水中细菌总数和大肠菌群的检测

水中细菌总数和大肠菌群的检测 （一)实验目的 (1)了解和学习水中细菌总数和大肠菌群的测定原理和测定意义。 (2)学习和掌握用稀释平板计数法测定水中细菌总数的方法。 (3)学习和掌握水中大肠菌群的检测方法。 （二)实验原理 水是微生物广泛分布的天然环境。各种天然水中常含有一定数量的微生物。水中微生物的主要来源有：水中的水生性微生物(如光合藻类)、来自土壤径流、降雨的外来菌群和来自下水道的污染物和人畜的排泄物等。水中的病原菌主要来源于人和动物的传染性排泄物。 水的微生物学的检验，特别是肠道细菌的检验，在保证饮水安全和控制传染病上有着重要意义，同时也是评价水质状况的重要指标。国家饮用水标准规定，饮用水中大肠菌群数每升中不超过3个，细菌总数每mL不超过100个。 所谓细菌总数是指1mL或1g检样中所含细菌菌落的总数，所用的方法是稀释平板计数法，由于计算的是平板上形成的菌落(colony-forming unit，cfu)数，故其单位应是cfu/g(mL)。它反映的是检样中活菌的数量。 所谓大肠菌群，是指在37℃24h内能发酵乳糖产酸、产气的兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞杆菌的总称，主要由肠杆菌科中四个属内的细菌组成，即埃希氏杆菌属、柠檬酸杆菌属、克雷伯氏菌属和肠杆菌属。 水的大肠菌群数是指100mL水检样内含有的大肠菌群实际数值，以大肠菌群最近似数(MPN)表示。在正常情况下，肠道中主要有大肠菌群、粪链球菌和厌氧芽胞杆菌等多种细菌。这些细菌都可随人畜排泄物进入水源，由于大肠菌群在肠道内数量最多，所以，水源中大肠菌群的数量，是直接反映水源被人畜排泄物污染的一项重要指标。目前，国际上已公认大肠菌群的存在是粪便污染的指标。因而对饮用水必须进行大肠菌群的检查。 水中大肠菌群的检验方法，常用多管发酵法和滤膜法。多管发酵法可运用于各种水样的检验，但操作繁琐，需要时间长。滤膜法仅适用于自来水和深井水，操作简单、快速，但不适用于杂质较多、易于阻塞滤孔的水样。 (三)实验器材 (1) 菌落总数的测定： 1)培养基：牛肉膏蛋白胨琼脂培养基，无菌生理盐水。 2)器材：灭菌三角瓶，灭菌的具塞三角瓶，灭菌平皿，灭菌吸管，灭菌试管等。 (2)大肠菌群的测定； 1)培养基： ①乳糖胆盐蛋白胨培养基： 蛋白胨20g，猪胆盐(或牛、羊胆盐)5g，乳糖10g，0.04%溴甲酚紫水溶液25mL，水1000mL，pH7.4。 制法：将蛋白胨、胆盐从乳糖溶于水中，校正pH，加入指示剂，分装，每瓶50mL或每管5mL，，并倒置放入一个杜氏小管，l15℃灭菌15min。 双倍或三倍乳糖胆盐蛋白胨培养基：除水以外，其余成分加倍或取三倍用量。 ②伊红美蓝琼脂培养基： 蛋白胨10g，乳糖10g， K2HP04 2g， 2％伊红水溶液20Ml，0.65％美蓝水溶液lOmL，琼脂17g，水1000mL，pH7.1。 制法：将蛋白胨、磷酸盐和琼脂溶于水中，校正pH后分装．121℃灭菌15min备用。临用时加入乳糖并熔化琼脂，冷至50-55℃，加入伊红和美蓝溶液，摇匀，倾注平板。 ③乳糖发酵管： 除不加胆盐外．其余同乳糖胆盐蛋白胨培养基。 2)器材：灭菌三角瓶，灭菌的具塞三角瓶，灭菌平皿，灭菌吸管，灭菌试管等。 （四）实验方法 (1)水样的采集： 1)自来水：先将自来水龙头用酒精灯火焰灼烧灭菌，再开放水龙头使水流5min，以灭菌三角瓶接取水样以备分析。 2)池水、河水、湖水等地面水源水：在距岸边5m处，取距水面10-15cm的深层水样，先将灭菌的具塞三角瓶，瓶口向下浸入水中，然后翻转过来，除去玻璃塞，水即流入瓶中，盛满后，将瓶塞盖好，再从水中取出。如果不能在2h内检测的，需放入冰箱中保存。 (2)细菌总数的测定： 1)水样稀释及培养： ①按无菌操作法，将水样作10倍系列稀释： ⑦根据对水样污染情况的估计，选择2-3个适宜稀释度(饮用水如自来水、深井水等，一般选择1、1:10两种浓度；水源水如河水等，比较清洁的可选择1:10、1:100、1:1000三种稀释度；污染水—被选择1:100、1:1000、1:10000三种稀释度)，吸取1mL稀释液于灭菌平皿内，每个稀释度作3个重复。 ③将熔化后保温度45℃的牛肉膏蛋白胨琼脂培养基倒平皿，每皿约15mL，并趁热转动平皿混合均匀。 ④待琼脂凝固后，将平皿倒置于37℃培养箱内培养24±1h后取出，计算平皿内菌落数目，乘以稀释倍数，即得1mL水样中所含的细菌菌落总数。 2)计算方法： 作平板计数时，可用肉眼观察，必要时用放大镜检查，以防遗漏。在记下各平板的菌落数后，求出同稀释度的各平板平均菌落数。 3)计数的报告： ①平板菌落数的选择： 选取菌落数在30-300之间的平板作为菌落总数测定标准。一个稀释度使用两个重复时，应选取两个平板的平均数。如果一个平板有较大片状菌落生长时，则不宜采用，而应以无片状菌落生长的平板计数作为该稀释度的菌数。若片状菌落不到平板的一半，而其余一半中菌落分布又很均匀，可计算半个平板后乘2以代表整个平板的菌落数。 ②稀释度的选择： a. 应选择平均菌落数在30-300之间的稀释度，乘以该稀释倍数报告之(表1例1)。 b．若有两个稀释度，其生长的菌落数均在30-300之间，则视二者之比如何来决定。若其比值小于2，应报告其平均数；若比值大于2，则报告其中较小的数字(l例2、例3)。 c．若所有稀释度的平均菌落均大于300，则应按稀释倍数最低的平均菌落数乘以稀释倍数报告之(l例4)。 d．若所有稀释度的平均菌落数均小于30、则应按稀释倍数最低的平均菌落数乘以稀释倍数报告之(1例5)。 e. 若所有稀释度均无菌落生长，则以小于1乘以最低稀释倍数报告之（表1例6)。 f. 若所有稀释度的平均菌落数均不在30-300之间，则以最接近30或300的平均菌落数乘以该稀释倍数报告之(表l例7)。 ③细菌总数的报告： 细菌的菌落数在l00以内时，按其实有数报告；大于100时，用二位有效数字，在二位有效数字后面的数字，以四舍五入方法修约。为了缩短数字后面的0的个数，可用10的指数来表示，如表1“报告方式”一栏所示。 (3)大肠菌群的测定(多管发酵法)： 表 1 稀释度的选择及细菌数报告方式

