基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析技术 在微生物检测与鉴定中的应用

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术(matrix-assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)在微生物检测与鉴定中有着广泛的应用前景。本文着重介绍了MALDI-TOF MS分析技术微生物检测原理、前处理技术及其在微生物检测、鉴定、分型、溯源分析中的应用。与传统的检测鉴定方法相比,MALDI-TOF MS分析技术表现出成本低、检测时间短、易于操作等显著的技术优势。随着微生物质谱数据库以及分析方法的逐渐完善,该技术将成为微生物实验室致病菌快速检测鉴定的重要分析手段。     

食源性致病菌MALDI-TOF MS检测方法的建立与应用

建立用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)快速检测并鉴定从鲜食蔬菜中分离到的5种食源性致病菌的方法。以标准菌株为模式菌,考察基质溶液配比、菌株培养条件、溶剂处理方法、点样方法及比例等条件对鉴定结果的影响,确定最优方法,并考察方法的稳定性、重复性和检测限。分别用所建立的方法和16S r RNA基因测序法对7株标准菌株和93株分离株进行分析,比较两者鉴定结果的一致性。结果表明,所建立的方法稳定性良好,检测限为106~109 cfu/m L,菌株鉴定结果与基因测序鉴定结果具有较高一致性(83%在种水平鉴定一致,94%在属水平鉴定一致)。MALDI-TOF MS法可用于食源性致病菌的准确、快速、低成本、高通量的检测及鉴定。     

MALDI-TOF MS技术及其在食品微生物检测方面的应用

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术是一种可以对生物大分子进行检测的新型工具,具有快速、准确、高通量、成本低等优点,但其在食品微生物检测的应用方面仍显不足。该文就MALDI-TOF MS技术的原理及其对食品微生物检的培养条件、技术设备、数据库、方法标准的局限性进行阐述,旨在为该技术的进一步完善奠定基础。     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法鉴定食品中金黄色葡萄球菌

目的评价基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix assisted laser desorption ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)对食源性金黄色葡萄球菌的鉴定效果。方法应用MALDI-TOF MS对210株食源性金黄色葡萄球菌进行鉴定,与传统的生化鉴定结果进行比较,并用SPSS19.0软件分析鉴定结果。结果 MALDI-TOF MS将210株金黄色葡萄球菌鉴定到种、属水平分别为98.10%和1.43%,与VITEK 2鉴定方法无差异(P0.05)。结论 MALDI-TOF MS具有简便、快速、准确等优点,适用于对食源性金黄色葡萄球菌进行高通量、低成本的快速鉴定。     

MALDI-TOF MS技术在肉品研究中的应用

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)作为一种新颖的质谱技术,其在生物大分子检测、微生物筛选鉴别等方面得到了广泛的应用。该技术可对肉制品中的蛋白、多肽等物质进行鉴定,并可从分子层面探讨肉在不同外界条件下品质变化的机理,故其在肉品科学研究中具有广阔的应用前景。介绍基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的基本原理,综述其在肉品品质分析等方面的应用,并对该技术在未来肉品科学研究中的前景进行了展望。     

基于功能磁性材料的细菌富集与鉴别

当前食源性致病菌导致的食品安全事故频发,特别是大肠杆菌O157:H7,通过合成NH_2-Fe_3O_4磁性颗粒,利用其带电性对大肠杆菌O157:H7进行富集,在优化富集条件的基础上,通过利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)对其进行检测,验证该方法的检测限为3.5×10~3 CFU/m L,同时对模拟实际样本(碳酸饮料)中的大肠杆菌O157:H7进行检测,并搜索核糖体蛋白数据库鉴别了大肠杆菌O157:H7。     

乳品中食源性致病菌快速检测技术研究进展

近年来食源性疾病事件频发,食源性疾病已成为全球化的公共卫生问题,其中有害微生物污染占了较大比重,而乳品因营养丰富可以为众多微生物提供生长所需的营养物质易被其污染。传统的微生物检测方法虽然设备简单、成本低廉,但普遍检测周期长、操作繁琐,对人员操作水平和检验经验要求高。本文综述了分子生物学技术、免疫学技术、光谱技术、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术、生物传感器技术以及流式细胞技术在乳品食源性致病菌快速检测的研究进展,展望了乳品中食源性致病菌检测技术向在线化、便捷化、高效化发展前景,以期为后续研究提供参考和借鉴。     

