隨著現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對精準(zhǔn)質(zhì)量控制的需求日益增加，QuanID 微生物質(zhì)譜將助力客戶需求，提供更加優(yōu)質(zhì)的解決方案

背景

集約化養(yǎng)豬作為當(dāng)代主流的高投入、高產(chǎn)出、高效益的經(jīng)營方式，被廣泛應(yīng) 用于現(xiàn)代專業(yè)化養(yǎng)豬場。然而集約化在帶來高效生產(chǎn)的同時也存在如疾病防控為主 的隱患：如由于集約化飼養(yǎng)生豬的高數(shù)量和批次，當(dāng)個體發(fā)生傳染性疾病，即會直 接對集體健康造成威脅。同時，以病毒為主的防控重心，使得被忽略的細(xì)菌性疾病 成為感染防控的又一難關(guān)。因此，針對細(xì)菌性疾病的防治，微生物抗原的種屬鑒定 和診斷是首當(dāng)其沖的關(guān)鍵?，F(xiàn)今臨床主要通過觀察細(xì)菌菌落形態(tài)、革蘭染色、顯微 鏡檢查，以及生化試驗(yàn)等對致病菌進(jìn)行檢測和鑒定，但這些方法因主要依賴致病 菌的生長代謝，在實(shí)驗(yàn)上存在周期長和主觀局限性等問題 。因此，更加快速和準(zhǔn) 確的致病菌鑒定始終是疾控防控技術(shù)發(fā)展的核心需求。現(xiàn)如今，隨著蛋白質(zhì)組學(xué)研 究技術(shù)的不斷發(fā)展，基質(zhì)輔助激光解吸電離（Matrix assisted laser desorption/ ionization, MALDI）作為具有高通量，高效率，實(shí)驗(yàn)操作簡單快捷且經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)， 已在微生物鑒定的技術(shù)應(yīng)用上得到臨床的高度重視和專家認(rèn)可，該技術(shù)可應(yīng)用且并 不局限于微生物鑒定、菌株分型、流行病學(xué)研究、生物戰(zhàn)劑檢測、水和食源性病原 體的檢測、抗生素耐藥性的檢測、血和尿道病原體檢測等研究及臨床領(lǐng)域。此篇紀(jì) 要中，將針對豬場集約化的致病菌防控方向，介紹和展示使用 MALDI-TOF MS 對 環(huán)境中的微生物進(jìn)行檢測鑒定的應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)與材料

使用 MALDI-TOF MS 對致病微生物進(jìn)行鑒定的流程主要分為以下四步 (Figure 1)：

Figure 1: The brief workflow of microbe identification using MALDI-TOF MS.

第一步：微生物培養(yǎng)菌落選取 （單菌落挑取涂板）。 第二步：使用融智生物微生物基質(zhì)試劑盒（貨號：QT-SJ01-I）進(jìn)行前處理。 第三步：使用 MALDI-TOF MS 進(jìn)行上機(jī)，采集譜圖。 第四步：使用 QuanID 微生物鑒定系統(tǒng)對譜圖結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)庫比對得到鑒定結(jié)果。

第二步：使用融智生物微生物基質(zhì)試劑盒（貨號：QT-SJ01-I）進(jìn)行前處理。

第三步：使用 MALDI-TOF MS 進(jìn)行上機(jī)，采集譜圖。

第四步：使用 QuanID 微生物鑒定系統(tǒng)對譜圖結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)庫比對得到鑒定結(jié)果。

結(jié)果與討論

此次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果展示為經(jīng)過分純培養(yǎng)的豬類常見細(xì)菌致病菌單菌落在 MALDI-TOF MS 上的微生物鑒定結(jié) 果。菌種選用傳代豬類常見疾病的病原菌的標(biāo)準(zhǔn)菌株，及經(jīng)過測序等手段進(jìn)行過確認(rèn)的等效菌株。畜牧業(yè)豬類 常見的細(xì)菌性疾病包括：豬鏈球菌病、豬巴氏桿菌病、豬丹毒、豬傳染性胸膜肺炎、豬副嗜血桿菌病等。在此 次鑒定中，微生物結(jié)果譜圖與 QuanID 數(shù)據(jù)庫達(dá)到高度匹配，一致性 100%，在 QuanID 系統(tǒng)中亦得到高評分 的結(jié)果 (Figure 1)，充分展示出 MALDI-TOF MS 在檢測和鑒定畜牧業(yè)豬類常見致病菌種上的高準(zhǔn)確，高靈敏 的應(yīng)用價值。 結(jié)果與討論 實(shí)驗(yàn)與材料 使用 MALDI-TOF MS 對致病微生物進(jìn)行鑒定的流程主要分為以下四步 (Figure 1)： Figure 1: The brief workflow of microbe identification using MALDI-TOF MS.

