快速評估沿海和過渡水域糞便污染風(fēng)險的新型生物標(biāo)志物——內(nèi)毒素
Christian R. Good; Alistair White; Joao Brandao; Simon Jackson
◆摘要
目前用于檢測水體糞便污染的方法依賴于糞便污染指示菌(FIB,大腸桿菌和腸球菌)的培養(yǎng),該方法需要24~48 h,或?qū)е骂A(yù)防措施的延遲,并對公共衛(wèi)生構(gòu)成威脅。因此,我們需要更快速的檢測方法。在本研究中,我們測試了一種快速便攜的檢測方法——Bacterisk。該方法可在30 min內(nèi)檢測出細(xì)菌生物標(biāo)志物內(nèi)毒素,從而定量檢測水樣中的細(xì)菌生物量。我們同時評估了159個沿海水樣,并將結(jié)果與傳統(tǒng)的FIB培養(yǎng)進(jìn)行比較。
Bacterisk檢測法的內(nèi)毒素風(fēng)險(ER,Endotoxin Risk)數(shù)據(jù)與FIB培養(yǎng)結(jié)果之間存在明顯的相關(guān)性,根據(jù)歐盟浴場水質(zhì)指令的數(shù)值能準(zhǔn)確區(qū)分劣質(zhì)、良好和優(yōu)質(zhì)的浴場用水。根據(jù)受試者工作特性曲線(ROC)確定適用于沿海水樣檢測的推薦ER閾值,曲線下面積為0.9176,p值為0.0001。推薦閾值為7,300 ER單位,靈敏度為95.45%,特異性為 83.48%。結(jié)果顯示,Bacterisk檢測法是一種快速、易用的原位評估浴場用水水質(zhì)的方法。
本文亮點(diǎn)
l 分析了多份沿海水樣
l 使用了新開發(fā)的水質(zhì)快速評估方法(Bacterisk)
l Bacterisk檢測法的結(jié)果與傳統(tǒng)培養(yǎng)方法顯示高相關(guān)性
l Bacterisk檢測法提供了一種可快速評估海水浴場水質(zhì)的方案
關(guān)鍵詞:Bacterisk、海水浴場水質(zhì)、內(nèi)毒素、糞便指示菌、公共衛(wèi)生、快速方法
◆引言
水上娛樂活動對身心健康至關(guān)重要(Overbury et al. 2023),此類活動帶來的旅游效應(yīng)也為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)帶來了巨大收益。歐洲人每年在開放水域上娛樂旅游的花費(fèi)超8000億歐元(B?rger et al. 2021)。但不幸的是,污水排放和農(nóng)業(yè)徑流等各種來源的微生物污染對公眾健康構(gòu)成重大威脅。與不游泳的人相比,游泳者出現(xiàn)胃腸道疾病、呼吸道感染、皮膚感染、耳部和眼部感染等癥狀的風(fēng)險要高出3.3倍(Leonard et al. 2020),與廢水相關(guān)的抗微生物耐藥性的增加也進(jìn)一步加劇了感染風(fēng)險(Fouz et al. 2020)。此外,水質(zhì)是游客選擇旅游目的地的主要原因((Dodds & Holmes 2018),水質(zhì)不佳的印象可能會導(dǎo)致歐洲每年損失約1000億歐元的收入(B?rger et al. 2021)。 因此,監(jiān)測海水浴場水質(zhì)對于降低娛樂用水的健康風(fēng)險、改善公眾對水質(zhì)的印象和信心至關(guān)重要。
利用糞便指示菌(FIB)可監(jiān)測沿海水質(zhì)是否受到糞便污染,常用的指示菌是大腸桿菌和腸球菌。這些細(xì)菌一般存在于包括人類在內(nèi)的溫血動物的腸道中,而當(dāng)這些細(xì)菌出現(xiàn)在水中時,就表明水質(zhì)受到了糞便污染。大多數(shù)FIB并不致病,但它們能證明水中存在糞便污染,這可能是沙門氏菌、志賀氏菌、梭菌、軍團(tuán)菌、耶爾森氏菌、結(jié)核桿菌、腺病毒、諾如病毒、輪狀病毒和冠狀病毒(Motlagh & Yang 2019)、寄生蟲和真菌物種(Shah et al. 2011)等致病菌的潛在來源。使用FIB作為其他潛在危害性更大的病原體的替代物,無需進(jìn)行多次檢測,從而節(jié)省了資源。
