1、傳統(tǒng)水質(zhì)微生物檢測(cè)技術(shù)

對(duì)于人們來(lái)說(shuō)，飲用水的質(zhì)量至關(guān)重要，如果飲用水的水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，將很可能會(huì)對(duì)人們的生命健康安全造成重大影響。因此，對(duì)于水質(zhì)中微生物的檢測(cè)就顯得更加重要，近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，微生物水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)也越來(lái)越多樣，而且正在朝著多樣化、精確化、快速化的方向發(fā)展?，F(xiàn)在，我們將詳細(xì)探討關(guān)于傳統(tǒng)水質(zhì)微生物檢測(cè)的相關(guān)技術(shù)。

1.1平板計(jì)數(shù)法

對(duì)于傳統(tǒng)水質(zhì)中的菌落數(shù)量，我們通常會(huì)使用平板計(jì)數(shù)的方法，而且這種方法從大約百年前就開(kāi)始使用，這種方法主要是通過(guò)異養(yǎng)菌平板計(jì)數(shù)的方法來(lái)進(jìn)行技術(shù)，對(duì)于分裂速度可觀而且可以在瓊脂培養(yǎng)基上快速生長(zhǎng)并形成可見(jiàn)菌落的微生物，用這種方法的效果比較明顯，因?yàn)檫@種方法主要是通過(guò)肉眼或顯微鏡來(lái)直接對(duì)平板上的微生物菌落進(jìn)行技術(shù)，所以可見(jiàn)菌落的產(chǎn)生至關(guān)重要。然而，水中的微生物大多無(wú)法在固體瓊脂培養(yǎng)基上生長(zhǎng)，所以如果使用這種方法將很可能會(huì)產(chǎn)生不必要的誤差，并且對(duì)水質(zhì)中微生物生長(zhǎng)情況的了解造成一定的困擾和阻礙。此外，這種較為傳統(tǒng)的平板計(jì)數(shù)法耗費(fèi)時(shí)間非常長(zhǎng)，至少要1-2天才可能會(huì)得到結(jié)果，因此這種檢測(cè)方法無(wú)法快速了解目前水質(zhì)的情況，具有一定的滯后性。如果所檢測(cè)水質(zhì)中的微生物含量過(guò)多，還需要對(duì)其進(jìn)行梯度稀釋，因此這種方法的操作比較麻煩，還需要預(yù)實(shí)驗(yàn)來(lái)大致檢測(cè)水質(zhì)中的微生物含量所處數(shù)量級(jí)，能夠應(yīng)用的檢測(cè)范圍也并不廣泛。

1.2大腸桿菌數(shù)量檢測(cè)法

在對(duì)飲用水的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，人們常常會(huì)以大腸菌群和耐熱大腸桿菌作為指示生物，通過(guò)對(duì)他們的數(shù)量觀測(cè)來(lái)確定水質(zhì)。通常來(lái)講，比較常見(jiàn)的測(cè)量方法包括發(fā)酵法、濾膜法等，然而，這些方法具有一個(gè)共同的缺點(diǎn)，就是所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且并沒(méi)有較強(qiáng)的特異性，因此對(duì)于那些生長(zhǎng)較慢的細(xì)菌很難檢測(cè)出來(lái)。之后，有些研究人員發(fā)現(xiàn)可以用基于特異性酶活性的辦法來(lái)檢測(cè)傳統(tǒng)水質(zhì)中大腸桿菌的數(shù)量，比如可以用β-D半乳糖甘酶和β-D葡萄糖醛酸酶對(duì)水質(zhì)中的大腸桿菌數(shù)量進(jìn)行檢測(cè)，這樣產(chǎn)生的靈敏度會(huì)比多管發(fā)酵法（MTF）以及膜過(guò)濾技術(shù)（MF）好很多，不過(guò)這樣的方法依然有缺陷，那就是時(shí)間成本很高。因此，在對(duì)生活用水的檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)于微生物的檢測(cè)方法的探究仍在繼續(xù)，還需要更多的研究人員投入其中，發(fā)現(xiàn)更多有效的檢測(cè)方法。

2、新型水質(zhì)微生物檢測(cè)技術(shù)

2.1流式細(xì)胞術(shù)原理

流式細(xì)胞術(shù)（FCM）是一種在快速直線流動(dòng)狀態(tài)過(guò)程中的細(xì)胞或者生物顆粒在同一時(shí)間展開(kāi)多參數(shù)、快速定量分析以及細(xì)胞分選的全新高科技技術(shù)。流式細(xì)胞術(shù)所采用的細(xì)胞儀的主要結(jié)構(gòu)主要有幾個(gè)部分，包括光學(xué)系統(tǒng)、液流系統(tǒng)和電子系統(tǒng)等。此外，有些流式細(xì)胞儀還帶有分選功能，這樣的細(xì)胞儀通常配有細(xì)胞分選系統(tǒng)，通過(guò)細(xì)胞分選系統(tǒng)，相關(guān)研究人員能夠把一些特異性的微生物從復(fù)雜多變的群體中挑選出來(lái)，便于展開(kāi)后續(xù)的研究。

