Получения чистых культур начинают с выделения колоний на агаровой или в агаровой среде, которая была засеяна разведением испытуемой пробы или культурой.
Выделенную колонию затем пересеивают на неселективную агаровую среду. После термостатирования выделяют изолированную колонию. В случае необходимости повторяют пересев.
Для анаэробных микроорганизмов применяемый приём рассева должен проводиться с условием, что культура будет контактировать с воздухом минимально короткое время.
При прямом рассеве кончиком петли засевают тесными штрихами примерно третью часть поверхности агаровой среды. Стерилизуют и охлаждают петлю. От края засеянной поверхности продолжают другую, более разреженную, серию штрихов, засевая половину свободной площади. Процедуру повторяют на оставшейся поверхности, делая ещё более редкие штрихи, что позволяет получить изолированные колонии.
Метод с использованием жидкости для разведения заключается в суспендиировании клеток в 1-2 см3 жидкости для разведений, растирая посевной материал петлей о стенки пробирки у поверхности жидкости, затем хорошо перемешивают. Захватывают стерильной петлей небольшое количество микробной суспензии и далее осуществляют метод прямого посева.
Термостатирование. Кроме особо оговорённых случаев, переворачивают засеянные чашки Петри, помещают их в термостат и выдерживают при заданной температуре.
Выделение. После термостатирования выделяют с чашки Петри изолированную колонию для последующего рассева или проведения испытания
Заключительные испытания по возможности следует проводить на клетках, полученных из одной изолированной колонии. Если материала из одной колонии недостаточно, предварительно выращивают субкультуру на жидкой среде или на агаровых чашках Петри. После этого субкультура может быть исследована окрашиванием по Граму, постановкой пробы на каталазу, оксидазу (см. гл. 6, 9). В каждом конкретном случае дополнительный набор тестов для идентификации микроорганизмов предусмотрен методическим документом.
22.3.1. Определение дрожжей и плесневых грибов (ГОСТ 10444.12–88)
Из подготовленной пробы продукта и(или) его разведения отбирают навеску объемом 1±0,1 см3 и высевают параллельно в две чашки Петри. Посевы заливают расплавленной и охлажденной до температуры 45±1 °С средой Сабуро (рецепт 136). Параллельно с этим ставят контроль, для этого заливают 15– 20 см3 среды в чашку Петри с целью проверки ее стерильности. При установлении промышленной стерильности консервов и выявлении возбудителей порчи в продуктах по 2,0 см3 исследуемого материала допускается высевать параллельно в две пробирки с 5 см3 жидкого солодового сусла (рецепт 137). Посевы термостатируют при 24 °С в течение 5 сут, посевы на чашках Петри термостатируют дном вверх.
Через 3 сут термостатирования предварительно учитывают типичные колонии или появление характерных признаков роста на жидких питательных средах.
Если в посевах на агаризованных средах присутствуют мукоровые, очень быстро растущие грибы, то оценку предварительных результатов проводят очень осторожно, не допуская того, чтобы споры этих грибов осыпались и дали рост вторичных колоний. Через 5 сут проводят окончательный учет результатов термостатирования посевов. Колонии дрожжей и плесневых грибов разделяют визуально.
Рост дрожжей на агаризованных средах сопровождается образованием крупных, выпуклых, блестящих, серовато-белых колоний с гладкой поверхностью и ровным краем. Развитие дрожжей в жидкой среде характеризуется появлением мути, запаха брожения и газа. При развитии плесневых грибов на питательных средах появляется мицелий различной окраски.
Для количественного подсчета отбирают чашки, на которых выросло от 15 до 150 колоний дрожжей и(или) от 5 до 50 колоний плесневых грибов. Для разделения колоний дрожжей и плесневых грибов проводят микроскопические исследования. Для этого готовят препараты методом раздавленной капли (см. гл. 6). Дрожжи – одноклеточные микроорганизмы, клетки круглой, овальной или продолговатой формы, длиной от 2,5 до 30 мкм и шириной от 2,5 до 10 мкм, часто почкующиеся. Плесневые грибы состоят из нитей-гифов, без перегородок или септированных на клетки, от вегетативных гифов поднимаются спорангиеносцы, несущие плодовые тела.