Figure 2: the microbe identification results based on peptide mass fingerprints matching against QuanID Microbe Databa.

MALDI-TOF MS在微生物鑒定中的優(yōu)勢：

1. 快速

常規(guī)微生物鑒定需要進(jìn)行繁瑣的生化確認(rèn) ,DNA 提取測序等分子手段以及長時間的培養(yǎng)，而通過 MALDITOF MS 可以在短短 10min 內(nèi)對 96 個獨(dú)立菌種樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及鑒定，整個流程相對傳統(tǒng)生化方法亦或是 測序等手段能夠縮短大量時間。

2. 經(jīng)濟(jì)

傳統(tǒng)生化鑒定手段比較繁瑣、耗時，需要經(jīng)過增菌培養(yǎng)，選擇性培養(yǎng)以及生化鑒定培養(yǎng)輪番培養(yǎng)才能夠確 定是否為目標(biāo)菌種；而且選擇性培養(yǎng)基以及生化試劑板條在使用上只針對一類菌，無法做到針對所有菌都使用 同一種培養(yǎng)基或生化板條；使用 QuanID 微生物質(zhì)譜鑒定菌株，省去了篩選鑒定耗材的困擾，僅需 1 個或者幾 個菌落即可完成鑒定，微升級的低試劑消耗，降低了鑒定費(fèi)用。同時操作簡單快捷，上手容易，對于人員的能 力要求也低。無論是在菌種鑒定的低成本，低消耗，還是在樣本檢測的高通量，時間成本節(jié)約上，QuanID 微 生物鑒定方法都相對傳統(tǒng)方法具有經(jīng)濟(jì)上的絕對優(yōu)勢。

3. 準(zhǔn)確

MALDI-TOF MS 鑒定依據(jù)的數(shù)據(jù)庫均通過商業(yè)數(shù)據(jù)庫的嚴(yán)格驗(yàn)證，不僅在比對鑒定上具有高準(zhǔn)確度，且 無假陽性或者假陰性對鑒定結(jié)果的實(shí)驗(yàn)性干擾。目前 QuanID 數(shù)據(jù)庫已包含臨床微生物，畜牧業(yè)，食品，環(huán)境 等領(lǐng)域關(guān)注的微生物種類。且該數(shù)據(jù)庫具有可持續(xù)累加性，在鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性以及范圍上均能得等高標(biāo)準(zhǔn)的 穩(wěn)定確認(rèn)及提升。

結(jié)論

隨著現(xiàn)代農(nóng)牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展，對精準(zhǔn)質(zhì)量控制的需求日益增加，QuanID 微生物質(zhì)譜將助力客戶需求，提 供更加優(yōu)質(zhì)的解決方案。MALDI-TOF MS 技術(shù)已在微生物鑒定的高性能上得到國際的高度認(rèn)可。QuanID 微 生物鑒定能夠快速鑒定養(yǎng)殖業(yè)中出現(xiàn)的多種細(xì)菌菌種的準(zhǔn)確信息，為疾病診斷與防控提供了一個更加便捷高效 且經(jīng)濟(jì)的手段。該應(yīng)用潛能不僅在控制疾病的傳播或者在傳播的初期給予警示，亦在最低化經(jīng)濟(jì)損失上提供正向效益。

參考文獻(xiàn)

WojewodaC．Pathologyconsultationonmatrix—assistedlaser desorption／ionization time-of—flight mass spectrometry for microbiology[J]．Am JClinPatho1．2013．140(2)：143—148 .

?

?

?