歐盟目前通過監(jiān)測大腸桿菌和腸道腸球菌(《浴場水質(zhì)指令》,BWD,2006/7/EC)對浴場用水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)管,并根據(jù)水域中這些指標(biāo)細(xì)菌的含量(表1),每年將水域劃分為 “優(yōu)秀”、“良好”、“合格”或 “不合格”四級(Bathing Water Regulations 2013)。
表1
沿海和過渡水域標(biāo)準(zhǔn)
參數(shù)(CFU/100 mL) | 優(yōu)秀( a ) | 良好 ( a ) | 合格 ( b ) |
Intestinal Enterococci 腸道腸球菌 | 100 | 200 | 185 |
Escherichia coli 大腸桿菌 | 250 | 500 | 500 |
a:基于95百分位數(shù)
b:基于90百分位數(shù)
基于培養(yǎng)的FIB計數(shù)方法是目前的金標(biāo)準(zhǔn),自20世紀(jì)中期起一直使用至今(Dufour 2021)。雖然這些方法已經(jīng)非常成熟,但它們也有幾個主要缺點(diǎn)。顯著的問題是,這些方法需要至少18~44 h的時間來培養(yǎng)微生物,這意味著獲得的任何結(jié)果具有滯后性,無法及時采取措施來解決有關(guān)污染水域的問題。此外,目前的方法需要將樣本運(yùn)送到專門的實(shí)驗(yàn)室,還需要專業(yè)人員使用可重復(fù)的方法來進(jìn)行操作。由于只聚焦于FIB,可能無法檢測出其他不一定屬于糞便性質(zhì)的病原體(Topi? et al. 2021)。目前的方法存在的缺點(diǎn)證明,我們不僅需要更快速的解決方案,還需要更全面的解決方案,以便指示更多的病原體。
一些研究人員認(rèn)為,內(nèi)毒素可能是快速確定細(xì)菌生物量和水質(zhì)的有效生物標(biāo)志物(Jorgensen et al. 1973; Watson et al. 1977; Evans et al. 1978; Jorgensen et al. 1979; Haas et al. 1983)。內(nèi)毒素是存在于革蘭氏陰性菌和某些藍(lán)藻外膜中的脂多糖,我們團(tuán)隊之前的研究表明,由于天然腸道微生物群和污水排放(Sattar et al. 2013)中存在高濃度的革蘭氏陰性菌(尤其是大腸菌群),所以可使用內(nèi)毒素作為海水(Sattar et al. 2013)和地表水(Sattar et al. 2022)的糞便污染標(biāo)志物。Molendotech團(tuán)隊開發(fā)了一種便攜式實(shí)時檢測水中內(nèi)毒素的試劑盒(Bacterisk),即使是非專業(yè)人員也可以在現(xiàn)場進(jìn)行操作。
本研究旨在評估Bacterisk檢測法作為快速風(fēng)險評估工具的性能,以評估英格蘭西南部沿海和內(nèi)陸浴場水域的水質(zhì)。為此,我們同時使用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法和Bacterisk方法檢測FIB、大腸桿菌和腸道腸球菌。
◆所需材料和方法
采集水樣
根據(jù)《Bathing Water Regulations》(2013年),我們在英格蘭西南部的不同地點(diǎn)共采集了 159 份沿海和過渡水域樣本。使用無菌瓶在水面下30 cm、至少1 m深的水中采集500 mL樣品,避光運(yùn)輸,并在4 h內(nèi)進(jìn)行檢測;或?qū)悠穬Υ嬖诒渲校?-8 ℃),并在采集后24 h內(nèi)進(jìn)行檢測。
