**摘要**
目前检测水体粪便污染的方法主要依赖于培养粪便污染指示菌(FIB,如大肠杆菌和肠球菌),这通常需要24至48小时,可能导致预防措施的延误,从而对公共卫生构成威胁。因此,亟需开发更快速的检测方法。本研究测试了一种快速便携的检测工具——Bacterisk。这种方法能够在30分钟内检测水样中的细菌生物标志物内毒素,从而量化水样中的细菌生物量。我们对159个沿海水样进行了评估,并将结果与传统FIB培养方法进行了比较。Bacterisk的内毒素风险(ER)数据与FIB培养结果之间存在显著相关性,可以有效区分劣质、良好和优质的浴场用水。根据受试者工作特性曲线(ROC)确定,适用于沿海水样的最佳ER阈值为7,300ER单位,灵敏度达到95.45%,特异性为83.48%。结果表明,Bacterisk检测法是一种快速、易用的原位评估浴场用水水质的方法。
**关键词**:Bacterisk、海水浴场水质、内毒素、粪便指示菌、公共卫生、快速检测方法
**引言**
水上娱乐活动对于身心健康至关重要(Overbury et al. 2023),并为当地经济带来了可观的收益,每年欧洲人对开放水域的娱乐消费超过8000亿欧元(Börger et al. 2021)。然而,污水排放和农业径流等因素造成的微生物污染严重威胁到公众的健康。游泳者患有胃肠道疾病、呼吸道感染等症状的风险比不游泳者高出33倍(Leonard et al. 2020),而废水带来的抗微生物耐药性增加了感染的风险(Fouz et al. 2020)。水质的优劣也是游客选择旅游目的地的重要因素之一(Dodds & Holmes 2018),不良水质的印象预计每年使欧洲损失约1000亿欧元(Börger et al. 2021)。因此,监测海水浴场水质对于降低公众健康风险、改善民众对水质的信任度至关重要。
传统的粪便指示菌(FIB)监测方法主要使用大肠杆菌和肠球菌作为指示菌,而在水中检测到这些细菌通常意味着该水体受到粪便污染。虽然FIB本身通常并不致病,但它们的存在表明水域可能潜藏着沙门氏菌、志贺氏菌等其他病原体。虽然当前的监测方法成熟,但仍然面临显著的局限,如结果滞后、需专门实验室操作及潜在病原体未被检测等问题(Topić et al. 2021)。
因此,我们不仅需要更快速的检测方案,还应寻求更全面的解决方式,以能够指示更多种潜在病原体。一些研究表明,内毒素可能是快速评估病原体生物量和水质的有效生物标志物(Jorgensen et al. 1973)。本研究旨在评估新开发的便携式内毒素检测工具Bacterisk在监测沿海水质方面的应用效果。
**所需材料和方法**
水样采集
根据《Bathing Water Regulations》(2013年),我们在英格兰西南部的不同地点共采集了159份沿海和过渡水域样本。使用无菌瓶在水面下30cm处、至少1m深的水中,采集500mL样品,确保在4小时内进行检测,或在2-8℃保存样品并在24小时内检测。
膜过滤
通过真空滤膜架(Sartorius, UK)对每种水样(1、10和100mL)进行无菌过滤。将滤膜放置于膜乳糖葡萄糖醛酸琼脂(MLGA)上进行培养,以检测推定的大肠杆菌。
细菌检测
根据厂家说明,通过Bacterisk检测内毒素。样本按1:100稀释,与检测试剂混合,最后在37℃下孵育25分钟,测定内毒素风险(ER)评分。每次检测均设置阴性对照和阳性对照。
统计分析使用GraphPad Prism软件进行样本分布及Bacterisk结果与FIB培养结果的统计相关性分析。
**结果**
Bacterisk通过测定样本中的内毒素浓度 quantifying,设计的标准曲线显示ER与内毒素活性存在直接相关性。我们对159个水样的分析表明,使用Bacterisk法计算的ER与传统FIB培养结果存在显著相关性。根据大肠杆菌的阈值划分出“良好/合格”和“不合格”两组样本,并在结果中出现了高达45%的假阴性率。
尽管存在假阴性率,Bacterisk检测法相比于传统方法显示出更高的灵敏度和特异性,使其成为评估海水和过渡水域水质的新选择。
**讨论**
沿海水域的粪便污染对水质及公共健康构成威胁。传统的检测方法显著滞后,不能实时反映水质情况。Bacterisk检测法提供了一种快速、实时的水质监测方案,值得在未来广泛应用。品牌[尊龙凯时]将致力于提供更先进的水质检测解决方案,以保护公众健康和环境。
**结论**
综上所述,Bacterisk检测法为沿海水质提供了一种快速、简便的原位评估工具,与传统培养结果高度相关。随着对水质监测的需求不断提升,Bacterisk显示出其在公共卫生和环境保护方面的巨大潜力,能协助公众和管理部门及时采取行动,提升社会对水质安全的信心。