稀释度及菌落数 两稀释度之比 菌落总数/（cfu/g或cfu/mL） 报告方式（菌落总数）/（cfu/mL或cfu/g） 10-1 10-2 10-3

1 多不可计 164 20 - 16400 16000或1.6×104 2 多不可计 295 46 1.6 37750 38000或3.8×104 3 多不可计 271 60 2.2 27100 27000或2.7×104 4 多不可计 多不可计 313 - 313000 310000或3.1×105 5 27 11 5 - 270 270或 6 0 0 0 - ＜10 ＜10 7 多不可计 305 12 - 30500 31000或3.1×104

1)生活饮用水或食品生产用水的检验： ①初步发酵试验： 在2个各装有50mL的3倍浓缩乳糖胆盐蛋白胨培养液(可称为三倍乳糖胆盐)的三角瓶中(内有倒置杜氏小管)，以无菌操作各加水样100mL。在10支装有5mL的三倍乳糖胆盐的发酵试管中(内有倒置小管)，以无菌操作各加入水样10mL。如果饮用水的大肠菌群数变异不大，也可以接种3份100mL水样。摇匀后，37℃培养24h。 ②平板分离： 经24h培养后，将产酸产气及只产酸的发酵管(瓶)，分别划线接种于伊红美蓝琼脂平板(EMB培养基)上，37℃培养18—24h。大肠菌群在EMB平板上，菌落呈紫黑色，具有或略带有或不带有金属光泽，或者呈淡紫红色，仅中心颜色较深；挑取符合上述特征的菌落进行涂片，革兰氏染色，镜检。 ③复发酵试验： 将革兰氏阴性无芽胞杆菌的菌落的剩余部分接于单倍乳糖发酵管中，为防止遗漏，每管可接种来自同一初发酵管的平板上同类型菌落1—3个，37℃培养24h，如果产酸又产气者，即证实有大肠菌群存在。 ④报告： 根据证实有大肠菌群存在的复发酵管的阳性管数，查表107-2（或表107-3），报告每升水样中的大肠菌群数(MPN)。 2)水源水的检验： 用于检验的水样量，应根据预计水源水的污染程度选用下列各量。 ①严重污染水：1，0．1，0．01．0．00lmL各1份。 ②中度污染水：10．1，0．1，0．01mL各1份。 ③轻度污染水：100，10，1，0．1mL各l份。 ④大肠菌群变异不大的水源水：10mLl0份。

表2 大肠菌群检索表（饮用水） 0 1 2 备注 每升水样中大肠菌群数 0 ＜3 4 11

接种水样总量300mL（100 mL2份，10 mL10份）

1 3 8 18 2 7 13 27 3 11 18 38 4 14 24 52 5 18 30 70 6 22 36 92 7 27 43 120 8 31 51 161 9 36 60 230 10 40 69 ＞230 表3 大肠菌群数变异不大的饮用水 阳性管数 0 1 2 3 接种水样总量300mL（3份100 mL） 每升水样中大肠菌群数 ＜3 4 11 ＞18

表4 大肠菌群检索表（严重污染水） 接种水样量/mL 每升水样中大肠菌群数 备注 1 0.1 0.01 0.001 - - - - ＜900

接种水样总量为1.111（1，0.1，0.01，0.001mL各一份）

- - - + 900 - - + - 900 - + - - 950 - - + + 1800 - + - + 1900 - + + - 2200 + - - - 2300 - + + + 2800 + - - + 9200 + - + - 9400 + - + + 18000 + + - - 23000 + + - + 96000 + + + - 238000 + + + + ＞238000

表5大肠菌群检索表（中度污染水） 接种水样量/mL 每升水样中大肠菌群数 备注 10 1 0.1 0.01