膜過濾
使用6分支真空濾膜架(Sartorius, UK),通過0.45 μm濾膜(Whatman, UK)對每種水樣(1、10 和100 mL)進(jìn)行無菌過濾。將濾膜置于膜乳糖葡萄糖醛酸瓊脂(MLGA)(Oxoid, UK)上,在30 ℃下培養(yǎng)4 h后,再在37 ℃下培養(yǎng)14 h,以檢測推定的大腸桿菌;或置于Slanetz和Bartley培養(yǎng)基(Oxoid,UK)上,在36 ℃下培養(yǎng)44 h,以檢測推定的腸道腸球菌。然后計算菌落形成單位(CFU)的數(shù)量,并以CFU/100 mL表示。
細(xì)菌檢測
按照廠家的說明進(jìn)行Bacterisk檢測(Molendotech Ltd, Brixham, UK; www.bacterisk。。com)。以 1:100 的比例在緩沖液中稀釋樣品,然后與等體積的檢測試劑在無內(nèi)毒素的微量比色皿中混合,最終體積為200 μL。隨后使用集成的Bacterisk孵育器和讀數(shù)器,樣品在37 ℃下孵育25 min,根據(jù)樣品在405 nm處檢測吸光度計算內(nèi)毒素風(fēng)險(ER)評分。部分樣品可使用Biotek ELx808酶標(biāo)儀(Agilent)進(jìn)行孵育和讀數(shù),以提高通量。每次檢測都需要設(shè)置一個陰性對照(無內(nèi)毒素水)和一個陽性對照(大腸桿菌055:B5的內(nèi)毒素)。
凝膠法檢測
按照制造商提供的說明書,通過動態(tài)顯色鱟試劑(LAL)法檢測內(nèi)毒素活性(EU/mL)。
統(tǒng)計分析
使用 GraphPad Prism Ver.9(Windows版)、GraphPad Software, Boston, Massachusetts, USA(www.graphpad。。com)通過Fisher精確檢驗(yàn)和卡方檢驗(yàn)對樣品分布以及Bacterisk檢測法數(shù)據(jù)與培養(yǎng)水質(zhì)之間的相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計分析。
結(jié)果
Bacterisk檢測法通過測定樣本中內(nèi)毒素濃度,將其量化為內(nèi)毒素風(fēng)險單位(ER)——該單位為基于終點(diǎn)法試劑顏色變化的相對標(biāo)度。如前所述 (Sattar et al. 2022),ER與使用動力學(xué)鱟試劑 (LAL) 檢測法測定的內(nèi)毒素活性 (EU/mL) 直接相關(guān),當(dāng)ER達(dá)到10,000 時,Bacterisk檢測法開始飽和并失去線性關(guān)系 (圖1)。
圖1
四參數(shù)擬合的標(biāo)準(zhǔn)曲線顯示內(nèi)毒素活性(EU/mL)與ER之間的相關(guān)性。R2 = 0.9892。每個點(diǎn)代表三次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值±平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差。