Результаты обрабатывают и пересчитывают отдельно для дрожжей и плесневых грибов. Количество дрожжей и плесневых грибов в 1 г или в 1 см3 продукта вычисляют по формуле.
22.3.2. Определение Clostridium perfringens
Для проведения испытания отбирают объем 4±0,1 см3 подготовленной пробы продукта, его разведения или разведения культуральной жидкости и высевают параллельно в две чашки Петри глубинным методом, приведенным выше. Посевы заливают триптозо-сульфит-циклосериновым (рецепт 140) или сульфит-полимиксин-неомициновым агаром (рецепт 141), сахарным кровяным агаром по Цейсслеру (рецепт 142), агаром Вильсона–Блера (рецепт 143). Содержимое чашек Петри быстро, осторожными круговыми движениями перемешивают. После застывания среды чашки подсушивают и заливают той же средой так, чтобы высота второго слоя питательной среды была не менее 4 мм.
Посевы термостатируют при температуре 37±1 °С в течение 18–24 ч в анаэростатах с разрежением 0,6–0,8 атм или в анаэробных условиях.
После окончания термостатирования отбирают те чашки, на которых выросло от 15 до 150 характерных колоний. На триптозо-сульфит-циклосериновом агаре, или сульфит-полимиксин-неомициновом агаре, или среде Вильсон–Блера образуются колонии черного цвета с различной интенсивностью окраски, имеющие форму двояковыпуклой линзы, комочка ваты или "самолетика". На сахарном кровяном агаре с антибиотиками (по Цейсслеру) зеленеющие на воздухе колонии окружены одной или двумя зонами гемолиза. Одна полупрозрачная зона гемолиза обусловлена действием лецитиназы. При образовании двух зон гемолиза внутренняя прозрачная зона обусловлена действием гемолизинов, а наружная – действием лецитиназы. Затем подсчитывают количество выросших характерных колоний.
Для подтверждения принадлежности характерных колоний к С. perfringens отбирают произвольно не менее пяти колоний и пересевают их в жидкую (вязкую) среду для мезофильных анаэробных микроорганизмов (рецепт 144).
Посевы термостатируют при температуре 37±1 °С в течение 18–24 ч. Культуральную жидкость используют для изучения морфологических и биохимических свойств микроорганизмов.
Из колоний готовят препараты, окрашивают их по Граму и микроскопируют. С. perfringens представляет собой грамположительные палочки размером 0,9–1,3; 3,0–9,0 мкм, обычно без спор. Палочки с закругленными концами располагаются в одиночку, попарно, в виде цепочек или штакетообразных скоплений. В спороносных палочках спора расположена субтерминально.
В посевах определяют наличие каталазы. Одновременно культуры высевают:
- — в пробирки с лакмусовым молоком (рецепт 73). Посевы инкубируют при температуре 37±1°С в течение 8–12 ч. С. perfringens вызывает бурную ферментацию лактозы с образованием газа, редукцию лакмуса, коагуляцию молока с последующим его свертыванием и образованием губчатого сгустка красновато-сиреневого цвета в верхней части пробирки и просветлением сыворотки. При инкубации посевов при температуре 45±1 °С С. perfringens вызывает уже через 3–5 ч характерную реакцию ферментации молока;
- — бактериологической петлей уколом в полужидкую питательную среду для изучения подвижности и редукции нитратов. Посев термостатируют при температуре 37±1 °С в течение 24 ч. С. perfringens неподвижен, растет по ходу линии посева, не вызывая помутнения всей среды. После учета подвижности в эту же пробирку вносят реактив на нитриты (рецепт 145). Культуры, которые показывают слабую реакцию на нитриты (т.е. розовый цвет), не учитывают, так как С. perfringens стойко дает сильную и немедленную реакцию (красный цвет);
- — бактериологической петлей уколом в питательную среду (рецепт 100) определяют способность ферментации лактозы и разжижения желатина (рецепт 67). Посев термостатируют при температуре 37±1 °С в течение 18–24 ч. О ферментации лактозы свидетельствуют желтое окрашивание среды и выделение пузырьков газа в толще среды. После учета ферментации лактозы пробирки с посевом выдерживают при температуре 4±2 °С в течение 1 ч. Если среда вновь не застыла, то это свидетельствует о гидролизе желатина. При сохранении вязкости среды пробирку вновь помещают в термостат при температуре 37±1 °С на 24 ч, охлаждают до 4±2°С и дают окончательную оценку способности выделенной культуры к гидролизу желатина. С. perfringens ферментирует лактозу и, как правило, разжижает желатин.
