食品微生物检测实验室标准菌株的管理措施分析

陈冬梅

（四川省轻工业研究设计院有限公司，四川成都 610084）

食品微生物检测实验室是食品安全监管的重要环节，而标准菌株则是保证实验室检测结果准确性的重要因素，因此科学管理标准菌株尤为重要。结合实验室实际状况，应从标准菌株管理的必要性和管理策略、保存与储藏、灭菌与销毁等方面入手，研究如何更好地管理食品微生物检测实验室的标准菌株，并依据现有标准菌株管理中存在的不足，提出改进策略，以进一步提升标准菌株管理的有效性。

1 标准菌株管理的必要性分析

标准菌株在食品微生物检测中具有非常重要的作用，其能够发挥对照菌株的作用，从而提高检验结果的可控性。在食品行业中，标准菌株通常包括一些常见的微生物菌种，如大肠埃希氏菌和金黄色葡萄球菌等，这些菌株能够被广泛应用于食品微生物检测中。例如，在《食品安全国家标准 饮用天然矿泉水检验方法》（GB 8538—2022）中，针对水中是否存在铜绿假单胞菌，使用铜绿假单胞菌作为阳性对照、恶臭假单胞菌作为阴性对照进行质量控制，确保实验步骤的准确性，此检测方法就更加可靠、准确，能够在多次检测中保证得到稳定的结果。标准菌株可以用来验证不同培养基的性能是否良好，通过分离培养，可以观察到标准菌株在不同培养基上的特异性和敏感程度，若其符合标准要求，则证明该培养基具有较好的性能，如果标准菌株的表现与预期不符，则培养基质量可能不达标，就可能会影响实验结果的准确性。在试剂的验收方面，由于微生物试剂具有复杂的性质，因此在试剂运输和储存过程中需要对试剂的稳定性和准确性进行检验，使用标准菌株能够有效地检验试剂的质量，从而确保食品微生物检验工作的准确性。通过使用标准菌株进行测定和比较，可以判断需要检测的食品样品中是否存在微生物污染，并评估微生物的数量和种类。在灭菌设备性能测试方面，生物指示剂如嗜热脂肪芽孢杆菌孢子指示剂、枯草芽孢杆菌孢子指示剂等也被广泛应用于灭菌设备性能检验中。标准菌株不仅在微生物检验中扮演着重要角色，还可以评估灭菌设备的准确性和可靠性，并能够及时检测到设备可能存在的问题，避免因设备问题导致的误判。基于以上原因，开展科学合理的标准菌株管理工作十分必要，应制定全方位的管理策略[1]。

2 标准菌株的管理策略

2.1 采购和接收

在采购之前，使用部门应依照国家标准提出标准菌株的购置申请，并将其交予微生物办公室的技术部门进行审核，待批准后，实验室应选择知名的供应商，查证其信誉度和产品质量。采购人员应仔细阅读供应商提供的有关产品的信息，包括其产地、生产厂家、有效期等。在采购的过程中，建议实验室选择具有认证的产品，如ISO9001认证或其他相关认证，以确保标准菌株质量的可靠性。在标准菌株到货后，应该对其进行认真验收，检查包装是否完好无损、标签是否清晰明了、菌株是否在有效期内，以确保其质量可靠。同时，可以通过对标准菌株进行有关指标的检测来验证其纯度、活性等质量指标，以确保标准菌株的质量符合要求。在这一过程中，相关工作人员应填写标准菌株验收单、唯一性标签以及粘贴菌株种类标签。填写后将菌株于专门设备中保存，实行双保险管理，并建立科学规范的标准菌株管理制度，主要包括标准菌株的存储、使用和传代等方面的规定，并保证所有工作人员都能够遵守该规定。实验室还应该建立库存管理制度，确保标准菌株质量和数量的可追溯性[2]。

2.2 取用与管理

依照实际检测的需求情况对标准菌株进行领用时，需要填写领用记录，领取人员每次领用标准菌株时均需立即填写该记录，包括领用时间、领用菌株信息及领用数量等。在取用的过程中，应务必禁止超出取用范围和数量的限制，在标准菌株的管理方面，应由专业的菌株管理人员负责。菌株的管理应完全符合作业指导书中的规定，菌株应置于相应的保存条件下，以避免其失去活性，在管理的过程中，应定期检查菌株，对结果进行完备记录。针对标准菌株的存放装置，工作人员应粘贴颜色鲜艳的警示标志。

2.3 活化、验证及传代

在活化方面，实验室应该根据标准菌株的特性和存储状态制定相应的活化计划，并严格执行该计划。一般而言，标准菌株的活化可以采用液体培养基或固体培养基进行，而具体选择的培养基类型应该根据标准菌株的类型、特性和存储方式进行调整。例如，可通过无菌吸管吸取1 mL左右的液体培养基加入原始菌株的冻干粉瓶中，轻摇瓶身，使内容物均匀混合，冻干粉充分溶于培养基，然后按照实际培养的需要，将培养基置于某一条件中对菌株进行培养，如果液体由澄清变为浑浊，表明菌株复活，反之则需要延长培养的时间。如果长时间为澄清状态，则菌株可能失活，需进行灭菌处理并记录。在活化过程中，实验室还应该注意全程无菌接种，以确保标准菌株的质量和纯度。