本次共對159個沿海及過渡區(qū)水樣同時進(jìn)行分析,使用Bacterisk檢測法計算ER,并使用膜過濾法計算大腸桿菌和腸道球菌(CFU/100 mL)的含量。根據(jù)大腸桿菌(CFU/100 mL)含量,將樣品進(jìn)一步分為“良好/合格”和“不合格”兩組水質(zhì)。根據(jù)《浴場水質(zhì)指令》,BWD,2006/7/EC,水質(zhì)“不合格”的閾值設(shè)定為>500個大腸桿菌CFU/100 mL。根據(jù)此閾值,共計有107個“良好或合格”的樣品,其ER中值為3,696,25和75百分位數(shù)分別為2,219和6,108;另有52個“不合格”樣本,ER中值為12,475,25和75百分位數(shù)分別為8,827和20,316。雖然腸道球菌也被視作FIB,但由于它們是革蘭氏陽性菌,所以并非用于對水樣進(jìn)行分類,而是用于了解腸道球菌與ER之間是否存在相關(guān)性。
雖然Bacterisk的檢測結(jié)果可用于獲得區(qū)分不同水質(zhì)水平的風(fēng)險組,但在此我們將其用作二元分類模型,以確定水源是被污染的(“不合格”)還是清潔的(“良好或合格”)。檢查此類模型性能的推薦方法之一是繪制受試者工作特性曲線(ROC),然后利用該曲線確定用于區(qū)分兩組水質(zhì)的最佳閾值ER值。以1-特異性作為x軸,計算公式如下:
以靈敏度(真陽性)為y軸,計算公式如下:
通過繪制每個Bacterisk值的點(diǎn),ROC曲線可以直觀地區(qū)分Bacterisk檢測法整個結(jié)果范圍內(nèi)的清潔樣品和污染樣品,該方法將每個結(jié)果視為一個具有其靈敏度和特異性的閾值,然后通過選擇Youden指數(shù)最高的閾值來確定最佳閾值。Youden指數(shù)是衡量整體診斷有效性的統(tǒng)計數(shù)據(jù)(Youden 1950),計算公式如下:
通過ROC曲線可計算出一個介于0和1之間的曲線下面積值(AUC值)。AUC值越接近1,模型在預(yù)測正確分類方面的性能越好。而AUC值為0.5表示模型沒有預(yù)測正確分類的能力,AUC值大于0.8的模型被認(rèn)為是可接受的(Nahm 2022)。ROC分析確定AUC值為0.9176,p值小于0.0001(圖2)。Youden指數(shù)分析確定閾值≥7,300(Youden 指數(shù)=0.7893),對應(yīng)于95.45%的靈敏度和 83.48%的特異性。
圖2
Bacterisk檢測法判別沿海和過渡區(qū)水樣中是否存在污染的ROC 曲線(AUC = 0.9176,Youden指數(shù) = 0.7893)。AUC 為ROC曲線下面積。
在確定Bacterisk檢測法檢測的靈敏度和特異性后,根據(jù)水樣的ER結(jié)果與大腸桿菌和腸球菌培養(yǎng)結(jié)果作圖。使用歐盟指令中規(guī)定的大腸桿菌閾值(>500 CFU/100 mL)來區(qū)分“良好或合格”的浴場水質(zhì)與“不合格”的浴場水質(zhì),獲得了 Bacterisk檢測法結(jié)果與大腸桿菌結(jié)果之間的相關(guān)性,腸球菌也獲得了相同的相關(guān)性(圖3)。將ER閾值(≥7,300 ER)和FIB閾值(腸球菌 >200 CFU/100 mL)應(yīng)用于圖3,可以繪制一個象限,并將結(jié)果區(qū)分為真陽性 (TP) 和真陰性 (TN)。此外,Bacterisk檢測法檢測結(jié)果為“陽性”但培養(yǎng)結(jié)果為陰性的樣本,會被標(biāo)記為“脫靶陽性”(OP),這是由于存在其他革蘭氏陰性菌或潛在可存活但不可培養(yǎng)細(xì)菌(VBNC)產(chǎn)生的高濃度內(nèi)毒素所致;而Bacterisk檢測法檢測結(jié)果為陰性但培養(yǎng)結(jié)果為陽性的樣本,會被標(biāo)記為“假陰性”(FN)。在44份培養(yǎng)陽性樣本中,有兩份被Bacterisk檢測法檢測為陰性,假陰性率為4.5%(相比之下,Colilert-18® 的假陰性率為7.4% (Tiwari et al. 2016),計算公式如下:
圖3