MALDI-TOF MS技术在粮油与食品微生物快速鉴定领域的应用展望

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix-assisted laser desorption ionization time of fight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)技术,已在化工、医药、食品及其科研等领域得到广泛应用。其中,它作为一种快速鉴定微生物的重要工具,高效、准确且结果可重复。粮油及其所处环境中的微生物种类繁多,数量差别大,分型复杂,在很多工作环境中我们对其快速鉴定的需求高。因此,通过不断拓宽检测方法通用性、开发相关试剂盒、丰富数据库及提高定量检测能力等,MALDI-TOF MS技术将在粮油微生物快速鉴定领域有着更为广泛的应用空间。     

花生过敏原Ara h 6的分离纯化及鉴定

为高效分离纯化花生过敏原Ara h 6,通过脱脂、蛋白浸提、阴离子交换层析分离得到目的蛋白,并用十二烷基磺酸钠- 聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、基质辅助激光解吸/ 电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/MS)及免疫印迹技术(Western blotting)对其进行鉴定。结果表明,该蛋白为花生过敏原Ara h 6,其分子质量约为15kD,纯度大于95%,得率为22.5%。该方法简单、高效,可为花生过敏的进一步研究提供实验材料。     

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱法鉴定乳粉中致病菌

目的 采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱法鉴定乳粉中的几种食源性致病微生物, 评价此技术在乳粉安全评价中的应用前景。方法 以乳粉中常见几种食源性致病菌(阪崎肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌、产酸克雷伯氏菌)为目标菌, 同时分离未知菌, 通过基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱进行鉴定。结果 共从80个样品中分离到3种细菌, 分别为阪崎肠杆菌、肺炎克雷伯氏菌, 阴沟肠杆菌。结论 基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱能快速对未知细菌进行鉴定, 本次实验从乳粉上分离到的细菌, 多数为条件致病菌, 存在一定的食用风险。     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析技术在微生物鉴定与分型中的应用

微生物的鉴定方法有很多种, 这些方法基于表型、免疫学、遗传学等, 目前普遍采用16S rRNA和18S rRNA基因测序为标准, 但这些方法也有一些局限性, 费时费力、操作复杂、劳动力和试剂成本都很高, 限制了在常规微生物检测实验室的普及与推广。近年来, 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)在微生物学领域的应用越来越重要, 与应用于微生物鉴定的其他技术不同, MALDI-TOF MS更快速、准确、经济且易于操作。随着样品制备、数据库丰富和算法优化的发展, 使用MALDI-TOF MS进行鉴定的准确性和速度不断提高。虽然大多数研究都集中在细菌上, 但这项技术也应用于真菌和病毒。本文对MALDI-TOF MS技术对细菌、真菌、病毒鉴定与分型的研究进展以及目前该技术的局限性进行综述, 旨为该技术在临床诊断、食品检测等领域的多种应用奠定基础。     

Short communication: Identification of subclinical cow mastitis pathogens in milk by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry

Subclinical mastitis is a common and easily disseminated disease in dairy herds. Its routine diagnosis via bacterial culture and biochemical identification is a difficult and time-consuming process. In this work, we show that matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) allows bacterial identification with high confidence and speed (1 d for bacterial growth and analysis). With the use of MALDI-TOF MS, 33 bacterial culture isolates from milk of different dairy cows from several farms were analyzed, and the results were compared with those obtained by classical biochemical methods. This proof-of-concept case demonstrates the reliability of MALDI-TOF MS bacterial identification, and its increased selectivity as illustrated by the additional identification of coagulase-negative Staphylococcus species and mixed bacterial cultures. Matrix-assisted laser desorption-ionization mass spectrometry considerably accelerates the diagnosis of mastitis pathogens, especially in cases of subclinical mastitis. More immediate and efficient animal management strategies for mastitis and milk quality control in the dairy industry can therefore be applied.     

