，当色度达到设定值时，仪器的检测系统会自动停止色度测定，通过仪器中的数据软件统计试验结果和分析显示出粪大肠菌群的数量。多管发酵法所用培养基、试剂和测定方法按照HJ/T347-2007《水质粪大肠菌群的测定多管发酵法和滤膜法》中的要求准备和测定。

1.4 数据分析 用精密度检验、相关性t检验分析、线性回归相关性分析等数理统计学方法分析在线酶底物法和多管发酵法的监测结果。

2 结果与分析

2.1 实验结果 用多管发酵法、在线酶底物法对上海市某河段采集的200份地表水进行粪大肠菌群检测，测定结果图1。检测结果表明，在线酶底物法检测粪大肠菌群数平均为6.3×104MPN/100mL，检测时间为24h;多管发酵法检测粪大肠菌群数平均5.0×104MPN/100mL，检测时间为48h。2种方法水样检测值的相互关系见图2，2种方法的相关性R2为0.663 8，说明有较好的相关性。

图1 2种方法检测的测定值相互关系（MPN/L）

图2 多管法和酶底物法数据对数线性回归分析

2.2 t检验 对2种方法检测粪大肠菌群数的测定结果分别进行t检验，用来检验2个方法所测定结果的差异性。统计结果表明（表1）：本次粪大肠菌群适用性验证2种测定方法测定值P=0.209>0.05，2种方法测定结果之间无显著差异，可认为2种方法的测定结果是一致的。

表1 2种方法测定值t值检验

[＼&成对差分＼&

t＼&

df＼&

P值＼&均值＼&标准差＼&均值的

标准误＼&差分的95%

置信区间＼&下限＼&上限＼&＼&12486.52＼&1.4001E5＼&9900.79955＼&-7037.4、2647＼&32010.46

647＼&1.261＼&199＼&0.209＼&]

2.3 精密度检验 检测的精密度检验采用对15对平行样计算得到精密度值3.27R（表2），其中多管发酵法R值为0.156 4，大肠菌群快速检测仪的R值为0.222 0，R仪器快速法>R多管发酵法，大肠菌群快速检测仪测定的平行性、重复性略低于多管发酵法，经F检验，大肠菌群快速检测仪和多管发酵法的F值=2.01

表2 2种方法的精密度结果

[测定方法＼&平行样（对）＼&R值＼&标准偏差＼&多管发酵法＼&15＼&0.1564＼&0.2006＼&大肠菌群快速检测仪＼&15＼&0.2220＼&0.2592＼&]

3 结论与讨论

由本次试验结果可知，在线酶底物法和多管发酵法检测地表水粪大肠菌群，其测定结果的趋势性良好，而且在一致性、方法相关性等方面均无显著差异，初步认为在线酶底物法可应用于地表水中粪大肠菌群的检测。相对于传统的多管发酵法，在线酶底物法监测粪大肠菌群具有明显的优点：自动操作，无需预处理，检测时间较短（24h以内），无需确认试验，而且整个过程避免了水样采集、保存以及分析过程中带来的污染，能够较为准确地检测地表水中的粪大肠菌群污染状况。

虽然在今后一段时间内传统方法与新技术将并存的局面还难于改变，但随着科技进步，自动化检测方法将是环境监测工作的发展方向和目标。相信通过在线酶底物法这一技术的不断完善，使水体粪大肠菌群监测实现实时、快速、准确成为可能，对监控水体质量状况，预警水体污染事故，保障群众用水安全都具有深远意义。

参考文献

[1]遇晓杰，谢平会，焦艳玲，等.固定底物酶底物法与多管发酵法检测水中耐热大肠菌群的比较研究[J].中国公共卫生管理，2012，28（02）：251-252.

[2]蔡炯，周蕾，梁娜，等.酶底物法快检技术在四川5.12地震灾区生活饮用水监测中的应用[J].中国卫生检验杂志，2009，19（6）：1327-1328.

[3]高瑞坤，汤琳，等.水中粪大肠菌群快速检测方法-固定底物酶底物法的比较[J].中国环境监测，2008，6（4）：39-41.

[4]崔松阳，饶欠平，蓝先标.固定底物酶底物法检测粪大肠菌群在生活污水中的应用推广[J].环境，2009（z1）：60-61.

[5]段玉林，张少梅，温韬，等.酶底物法快速测定地表水中粪大肠菌群的研究[J].环境研究与监测，2011（12）04：37-38.

（责编：张宏民）