Подвижность, редукцию нитратов, разжижение желатина можно определять путем посева 6–8-часовой культуры на среду Роберта (рецепт 46). Среду непосредственно перед использованием прогревают 20 мин на кипящей водяной бане, охлаждают до застывания в холодильнике. В подготовленную среду посев проводят уколом. Посевы инкубируют при температуре 37±1 °С в течение 24 ч и после этого помещают на 20 мин в холодильник. С. perfringens на среде Роберта образует прямую (вследствие неподвижности клеток) красную (вследствие редукции нитратов и появления нитритов) линию, превращая среду в желеобразное состояние и не затвердевающую при температуре 2–4 °С в холодильнике (вследствие разжижения желатина).
Если при изучении культуральных, морфологических и биохимических свойств микроорганизмов, выделенных из колоний, обнаружены неподвижные, грамположительные, каталазоотрицательные, редуцирующие нитраты, ферментирующие лактозу, разжижающие желатин и дающие характерный рост в лакмусовом молоке палочки, то дают заключение о том, что обнаруженные микроорганизмы относятся к С. perfringens.
В случае подтверждения (в 80 % случаев) роста С. perfringens считают, что все характерные колонии, выросшие в чашке, принадлежат к С. perfringens. В остальных случаях количество С. perfringens определяют, исходя из процентного отношения подтвержденных колоний к общему количеству характерных колоний, взятых для изучения морфологических и биохимических свойств. Результаты испытаний пересчитывают на 1 г или 1 см3 продукта.
22.3.3. Определение бактерий рода Salmonella (ГОСТ 30519–97/Р 50480–93)
Неселективное предварительное обогащение. Навеску исследуемого продукта для выявления бактерий рода Salmonella высевают в забуференную пептонную воду (рецепт 147). Соотношение массы продукта и забуференной пептонной воды 1:9.
При посеве жидких высококислотных продуктов для предотвращения снижения рН питательных сред на 0,5 и более рН продукта перед посевом доводят до 7,0±0,2. При посеве твердых высококислотных продуктов доводят рН до 7,0±0,2 в посевах. Доведение рН проводят асептически с применением стерильных растворов гидрооксида натрия и соляной кислоты. Посевы инкубируют при температуре 36±1 °С в течение 18–20 ч.
Дальнейший ход анализа по выделению и идентификации бактерий рода Salmonella ведут по той же схеме, используя те же питательные среды и применяя дифференциально-диагностические тесты, которые описаны выше (см. с. 433 и 434).
Серологическое подтверждение принадлежности культур к бактериям рода Salmonella. Серологическое подтверждение принадлежности к бактериям рода Salmonella проводят с культурами, давшими типичные биохимические реакции. Их предварительно пересевают на поверхность мясопептонного агара или среду, приготовленную из сухого питательного агара (рецепт 91).
Определение самоагглютинирующих штаммов. Помещают каплю физиологического раствора (рецепт 31) на тщательно очищенное предметное стекло. Диспергируют в этой капле часть тестируемой колонии так, чтобы получилась гомогенная и густая суспензия.