2.2ATP法

ATP對(duì)于細(xì)胞生命活動(dòng)來(lái)講是非常重要且必要的，在細(xì)胞里面，ATP和ADP之間會(huì)有相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程，進(jìn)而形成能量的轉(zhuǎn)換，為細(xì)胞提供能量或者放出能量，進(jìn)而保障生物體的生命活動(dòng)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。在鎂離子和分子氧存在的時(shí)候，熒光素酶可以用微生物具有的ATP對(duì)熒光素進(jìn)行催化，進(jìn)而發(fā)生單氧合反應(yīng)。在ATP檢測(cè)儀檢測(cè)熒光素酶反應(yīng)發(fā)射的光子數(shù)目之后，就可以按照ATP的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖來(lái)明確微生物具有的ATP數(shù)量，進(jìn)而依據(jù)ATP的數(shù)量測(cè)算出水里面活細(xì)胞的數(shù)量。

2.3分子生物學(xué)方法

分子生物學(xué)方法對(duì)于新型水質(zhì)微生物的檢測(cè)也具有較大幫助。分子生物學(xué)方法主要有三種：PCR法、DGGE技術(shù)和熒光原位雜交（FISH）技術(shù)。

2.3.1PCR法

PCR的主要原理就是用單鏈DNA作為模板，用4中dNTP作為底物，在模板的3一段連接好引物，之后采用相應(yīng)的引物酶、DNA聚合酶、DNA連接酶等來(lái)多次反復(fù)復(fù)制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)DNA的大量擴(kuò)增。在比較小的離心管里面，如果能夠加入和待擴(kuò)增的DNA兩段已知序列互補(bǔ)的引物、模板、緩沖液、聚合酶和dNTP溶液、鎂離子等，將能夠?qū)崿F(xiàn)DNA片段的進(jìn)一步擴(kuò)增。在反應(yīng)的過(guò)程中首先把上述物質(zhì)組成的混合溶液加熱，讓模板DNA能夠在高溫的情況下變性，讓原來(lái)的雙鏈解開(kāi)形成單鏈；之后讓溶液降溫，讓引物能夠和靶序列配對(duì)，進(jìn)而組成雙鏈，這個(gè)過(guò)程叫做退火；最后再把溫度調(diào)高到一個(gè)比較合適的溫度，在Taq DNA聚合酶的作用下，用dNTP作為原料，引物沿著5到3的方向延伸，進(jìn)而形成新的DNA鏈，這個(gè)新的DNA鏈又可以作為之后反應(yīng)的新模板，進(jìn)而復(fù)制產(chǎn)生更多的DNA鏈、所以，在PCR儀中，只需要對(duì)目的基因升溫、降溫、再升溫……經(jīng)過(guò)這樣一個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程，讓目的基因得以擴(kuò)增。

綜上，PCR方法的整個(gè)過(guò)程大致就是：模板變形、引物退火、熱穩(wěn)定DNA聚合酶在合適的溫度下催化DNA鏈延伸合成等。

2.3.2 DGGE技術(shù)

DGGE技術(shù)是一種針對(duì)水之中微生物生態(tài)環(huán)境分析的方法，主要有4個(gè)部分組成：細(xì)菌核酸的提取、細(xì)菌16SrRNA基因序列的PCR擴(kuò)增、DGGE和DGGE指紋圖譜的分析等。通過(guò)這樣一個(gè)基因克隆、測(cè)序的過(guò)程建立起微生物的16S rRNA/DNA文庫(kù)，進(jìn)而對(duì)微生物的系統(tǒng)發(fā)育狀況展開(kāi)分析，建立起合適的進(jìn)化樹(shù)，得到水質(zhì)微生物更多有關(guān)的信息等。

2.3.3熒光原位雜交（FISH）技術(shù)

熒光原位雜交（FISH）技術(shù)是一種能夠檢測(cè)大腸桿菌和大腸埃希菌的技術(shù)，經(jīng)過(guò)一系列合理的設(shè)計(jì)來(lái)制定出16S rRNA特定區(qū)域的寡核苷酸探針，進(jìn)而幫助檢測(cè)人員快速了解是否水質(zhì)中的微生物含量情況。這樣的方法和定量PCR相比有一定的優(yōu)勢(shì)，由于針對(duì)16S rRNA基因片段的原位雜交能夠降低樣品提取過(guò)程中的損失，尤其是對(duì)于環(huán)境中含量比較少的細(xì)菌，能夠比較成功地確保細(xì)菌的多樣性和豐富性。

結(jié)語(yǔ)

可以說(shuō)，對(duì)水質(zhì)中微生物的檢測(cè)對(duì)于整個(gè)水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程至關(guān)重要。如果能夠采取合適的檢測(cè)方法來(lái)對(duì)傳統(tǒng)水質(zhì)和新型水質(zhì)中微生物的含量進(jìn)行檢測(cè)，將能夠準(zhǔn)確有效地發(fā)現(xiàn)水質(zhì)中微生物的情況，進(jìn)而對(duì)水質(zhì)有一個(gè)多角度全方位的了解。