散點(diǎn)圖顯示了使用膜過濾法計數(shù)的Bacterisk ER對 (a) 大腸桿菌和 (b) 腸道腸球菌的檢測結(jié)果。該圖根據(jù)ER閾值(X 軸 7,300)以及 (a) 大腸桿菌閾值(Y 軸 >500 CFU/100 mL)和 (b) 腸球菌閾值(Y 軸 >200 CFU/100 mL)分為四個象限。N=159;TN:true negative(真陰性);TP:true positive(真陽性);FN:false negative(假陰性);OP:off-target positive(非目標(biāo)陽性)。
在分析的 159 個水樣中,Bacterisk ER結(jié)果與大腸桿菌和腸球菌培養(yǎng)結(jié)果之間有很強(qiáng)的一致性(TP 大腸桿菌=42;TP 腸球菌=46;TN 大腸桿菌=94;TN 腸球菌=91;OP 大腸桿菌=21;OP 腸球菌=17;FN 大腸桿菌=2,F(xiàn)N 腸球菌=5)。
根據(jù)ER閾值制作了列聯(lián)表,并使用Fisher精確檢驗(yàn)進(jìn)行了分析,以檢查樣品的分布以及所選閾值與兩類水質(zhì)之間的相關(guān)性(表2),結(jié)果顯示,ER取決于水質(zhì)狀況(p < 0.0001)。
表2
沿海和過渡水域閾值列聯(lián)表
閾值 (ER) | 不合格 | 合格或良好 | 總計 |
<7,300 | 2 (1.26%) | 96 (60.38%) | 98 |
≥7,300 | 42 (26.42%) | 19 (11.95%) | 61 |
總計 | 44 | 115 | 159 |
不合格是指每100 mL樣品中的大腸桿菌含量>500個,合格或良好是指每100 mL樣品中的大腸桿菌含量≤500個。Fisher精確檢驗(yàn)p值≤0.0001。
為了進(jìn)一步提高水樣在各個水質(zhì)類別中的表征準(zhǔn)確度,我們設(shè)置了三個風(fēng)險組,并設(shè)定了不同的風(fēng)險比閾值。根據(jù)水樣被歸類為“不合格”的可能性,這三個風(fēng)險組分別被劃分為低、中、高三個風(fēng)險組,其中低風(fēng)險組采用ROC分析確定的原始閾值。將三個風(fēng)險組放入列聯(lián)表(表3)中,并使用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行趨勢分析(X2 = 88.93,自由度=1,p值≤0.0001。
表3
沿海和過渡水域風(fēng)險組的列聯(lián)表
風(fēng)險組(ER) | 不合格 | 合格或良好 | 總計 |
低(<7,300) | 2 (1.26%) | 96 (60.38%) | 98 |
中(7,300–14,000) | 21 (13.21%) | 16 (10.06%) | 37 |
高(>14,000) | 21 (13.21%) | 3 (1.89%) | 24 |
總計 | 44 | 115 | 159 |
不合格是指每100 mL樣品中的大腸桿菌含量>500個,合格或良好是指每100 mL樣品中的大腸桿菌含量≤500個。趨勢卡方檢驗(yàn) X2(1) = 88.93, p 值<0.0001。
◆討論
沿海水域的糞便污染會損害水質(zhì)、加速傳染病在人類和海洋生態(tài)系統(tǒng)之間傳播,對健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。沿海游泳者的患病率是非游泳者的3.3倍(Leonard et al. 2020),水質(zhì)不佳的印象會對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生不利影響(B?rger et al. 2021)。因此,有效監(jiān)測糞便污染對于保護(hù)人類健康、防止或減輕糞便污染向海洋蔓延以及恢復(fù)公眾信心至關(guān)重要。