在验证方面，实验室应对每批次活化的标准菌株进行验证，以确定其纯度、活力等质量指标是否符合要求，常用的验证方法包括显微镜观察菌落形态特征、生理生化检测和PCR等技术手段。通过对标准菌株的验证，可以及时发现潜在问题，并采取措施加以解决，确保标准菌株的质量可靠[3]。

在传代方面，实验室应该严格控制标准菌株的传代次数和周期。当标准菌株经过多次传代后，其纯度和活力会逐渐降低，影响检测结果的准确性。因此实验室应该根据标准菌株的生长特性和推荐的传代周期制定科学的传代计划，记录每次传代的情况，以便于对标准菌株进行追溯和管理。取用的菌株往往为第0代，其经过一代的转接后，会发育出另一套规格相同的菌株，此菌株为标准储备菌株，经过再次转接，得到工作用菌株。菌株的传代通常≤5代，每传一代应对菌株进行唯一性标识，记录代数，检查纯度，以确保传代效果的稳定性，标识通常是菌株英文缩写配以代数、传代日期、传代编号等。

2.4 保存与储藏

2.4.1 斜面保藏法

斜面菌种保藏法是指将菌种在适宜的斜面培养基上培养成熟后，移入4～6 ℃的低温下保藏，以后每隔3～5个月转管一次的保藏方法。此方法所用到的斜面培养基通常有胰酪大豆胨琼脂斜面培养基、沙氏葡萄糖琼脂斜面培养基两种。其中，胰酪大豆胨琼脂斜面培养基适用于大肠埃希氏菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌等菌种；沙氏葡萄糖琼脂斜面培养基适用于黑曲霉菌、白色念珠菌等菌种。在制备培养基时，需要考虑营养成分的质量和比例以及pH值等重要因素，将培养基分装于试管高压灭菌后，倾斜试管，使试管内培养基凝固形成斜面，然后将早期复苏后活性较好的菌种划线接种于斜面上，再将试管置于适宜的培养温度培养，直至斜面长出较多的菌苔，最后在适宜条件下进行保藏。斜面保藏需要满足的要求：①制备培养基的过程需要保证原料的质量，避免污染和变质；②在复苏、接种和封存的过程中必须保持无菌环境，避免细菌的污染和交叉感染；③斜面保藏后要针对保存时间开展实验进行验证，以更好地确认方法的有效性。

2.4.2 半固体琼脂石蜡保存法

该方法的基本原理是将标准菌株接种于琼脂培养基表面或深层，在培养基表面形成菌落或在培养基深层生长，在琼脂层与石蜡层之间形成微生物菌株样本。具体为以下几个步骤：①准备半固体琼脂培养基，将琼脂加入培养皿中，分装试管调整温度为121 ℃，加压进行15 min的灭菌，灭菌后进行竖直放置，待冷却凝固之后备用；②选择需要保存的标准菌株，利用接种针取一定量菌液/菌斑接种于琼脂培养基的深层，距底部30%左右的位置即可进行多次穿刺，在温度和湿度适宜的培养箱中培养菌落，使其生长至合适大小；③在无菌条件中，将石蜡置于处理好的菌株管的表面，在4 ℃条件下进行储藏。

使用半固体琼脂石蜡保存法需要注意以下几个要点：①严格采用无菌技术操作，以确保菌株保存质量；②接种标准菌株前，不但应确保琼脂处于适宜的温度，更需要验证其是否处于半固体状态；③在保存标准菌株前应对接种菌株做验证，以确保菌株的品质和完整性；④当需要使用菌株时，应按照相应的方法进行解封，避免污染和损害菌株；⑤为确保储藏的有效性，需要对保存好的菌株进行每年一次的转种鉴定[4]。

2.4.3 细菌湿种牛奶冻存法

细菌湿种牛奶冻存法主要是将标准菌株接种到含有牛奶的培养液中，混合均匀后加入冰箱冻存保存，该方法能够有效维持菌株的生物学特性和活性，并长期保存菌株。①在70 ℃条件下对牛奶进行30 min的加热，升温到100 ℃煮沸，牛奶沸腾后立即进行冷却，除去处于上层部分的脂肪，将除脂后的牛奶分装于试管中，控制试管中牛奶的含量为1 mL，对牛奶进行灭菌。②在平板对标准菌株进行划线接种对其分离培养，待成长到适宜的大小。③对菌落进行刮取，菌量控制在2环左右，将刮取后的菌株放入装有牛奶的试管中，通过振荡的方式进行充分混合，将其置于-20 ℃的环境下进行冷冻保存。