Покачивают осторожно стекло в течение 30–60 с. Отмечают результаты на темном фоне, лучше с помощью лупы. Если наблюдается разной степени склеивание бактерий, то считают, что тестируемые штаммы обладают самоагглютинацией. Эти штаммы бактерий серологической идентификации не подлежат.
Определение наличия О-антигенов. Штаммы, у которых не выявлено самоагглютинации, испытывают с агглютинирующими адсорбированными поливалентными сальмонеллезными сыворотками основных групп А, В, С, D, Е. При отрицательных результатах с сыворотками основных групп ставят реакцию с сыворотками редких групп. Подготовка сывороток к постановке реакции агглютинации и методика ее проведения указаны в наставлении, прилагаемом к сывороткам.
Агглютинация (наличие О-антигенов) проявляется в виде склеивания бактериальной массы и полного или частичного просветления жидкости.
При отрицательной реакции агглютинации культура после тщательного смешивания с каплей сыворотки образует гомогенную смесь.
В качестве контроля используют типичный по этим показателям штамм бактерий рода Salmonella.
Культуры, показавшие типичные биохимические и серологические реакции, относят к бактериям рода Salmonella.
22.3.4. Определение Escherichia coli (ГОСТ 30518–97/Р 50474–93)
К бактериям E.coli относят оксидазоотрицательные не образующие спор грамотрицательные палочки, обладающие способностью ферментации лактозы при температуре 44±1 °С, ферментирующие глюкозу и сорбит, дающие положительную реакцию с метил-рот, образующие индол, не образующие ацетоин и не утилизирующие цитрат. Бактерии, не ферментирующие сорбит и целлобиозу, но по другим биохимическим признакам давшие типичные для E.coli реакции, относят к сорбит-отрицательным штаммам E.coli.
Методика заключается в посеве на агаризованные и жидкие среды, которые инкубируют при температуре 36±1 °С в течение 24–48 ч. Посевы просматривают через 24±3 ч, отмечают наличие роста в жидких средах, а окончательный учет проводят через 48±3 ч.
Положительными считают посевы, давшие рост микроорганизмов в жидких средах с глюкозой и лактозой, проявляющийся в помутнении среды, образовании газа, подкислении среды, что выражается в изменении ее цвета.
Для подтверждения принадлежности микроорганизмов, выросших в жидких средах, к E.coli делают пересевы на среду Эндо. Посевы инкубируют при температуре 36±1 °С в течение 24±3 ч. Отмечают рост характерных для E.coli колоний – от бледно-розового до темно-красного цвета, часто с металлическим блеском.
Для дальнейшего подтверждения принадлежности выросших колоний к E.coli отбирают по три колонии каждого типа для окраски по Граму, определения оксидазы (см. гл. 9).
У оксидазоотрицательных грамотрицательных культур (палочки размером 1,1–1,5x2–6 мкм) определяют способность образования индола, ацетоина, сероводорода, утилизации цитрата, углеводов, ферментации сорбита (см. гл. 9).
У культур, типичных для E.coli по всем изученным признакам, но не ферментирующих сорбит, изучают возможность ферментации целлобиозы на среде (рецепты 99, 100). При температуре 36±1 °С в течение 24 ч E.coli не ферментирует целлобиозу, цвет среды не меняется. Для биохимической идентификации выявленных бактерий допускается использование тест-систем промышленного производства.
Посевы навески продукта в жидкие среды считают положительными, если хотя бы в одной пробирке будут обнаружены E.coli.
НВЧ E.coli в 1 г (1 см3) продукта определяют по количеству положительных колб (пробирок) по ГОСТ 26670–91. Результаты оценивают по каждой пробе отдельно.
Если при обнаружении типичных колоний в 66 % случаев, т.е. не менее чем в 2 из 3 колоний, подтвержден рост E.coli, то считают, что все характерные колонии, выросшие на чашке Петри, принадлежат к E.сoli. В остальных случаях количество E.coli определяют исходя из процентного отношения подтвержденных колоний к общему количеству характерных колоний, взятых для подтверждения.
