海南森祺制药有限公司 570216
【摘要】 目的 分析在药品检测环境微生物鉴定中,应用多种测序技术的应用效果。方法 研究时间段选择近1年,研究起始时间为2020年1月,研究结束时间为2020年12月,共计纳入实验室收集的细菌菌株216株以及3株霉菌进行鉴定,应用全自动微生物生化鉴定仪进行鉴定,对菌株鉴定情况进行分析。结果 经过鉴定,在编号15细菌菌株中,测得其16rDNA片段,无法区分苏云金芽孢杆菌与蜡样芽胞杆菌。在霉菌测序鉴定中,编号3、4号测得的LSU rDNA片段,无法区分青霉菌变种、岛青霉菌、绳状篮状菌、绳状青霉菌进行区分。结论 在药品检测环境微生物鉴定中,新一代宏基因组测序技术与分析方法有一定局限性存在,在鉴定中还应当进一步与环境微生物混合菌株融合、优化。
【关键词】 药品检测环境;微生物鉴定;多种测序技术;应用价值
药品在生产过程中,可能会受到微生物污染对药品的质量造成不良影响。因而在药品生产期间,在其产品质量评估中,将微生物污染情况作为其重要评估指标之一。在药品生产期间,过去常常将空气中的沉降菌计数和浮游菌计数作为其重要的环境监测指标,但对微生物无法进行溯源和调查[1]。在如今医疗技术的不断进步之下,分子生物技术的不断发展之下,可以通过对细菌DNA序号差异性的分析从而实现对微生物的鉴定[2]。较传统的生化鉴定方式而言,分子生物学技术的应用具有更高的准确性,且操作更为简便。临床研究提出,在细菌中的16sDNA序列、真菌中的ITS序列、LSUrDNA序列具有较高的特异性,通过测序分析该序列,则能实现对微生物的快速分类[3]。本文就环境微生物鉴定中,各种序列技术的可行性进行分析,为制药企业开展药品生产过程中,对微生物污染溯源以及污染风险程度评估提供指导,现论述如下。
1 资料与方法
1.1一般资料
研究时间段选择近1年,研究起始时间为2020年1月,研究结束时间为2020年12月,共计纳入实验室收集的细菌菌株216株以及3株霉菌进行鉴定。在微生物实验室环境中的不同设备材料、人员、不同部位在胰蛋白陈大豆琼脂平板,分别通过擦拭法、空气沉降法以及接触法等方式下采集微生物样本,共采集216株细菌,3株霉菌,对微生物样本进行分离纯化后进行保存。
1.2方法
对分离纯化后获取的微生物样本进行革兰染色镜检,按照相关的操作说明对微生物样本进行生化检测。对菌株LSUrDNA、16sDNA进行一代测序鉴定。
1.3观察指标
对菌株的测序鉴定结果、生化鉴定结果进行分析。
2 结果
2.1 测序鉴定与生化鉴定结果
测得编号15细菌菌株的16rDNA片段,无法区分苏云金芽孢杆菌与蜡样芽胞杆菌。在编号3、4号霉菌测序鉴定测得的LSU rDNA片段,无法区分青霉菌变种、岛青霉菌、绳状篮状菌、绳状青霉菌进行区分。见表1。
表1 菌株的测序鉴定与生化鉴定结果
序号 | 生化鉴定结果 | 3500测序鉴定 | |
种 | 属 | ||
1 | 枯草/解淀粉/深褐芽孢杆菌(Bacillus subtilis/amyyloliquefaciens/atrophaeus) | 解淀粉芽孢杆菌 | √ |
2 | 巴氏葡萄球菌(Staphylococcus pasteuri) | √ | √ |
3 | 表皮葡萄球菌(staphylococcus epidermidis) | √ | √ |
4 | 人葡萄球菌人亚种(Staphylococcus hominis ssp.hominis) | √ | √ |
5 | 泡囊短波单胞菌/缺陷短波单胞菌(vesicularis/Brevundimonas diminuta) | 缺陷假单胞菌 | √ |
6 | 克氏库克菌(Kicuria kristinae) | 节杆菌属 | |
污泥罗氏菌 | |||
7 | 地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) | √ | √ |
8 | 荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) | 恶臭假单胞菌 | √ |
9 | 人葡萄球菌人亚种(Staphylococcus hominis ssp.hominis) | √ | √ |
10 | 铫子短芽孢杆菌(Brevibacillus choshinensis) | 地衣芽孢杆菌 | √ |