在标准菌株使用的过程中，应将试管置于室温条件，待一部分混合物溶解后，取出1环菌液在平板划线接种，接种后应立刻对试管内剩余混合物进行冷冻，通过这种方式，单个试管的标准菌株能够使用约5次，并确保菌株的存活寿命达到5年。另外，在使用标准菌株时需要注意以下要点：①接种菌株前，应确保培养基和牛奶处于适宜的温度和状态；②在保存标准菌株前应对接种菌株做验证，以确保菌株的品质和完整性；③储存期限可能会受到冻存管和冷冻设备的影响，应定期检查冻存管和冷冻设备的状态，确保保存温度和储存时间；④需要在无菌条件下解冻冻存管[5]。

2.4.4 菌株磁珠保藏管法

菌株磁珠保藏管为一种专门的容器，具有操作方便、菌种保存时间长等优点。在实际的使用过程中，对复活后的菌株进行挑取，将菌株接种到保藏管中摇晃均匀，菌悬液浓度需达到产品说明书要求，保证其中的磁珠能够充分对菌株起到附着作用，吸取出多余的保存液。然后对标准菌株名称、传代时间等信息进行记录，将保藏管置于-70 ℃的环境中进行超低温冷冻，这种方法可以使标准菌株拥有更长的保存期限。在菌株取用的过程中，无需对保藏管进行解冻，直接夹取一颗磁珠接种于相应培养基中即可，同时还要确保取用后保藏管及时放回到超低温的环境中。

以上4种方法均为标准菌株保存与储藏的有效措施，其比较结果如表1所示，在实际的标准菌株管理过程中，应结合实际情况选择合适的保藏措施。

表1 不同保存与储藏方式的优劣对比

2.5 灭菌与销毁

在标准菌株使用后，以及到期传代后剩余的标准菌株，应立即进行销毁，从而避免污染和安全隐患，应根据菌株类型选择合适的销毁方法。一般而言，实验室通常采用高温灭菌法销毁，即将废弃标准菌株置于121 ℃高压灭菌30 min。在进行标准菌株销毁时，需要填写详细的销毁内容，包括标准菌株名称、数量、销毁方法、时间等信息，并采取严格的防护措施。在对标准菌株进行销毁操作时，需要佩戴合适的防护装备，包括手套、口罩、护目镜等，以保证操作人员的安全，还需妥善处理销毁物质的残余物，严格按照实验室管理规范进行处置，并对高压灭菌的效果进行监控，以保证实验室生物安全。

3 基于标准菌株管理不足的改进策略

3.1 优化管理流程

标准菌株管理的流程比较烦琐，需要耗费大量的时间和人力。在实验室中，检验员常常需要完成多项任务，而标准菌株管理是其中一项相对烦琐的工作，容易导致检验员的产出效率降低。对此，可以设计一种减轻标准菌株管理过程中人力负担的自动化管理系统，该系统利用RFID等定位技术对菌种进行精确定位和记录，实现菌种的无感知采集、存储和管理，并通过云计算、物联网等技术实现对菌种信息的远程监控和数据共享，避免了传统手工记录的烦琐、易错等问题，提高了标准菌株管理的精度、效率和安全性。另外，也可以使用物联网技术实现菌株保存环境的远程监测和调节，减少实验人员的干预。

3.2 强化质量控制机制

标准菌株管理容易出现误差，即使是高素质的实验人员，在进行标准菌株管理时也难免会出现一些细小的失误，这可能导致菌株的污染或变异，最终影响实验结果的可靠性。对此，可以通过强化标准菌株管理的质量控制机制措施来完善标准菌株管理。例如，可以建立标准的质量检测标准，严格执行菌株污染和变异的管理规定，确保菌株的纯度和一致性。

3.3 构建全面高效的管理系统

标准菌株管理缺乏自动化的支持，虽然现代实验室使用的管理软件已经很成熟，但在标准菌株管理方面，这些软件的应用还有很大的提升空间。在标准菌株管理中，对于一些烦琐的、容易出错的任务，仍然需要人工完成，对此应充分发挥数字化技术的优势，建立全面、高效的菌株管理系统。例如，可以开发基于云计算的标准菌株数据库，实现高效的信息共享和管理，还可以开发专门的标准菌株管理软件，优化菌株信息的收集、整合、查询和分析。

4 结语

本文系统地对食品微生物检测实验室标准菌株的管理措施进行了分析，详细阐述了采购和接收、取用与管理、活化、验证及传代、保存与储藏以及灭菌与销毁等方面应当注意的问题，提出了优化管理流程、强化质量控制机制和构建全面高效的管理系统等改进策略。在未来的实验室管理中，应认真贯彻以上管理措施和改进策略，确保标准菌株的安全性、可追溯性和稳定性，为食品安全监管提供有力保障。