22.3.5 Определение бактерий Listeria monocytogenes
Сущность метода основана на высеве определенного количества продукта в жидкие селективные среды, инкубировании посевов, выявлении в этих посевах бактерий, способных расти и образовывать типичные колонии на агаризованных дифференциально-диагностических средах. Принадлежность выделенных культур к L.monocytogenes определяется по биохимическим, морфологическим и серологическим свойствам.
Селективность сред по отношению к сопутствующей микрофлоре обеспечивается включением в их состав хлорида лития, акрифлавина, циклогексимида, налидиксовой кислоты, полимиксина или других антибиотиков. Внесение эскулина и цитрата аммония железа при наличии листерий дает почернение среды за счет гидролиза эскулина в присутствии ионов Fe+++. Подтверждающие тесты родовой и видовой идентификации включают окраску по Граму, определение подвижности типичных по физиологическим и морфологическим признакам культур, их способности восстанавливать нитраты до нитритов, сбраживать рамнозу, ксилозу и маннит, способности к гидролизу эскулина на ГРМ среде с лецитином и активированным углем, а также определение наличия В-гемолиза на кровяном агаре и дифференциацию L. monocytogenes от других гемолизирующих листерий в САМР-тесте с контрольными штаммами S. aureus и R. equi.
Отбор и подготовка проб пищевых продуктов для анализа проводится в соответствии с действующими нормативно-методическими документами.
Проведение анализа. Подготовленную навеску исследуемого продукта (гомогената) в количестве 25 г (25 см3) вносят в одну из селективных сред для первичного обогащения в количестве 225 см3 (бульон Фрейзера и др., рецепт 149). При необходимости анализа других масс продукта их посев проводят в среду также в соотношении 1:9 по объему.
Посевы термостатируют при 37 °С в течение 24±2 ч. При росте листерий на средах предобогащения, содержащих эскулин и цитрат железа аммонийного, наблюдается почернение среды за счет гидролиза гликозида эскулина до глюкозы и эскулетина. Эскулетин реагирует с ионами железа, образуя комплекс черного или оливкового цвета. На других средах почернения не. отмечается. После термостатирования продукта в среде для первичного обогащения 0,1 см3 суспензии пересевают в 10 см3 жидкой среды для вторичного обогащения (рецепт 150). Посевы термостатируют при температуре 37±1 °С в течение 48 ч. В средах с эскулином отмечают почернение как признак возможного присутствия бактерий рода Listeria.
Из пробирок после термостатирования независимо от наличия или отсутствия признаков роста делают пересев по 0,1 см3 на поверхность двух чашек Петри с дифференциально-диагностическими средами (рецепты 151, 154). Посевной материал растирают стерильным шпателем. Допускается проводить пересев петлей штрихом. Чашки со средами предварительно подсушивают.
Посевы термостатируют при температуре 37±1 °С в течение 24-48 ч.
Проведение анализа без этапа вторичного обогащения. При посеве продуктов с низким исходным уровнем микробной контаминации и при отсутствии признаков роста в жидкой среде (помутнение, почернение и др.) допускается проводить пересев на чашки с дифференциально-диагностическими средами сразу после этапа первичного обогащения.
При отсутствии роста на чашках со средами типа Оксфордского агара (рецепт 152) и PALCAM-агара (рецепт 151) анализ прекращают и дают заключение об отсутствии L.monocytogenes в исследованной пробе продукта (рис. 22.1 – см. вклейку).
При обнаружении характерного роста на чашках отбирают 3–5 колоний для их дальнейшего изучения.
На средах типа PALCAM-агара через 24 ч инкубирования листерий формируют мелкие, серовато-зеленые или оливково-зеленые колонии с черным ореолом, иногда с черным центром, диаметром от 0,5 до 1,0 мм. Через 48 ч колонии диаметром 1,0–2,0 мм приобретают зеленую окраску с углубленными центрами, окруженными черным ореолом. Кокковая микрофлора (бактерии родов Staphylococcus, Enterococcus) образует желтые колонии за счет ферментации маннита.