11 | 溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus) | √ | √ |
12 | 里拉微球菌/藤黄(lylae/Microccus luteus) | 藤黄微球菌 | √ |
13 | 变异库克菌(Kocuria varians) | 沼泽考克氏菌 | √ |
14 | 藤黄/里拉微球菌(Microccus luteus/lylae) | 藤黄微球菌 | √ |
15 | 苏云金芽孢杆菌/蜡样芽胞杆菌(bacillus thuringiensis/Bacillus cereus) | 蜡样芽胞杆菌 | √ |
苏云金芽孢杆菌 | |||
16 | 藤黄/里拉微球菌(Microccus luteus/lylae) | 藤黄微球菌 | √ |
17 | 荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) | 恶臭假单胞菌 | √ |
18 | 无法鉴定(unidentified) | 莫海魏芽孢杆菌 | |
19 | 短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) | √ | √ |
20 | 地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis) | √ | √ |
21 | 溶血葡萄球菌(Staphylococcus haemolyticus) | √ | √ |
22 | 无法鉴定(unidentified) | 克劳氏芽孢杆菌 | √ |
23 | 短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus) | √ | √ |
24 | 荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens) | 恶臭假单胞菌 | √ |
25 | 无法鉴定(unidentified) | 类芽孢杆菌属 | √ |
26 | 泡囊短波单胞菌/缺陷短波单胞菌(vesicularis/Brevundimonas diminuta) | 缺陷假单胞菌 | √ |
27 | 泛菌属某些种(Pantora spp.) | 短小芽孢杆菌 | √ |
28 | 嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia) | √ | √ |
3 讨论
在细菌鉴定与分类中,针对16S rDNA扩增、测序并结合细菌分离株基础能作为其金标准[4]。通过应用3500MicroSeq系统对细菌的16S rDNA进行一代测序鉴定有较多的优势,在该系统的应用下,数据库广、成熟性强,通常情况下能够较为准确地测定至种、属水平[5]。
在常规的生化鉴定操作中,步骤较为繁琐,且在常规鉴定下只能通过指数完成对部分菌株的鉴定,而通过16S rDNA一代测序技术的应用能达到更好的鉴定效果。通过本次研究的开展,显示通过微生物混合微生物进驻鉴定结果与新一代测序技术,但无法取得理想的鉴定效果,仍然需要进一步分析、改进。
综上,在环境微生物鉴定中,新一代宏基因组测序技术与分析方法有一定局限性存在,依然需要进一步进行优化,提升鉴定准确性及鉴定效率。
参考文献
[1] 马巍娜, 刘毅, 李莉,等. 多种测序技术在药品检测环境微生物鉴定中的应用[J]. 中国国境卫生检疫杂志, 2021, 44(1):2.
[2] 余萌, 马仕洪. 现代微生物鉴定技术在药品质量控制中的应用研究进展[J]. 中国医药工业杂志, 2021, 52(3):8.
[3] 贾晶晶, 易洋, 韩睿媛,等. 高通量测序技术分析腌渍白菜液中原核微生物群落结构[J]. 中国调味品, 2020, 45(12):4.
[4] 刁振丽, 张瑞, 李金明. 我国宏基因组高通量测序检测血液微生物游离DNA的方法及质量保证情况分析[J]. 中华医学杂志, 2022, 102(15):5.
[5] 彭柯, 董志, 邸琰茗,等. 基于16S rRNA高通量测序的北运河水体及沉积物微生物群落组成对比分析[J]. 环境科学, 2021, 42(11):9.