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱与VITEK和rpoB基因测序三种方法对食品中葡萄球菌鉴定效果的比较

目的 比较基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)、rpoB基因测序和VITEK 2 Compact三种方法对葡萄球菌的鉴定效果。方法 同时采用三种方法对实验室保存的从食品中分离的59株葡萄球菌进行鉴定。结果 MALDI-TOF MS法和rpoB基因测序法一致性达100.00%,与VITEK 2 Compact法的一致性为83.05%(49/59)。7株菌因超出VITEK 2 Compact鉴定范围而鉴定错误。MALDI-TOF MS法可快速将59株菌准确鉴定为17种葡萄球菌,鉴定分值与细菌种类相关。金黄色葡萄球菌的鉴定分值最高(>2.300),松鼠葡萄球菌、鱼发酵葡萄球菌和琥珀葡萄球菌的鉴定分值相对较低(1.700～2.000)。结论 相比rpoB基因测序法和VITEK 2 Compact法,MALDI-TOF MS法更加快速准确。为达到更好的鉴定效果,现有数据库仍需进一步优化。     

Characterization of the cultivable microbial community in a spinach-processing plant using MALDI-TOF MS

A better and regular control of the production chain of fresh fruits and vegetables is necessary, because a contamination of the product by human- and phyto-pathogenic microorganisms may result in high losses during storage and poses a threat to human health. Therefore, detailed knowledge about the occurrence and the diversity of microorganisms within single processing steps is required to allow target-oriented produce safety control. Recently, matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) was successfully used to identify bacterial colonies. Bacteria can be identified with high accuracy by comparing them with generated spectra of a reference database.     

克罗诺杆菌属食品分离株种水平鉴定方法比较研究

目的研究食品中分离克罗诺杆菌属种的鉴定方法,旨在建立稳定、可靠的种的鉴定方法。方法本研究选择三种鉴定方法,包括生化鉴定(VITEK 2 Compact)法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)、全基因组测序,通过比较分析三种方法对19株克罗诺杆菌属的鉴定结果,阐述三种鉴定方法的优缺点及其适用性。结果本研究中19株克罗诺杆菌属的鉴定结果显示,VITEK 2 Compact对阪崎克罗诺杆菌和丙二酸盐克罗诺杆菌的鉴定准确率只有67%和66%,而MALDI-TOF MS和全基因组测序的鉴定结果一致,因此可以判定MALDI-TOF MS能够快速、准确、高通量对克罗诺杆菌属进行种的鉴定。但是MALDI-TOF MS受限于数据库,不能鉴定到亚种的水平。结论本研究结果提示VITEK 2 Compact法不适用于克罗诺杆菌属种的鉴定;全基因组测序鉴定结果准确可靠;MALDI-TOF MS可以实现快速、高通量、准确的鉴定,仍需要进一步研究克罗诺杆菌属3个亚种的蛋白指纹图谱特点,丰富蛋白指纹图谱数据库,使其能够准确鉴定克罗诺杆菌属的7个种和3个亚种。     

Bovine mastitis bacteria resolved by MALDI-TOF mass spectrometry

Matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) is a fast and reliable method to identify the most common pathogenic bacteria in humans and animals. The goals of this study were to amend a commercial database with additional species, evaluate the amended database for identification of bacterial genera and species causing bovine mastitis, and describe the plethora of species involved. In total, 500 udder pathogenic isolates were subjected to MALDI-TOF MS using bacterial or fungal colony material; 93.5% could be identified to the species level, and 6.5% were identified only to the genus level. Isolates identified to the genus level required further identification to the species level by conventional methods or 16S rDNA sequencing. Mass spectra from verified species were used to expand the MALDI-TOF MS database to improve future identification ability. A total of 24 genera and 61 species were identified in this study. Identified isolates were mainly staphylococci, streptococci, Enterobacteriaceae, and coryneforme bacteria. In conclusion, MALDI-TOF MS is a powerful, rapid, and reliable technique to identify the most common microorganisms causing bovine mastitis, and the database can be continuously expanded and improved with additional species.     

酱油酿造米曲霉AS 3.951(沪酿3.042)种曲胞外蛋白谱鉴定与分析

分析米曲霉AS 3.951 (沪酿3.042)种曲培养过程中不同培养时间的胞外蛋白谱,确定培养时间为48h 时种曲达到蛋白鉴定要求;采用基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF MS)技术检测鉴定出SDS-PAGE胶图上11 个蛋白条带,通过比对数据库鉴定得到8 个蛋白,其中包括α - 淀粉酶、淀粉糖化酶B、碱性蛋白酶、酸性蛋白酶等,与已在2009 年Biosci Biotechnol Biochem 期刊发表的《Analysis of extracellular proteins of Aspergillusoryzae grown on soy sauce koji》米曲霉AS 3.951 大曲的分泌蛋白谱共同提供了米曲霉沪酿AS 3.951 在酱油制曲过程中较完整的胞外分泌蛋白谱。