MALDI-TOF应用 | 致病性微生物的快速检测

导语


9月15日,兰州市卫健委发布兰州兽研所布鲁氏菌抗体阳性事件情况通报,从2019年该所发生布鲁氏菌感染以来,截止9月14日,累计检测21847人,甘肃省疾控中心复核确认布病感染阳性3245人,时隔近一年,布病阳性事件再次引发关注。


另外在8月28日,山东省农业农村厅网站发布《山东省农业农村厅关于加强小麦茎基腐病治理工作的通知》,通报省内区域小麦茎基腐病扩展蔓延迅速,危害不断加重,对小麦生产安全构成重大威胁。落实安排各地市农业农村局切实做好小麦茎基腐病综合治理工作,有效遏制蔓延态势,确保粮食安全。



以上两起事件说明,微生物与人类工农业生产生活密切相关,对其产生的危害和负面的影响须做好预防控制,并且非常必要。




什么是布病与小麦茎基腐病?

布鲁氏杆菌(Brucella)是一种革兰氏阴性的不运动细菌,由布鲁氏杆菌感染引起的布鲁氏病(Brucellosis),是一种人畜共患性全身传染病,简称“布病”。布病患者多表现为反复高热、大汗、关节疼、肝脾及淋巴结肿大,精神不振,全身乏力,俗称“懒汉病”。去年兰州兽研所及附近居民区爆发的布病,是因为中牧兰州生物药厂生产过程中发酵罐灭菌不彻底,含有布鲁氏菌的气溶胶,随空气扩散到下风向的兰州兽研所附近,从而导致科研人员和居民患病。


小麦茎基腐病主要由禾谷镰孢菌(Fusarium graminearum)、假禾谷镰孢菌(Fusarium pseudograminearum)等病菌综合侵染引起的真菌病害。该病一旦侵染,小麦分蘖减少,病株矮裸,穗粒数减少,粒重降低,后期易形成枯白穗,减产严重。农业部门通常采用“预防为主,综合防治”的方针,协调使用农业、生物、化学等防治技术,采取种子特殊处理、农药喷洒等措施可有效预防控制小麦茎基腐病。



茎基腐病小麦

正常小麦





MALDI-TOF微生物检测相关标准

国家标准委2017年6月公开了《基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱鉴别微生物方法通则》(GB/T 33682-2017)标准文本,该标准于2017年12月1日开始实施。该标准规定了MALDI-TOF鉴别微生物的方法通则,适用于各类从事微生物相关检验工作实验室对样品中微生物进行快速鉴定及研究,可鉴定微生物种属。


MALDI-TOF质谱鉴别微生物方法通则


传统的微生物鉴定方法有生化反应,基因测序,免疫学方法等,但耗时都比较长。基于MALDI-TOF的微生物鉴定系统,样品培养好后,最快几分钟即可出鉴定结果,比传统方法更快捷,日常使用试剂耗材成本更低,通量更高。


岛津MALDI-TOF解决方案

使用岛津MALDI-TOF iDplus Assurance、Confidence、Performance仪器,结合SARAMIS数据库,可以进行快速的微生物鉴定。


iDplus Assurance

iDplus Confidence

iDplusPerformance


普通细菌划线接种到血琼脂培养基,36℃培养16-24小时。特殊菌如霉菌、分枝杆菌等参考相关标准中规定的培养基和培养方法。培养后,普通细菌和酵母菌可以挑取单菌落直接涂布到靶板上,霉菌等需要使用乙醇甲酸提取法进行前处理后再点靶。样品自然晾干后,点上1 µL基质,干燥后放入质谱仪中采集质谱图。数据导出到SARAMIS数据库中,与数据库中的标准谱图匹配检索,以百分比显示菌株的鉴定结果。


布鲁氏菌标准谱图


禾谷镰孢菌标准谱图


结语

使用岛津MALDI-TOF iDPlus微生物鉴定系统,结合SARAMIS数据库,可以快捷高效的进行布鲁氏菌和禾谷镰孢菌等致病菌的快速鉴别,助力工农业生产中的微生物相关疾病与病虫害的预防控制。


数据库中部分菌种列表



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撰稿人:黄成才