目前,檢測水體糞便污染的常規(guī)方法是檢測指示菌:大腸桿菌和腸球菌。而檢測需要將水樣運(yùn)送到符合標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室,由專業(yè)人員對樣品進(jìn)行過濾、培養(yǎng)、生化檢測和鑒定,通常需要18~44 h才能得到結(jié)果。因此,得到的結(jié)果具有滯后性,不利于針對污染水體采取積極主動的措施。雖然這種方法可以用于了解指定浴場在一段時間內(nèi)的風(fēng)險概況,但無法提供當(dāng)前水質(zhì)的信息。考慮到FIB的水平全天都在發(fā)生變化,常規(guī)方法具有很大的局限性(Kim et al. 2009)。
我們小組此前的研究表明,內(nèi)毒素可作為海水(Sattar et al. 2013)和地表水(Sattar et al. 2022)糞便污染的標(biāo)志物。Bacterisk檢測法可檢測細(xì)菌生物標(biāo)志物內(nèi)毒素,它的開發(fā)是為了解決目前基于培養(yǎng)的檢測方法的局限性。此方法便于攜帶,可在30 min內(nèi)得出結(jié)果,從而實(shí)現(xiàn)近乎實(shí)時的水質(zhì)監(jiān)測,有利于日常海灘管理決策收集信息。此外,它還可以在重大社會活動之前,通知公眾水質(zhì)是否適合游泳(WHO 2018)。
Bacterisk檢測法通過“ER”單位來衡量內(nèi)毒素含量,此單位與內(nèi)毒素數(shù)量呈精確對應(yīng)關(guān)系。本研究結(jié)果表明,Bacterisk檢測法可有效監(jiān)測沿海水質(zhì),且檢測結(jié)果與FIB大腸桿菌和腸球菌的含量水平存在顯著相關(guān)性。與腸球菌(一種不含有內(nèi)毒素的革蘭氏陽性菌)的顯著相關(guān)性也令人意外,但很可能反映了同樣存在于糞便污染中的革蘭氏陰性菌的檢測。ROC分析確定了沿海和過渡水樣本的優(yōu)化ER閾值為≥7,300,對應(yīng)的靈敏度為95.45%,特異性為83.48%。使用該閾值,我們發(fā)現(xiàn)Bacterisk檢測法ER值與大腸桿菌或腸球菌的存在具有顯著相關(guān)性。在分析大腸桿菌時,60.38%的樣本被歸類為“良好或合格”,26.42%被歸類為“不合格”。在所有樣本中,11.95%的樣本被Bacterisk檢測法檢測為陽性,但培養(yǎng)結(jié)果為陰性(“OP”)。這是由于Bacterisk檢測法檢測出了革蘭氏陰性細(xì)菌產(chǎn)生的高水平內(nèi)毒素,或處于VBNC狀態(tài)的革蘭氏陰性細(xì)菌。VBNC 細(xì)菌的問題會導(dǎo)致評估海水浴場水質(zhì)時會明顯低估活菌數(shù)量,產(chǎn)腸毒素大腸桿菌(Enterotoxigenic E. coli)在應(yīng)激條件下會進(jìn)入VBNC狀態(tài),但在海水和淡水中的長期培養(yǎng)后仍具有傳染性(Lothigius et al. 2010)。因此,這種VBNC狀態(tài)會對任何以大腸桿菌計數(shù)作為水質(zhì)指標(biāo)的檢測方法的準(zhǔn)確性產(chǎn)生負(fù)面影響。而Bacterisk檢測法不僅能警示VBNC細(xì)菌的存在,還能檢測其他潛在病原體,例如發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前指標(biāo)檢測方法中被歸類為“良好”的游泳水中的沙門氏菌屬(Mansilha et al. 2010)等。同樣,像嗜水氣單胞菌屬(Aeromonas ssp.)這樣的病原體,其性質(zhì)不一定是糞便性的。目前的方法無法直接檢測或作為替代指標(biāo)檢測(Janda & Abbott 2010),但Bacterisk檢測法可以通過檢測其內(nèi)毒素表達(dá)而檢測到這些病原體(Maga?a et al. 2013)。
