快速检测肠出血性大肠杆菌O157实时荧光环介导等温扩增技术的建立

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bainiao528
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目的:肠出血性大肠杆菌(Enterohemorrhagic Escherichia coli,EHEC)O157,其典型血清型为O157∶H7,是一种强的致病性细菌,会导致出血性腹泻和肠炎,发病很快,病情严重时可致死。该菌常常污染动物性食品。因此,开发大肠杆菌O157∶H7新的快速检测方法,可及时检出病原菌,避免食物中毒发生。  环介导等温扩增技术(Loop-mediated Isothermal Amplification,LAMP)在恒温条件下即可实现DNA扩增,但若精确判定结果通常需要繁琐的电泳,且增加了耗时。因此,改进LAMP检测技术,建立新型的LAMP检测方法,以省去繁琐的电泳操作步骤,减少耗时,还可进一步提高灵敏度,为大肠杆菌O157∶H7的快速、高灵敏度的检测探索了新途径。  方法:本研究将LAMP技术与荧光技术相结合,利用实时荧光监测仪,通过电脑软件对整个LAMP反应进行实时监测,实现了大肠杆菌O157∶H7的快速、高灵敏度检测,并将该技术称为实时荧光环介导等温扩增技术(Real-time Fluorescence Loop-Mediated Isothermal Amplification Technology, RF-LAMP)。  根据NCBI(Genbank)中公布的大肠杆菌O157∶H7编码O抗原的rfbE基因保守序列,用Primer Explorer V3 LAMP引物设计软件进行了大肠杆菌O157∶H7的LAMP引物设计。对整个RF-LAMP反应体系进行了优化,并对RF-LAMP扩增产物进行分析。研究了RF-LAMP检测方法的特异性、灵敏度、模板DNA提取方法和人工污染食品(以牛肉为例)的检出限,并与环介导等温扩增技术(LAMP)法进行了比较。其研究结果如下。  结果:经优化确定了反应体系和程序。反应体系(共25 μL):10 μMF3和B3各1μL,10 μM FIP和BIP各3μL,模板DNA 2.5 μL,2.5 mmol/L High Pure dNTPs 4μL,50 mM MgSO4 1 μL,10×ThermoPolTM Reaction Buffer 4 μL,5M甜菜碱3 μL,8000 U/ml Bst DNA聚合酶大片段1.2 μL,1 μL SYBR Green Ⅰ(1∶300稀释),其余无菌蒸馏水补足。反应程序:温度为63 ℃,时间为60 min,可根据实际反应进程随时终止反应。  利用RF-LAMP技术检测大肠杆菌O157∶H7,省去繁琐的电泳操作步骤,减少耗时,比LAMP检测O157∶H7的方法更加快捷,最短30 min即可判定结果。  实时荧光曲线直观判断、凝胶电泳分析及熔解曲线的实验结果,表明RF-LAMP扩增反应是正确的。  在RF-LAMP技术检测大肠杆菌O157∶H7的特异性试验中,共有21株试验菌株,其中有两株为大肠杆菌O157∶H7和另外两株大肠杆菌O157∶Hund出现了扩增曲线,判定为阳性结果,其他17株非大肠杆菌O157,均没有扩增曲线出现,判定为阴性结果。  检测大肠杆菌O157∶H7纯菌的灵敏度为5.1 CFU/mL,其灵敏度是LAMP检测方法的10倍。  分别利用普通热裂解法、化学试剂法和试剂盒法比较了人工污染牛肉中大肠杆菌O157∶H7基因组DNA的提取效果,实验结果表明三种方法对扩增反应结果影响的差别很小,综合考虑选择普通热裂解法提取人工污染牛肉中大肠杆菌O157∶H7基因组DNA,速度快、成本低。通过实验测定人工污染牛肉的大肠杆菌O157∶H7检出限为5.1 CFU/g。  结论:本研究建立的RF-LAMP检测大肠杆菌O157∶H7的方法,与传统LAMP检测方法相比,省去了繁琐的电泳过程,操作过程相对简便,耗时短,特异性和灵敏度较高,结果判断直观,可对LAMP反应进行实时监测,实现了对大肠杆菌O157∶H7的快速、高灵敏度的检测,对食品中大肠杆菌O157的监测和保障食品安全具有一定的意义。
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