На Оксфордском агаре (Oxford agar) листерий, выращенные в течение 24 ч, дают мелкие (1 мм), сероватые, окруженные черным ореолом колонии. Через 48 ч – более темные, около 2 мм в диаметре, с черным ореолом и углубленным центром.
Отобранные изолированные колонии, подозрительные на принадлежность к L. monocytogenes, пересевают на среды: МПА с 1 % глюкозы (рецепт 93 а), триптон-соевый агар с дрожжевым экстрактом TSYEA (рецепт 153) для получения изолированных колоний. Посевы термостатируют при температуре 30 °С в течение 24 ч.
Идентификация выделенных культур. Для определения принадлежности выделенных микроорганизмов к роду Listeria полученные на средах чистые культуры окрашивают по Граму, микроскопируют, определяют наличие у. них каталазы, подвижность при двух температурах инкубирования – 22 и 37 °С, способность к ферментации маннита и ставят реакцию нитрат-редукции.
Обнаружение в посевах грамположительных коротких тонких палочек, каталазоположительных, не восстанавливающих нитраты, не утилизирующих маннит, подвижных при 25 °С и неподвижных при 37 °С, указывает на принадлежность выделенных культур к роду Listeria.
Для определения вида L. monocytogenes изучают способность к ферментации рамнозы, ксилозы, наличие бета-гемолитической активности и проводят постановку КАМП-теста (САМР-test, см. гл. 9). Дифференцирующие признаки видов рода Listeria указаны в табл. 22.2.
L.monocytogenes обладают β-гемолитической активностью (образуют узкие четкие зоны просветления вокруг колоний).
Постановку САМР-теста проводят для дифференциации L.monocytogenes от других видов листерий, обладающих гемолитической активностью (см. гл. 9; САМР-тест). L.monocytogenes дает расширение зоны гемолиза около штриха S. aureus (положительная САМР-реакция) и имеет отсутствие изменений зоны гемолиза рядом со штрихом R. equi (отрицательная САМР-реакция).
Для определения лецитиназной активности дно двух чашек Петри со средой ГРМ № 1 (рецепт 154), содержащей желток куриного яйца и активированный уголь (1-я чашка) и желток куриного яйца без активированного угля (2-я чашка), делят на 25 квадратов. Исследуемые клоны и контрольные штаммы листерий высевают короткими штрихами по одному на квадрат. Высев каждой исследуемой культуры производят параллельно на обе чашки. Инкубируют 48 ч при 37 °С. Чашки просматривают в проходящем свете и устанавливают наличие активности в присутствии и отсутствие активированного угля. Сравнивают с контрольными высевами музейных штаммов. L.ivanovii дает плотную зону помутнения шириной 3–6 мм независимо от присутствия активированного угля. L.monocytogenes дает аналогичную зону помутнения в присутствии активированного угля и не дает в его отсутствие. Непатогенные виды листерий не дают зоны помутнения.
Результат оценивают по каждой исследованной пробе отдельно.
Возможно проведение исследования с использованием кондуктометрического анализатора "Бак Трак".
Выявление L. monocytogenes в реакции нарастания титра фага (РНФ) – качественный метод.
При необходимости для выявления L. monocytogenes в пищевых продуктах может быть использована реакция нарастания титра фага (РНФ) (как качественный метод). Реакция нарастания титра фага – быстрый специфический метод обнаружения листерий, обеспечивающий выявление возбудителя в исследуемом материале без выделения его культуры.
РНФ основана на свойстве индикаторного бактериофага строго специфично размножаться в клетках гомологичного микроба. Размножение бактериофага сопровождается увеличением количества его частиц и повышением титра.
РНФ может быть использована в качестве дополнительного, ориентировочного метода для обнаружения L. monocytogenes в пищевых продуктах.