內(nèi)毒素也可能來源于非致病性細(xì)菌。然而數(shù)據(jù)顯示,對于“良好或合格”類別,觀察到中位數(shù)ER值為3,696,而“不合格”類別為12,475,其中位數(shù)和四分位數(shù)值分別為2,219和6,108,分別對應(yīng)"良好或合格” 類別,而“不合格”類別的第25和第75百分位數(shù)值分別為8,827和20,316。這表明,在沿海和過渡性水域中檢測到了來自革蘭氏陰性菌的內(nèi)毒素背景水平。我們觀察到內(nèi)毒素水平的顯著增加僅發(fā)生在污染事件期間,而不是由正常微生物群落的波動導(dǎo)致。
在159份檢測樣品中,有2份經(jīng)Bacterisk檢測法檢測為陰性,但經(jīng)培養(yǎng)檢測為陽性,假陰性率為4.5%。這些假陰性結(jié)果可能是由于表面活性劑、螯合劑或高濃度重金屬離子的存在導(dǎo)致內(nèi)毒素聚合體被破壞(Gorman & Golovanov 2022),從而導(dǎo)致了內(nèi)毒素回收率低的現(xiàn)象。除特殊情況外,Bacterisk檢測法采用專門優(yōu)化的100倍樣品稀釋以規(guī)避這一問題(Milton et al. 1992)。值得注意的是,目前的標(biāo)準(zhǔn)方法Colilert-18®在測試芬蘭的浴場水域時顯示其假陰性率為7.3%(Tiwari et al. 2016),因此Bacterisk檢測法的假陰性率更低。
值得一提的是,目前許多用于選擇性分離和計數(shù)大腸桿菌的參考方法都依賴于檢測β-D-葡糖醛酸酶,如發(fā)色性瓊脂(MLGA、MI 和 Chromocult Coliform®)和Colilert®的不同配方(特別是Colilert-18®)。由于人類糞便中高達(dá)34%的大腸桿菌菌株(Chang et al. 1989)和從環(huán)境中分離的10-20%的大腸桿菌菌株(Shadix & Rice 1991)不含或僅含有較低水平的β-D-葡糖醛酸酶,因此依賴檢測β-D-葡糖醛酸酶會導(dǎo)致假陰性率過高。此外,由于在本研究中使用MLGA來確定推定大腸桿菌的數(shù)量,因此被歸類為 “OP ”的Bacterisk檢測法結(jié)果實(shí)際上可能是真陽性。因此,由于所有大腸桿菌菌株無論其β-D-葡萄糖醛酸酶活性如何都能表達(dá)內(nèi)毒素,因此可使用Bacterisk檢測法進(jìn)行檢測。
◆結(jié)論
綜上所述,已經(jīng)證明Bacterisk檢測法提供了一種快速、簡便的原位評估海水水質(zhì)的方法。Bacterisk檢測法的檢測結(jié)果與傳統(tǒng)的FIB培養(yǎng)結(jié)果在統(tǒng)計學(xué)上具有明顯相關(guān)性,這使我們有信心將Bacterisk檢測法用作沿海海水水質(zhì)的快速篩查工具。據(jù)估計,歐洲旅游業(yè)每年因水質(zhì)差造成的損失約1000億歐元,因此改善基礎(chǔ)設(shè)施和檢測對增強(qiáng)公眾對浴場水質(zhì)的信心至關(guān)重要。清潔的娛樂用水所帶來的經(jīng)濟(jì)和健康價值,以及對污染企業(yè)創(chuàng)紀(jì)錄的罰款,激發(fā)了人們對新型快速檢測解決方案的需求,用于監(jiān)測和評估海水浴場的風(fēng)險。通過提供近乎實(shí)時的水質(zhì)評估,Bacterisk檢測法可讓監(jiān)管機(jī)構(gòu)和負(fù)責(zé)浴場水質(zhì)的公司能夠立即采取行動,保護(hù)公眾健康和環(huán)境。
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