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高效分离新方法 可加速MALDI-TOF MS细菌鉴定

仪器信息网 2019/08/24 09:55:19 点击 131 次

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炎炎夏日里,能来上一杯清凉的啤酒,简直是无比畅爽!

但是,你知道吗?为了保持啤酒的高品质,啤酒厂需要进行生物质量控制。由于乙醇含量高、酸度高、溶氧含量低、二氧化碳含量高,啤酒看起来似乎不太适合腐败和病原微生物生长,煮沸、巴氏杀菌、无菌过滤和冷却等生产流程也进一步降低了微生物生长的可能性。但是,事实上细菌和野生酵母等可以在这样恶劣的条件下茁壮成长,从而形成不良味道、气味、烟雾和沉积物,这一过程可能会发生在酿造的任何阶段,影响啤酒的最终感官特征。

啤酒厂的微生物爆发会给企业带来很大的风险,轻则花费大成本召回不合格产品,重则对品牌声誉带来致命损害。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法,是一种快速、高通量、高准确度鉴定微生物的技术,目前已经被应用于啤酒厂中,进行质量控制中啤酒腐败微生物的鉴定。然而,MALDI-TOF MS法的适用性受到混合培养物相关问题的阻碍,使得技术人员在鉴定之前需要耗费很长时间去做微生物选择性培养。

南澳大利亚大学未来工业研究所进行了一项研究,提出了一种新型的低成本方法,将惯性微流体和螺旋微通道中二次流相结合,从啤酒腐败微生物(短乳杆菌和啤酒片球菌)中高通量和高效地分离酵母(巴氏酵母和酿酒酵母),然后使用MALDI-TOF MS平台进行微生物物种鉴定。

 

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1 巴氏酵母和短乳杆菌分离的实验装置示意图。在入口处(即A-A),巴氏酵母和短乳杆菌随机分散。在惯性分馏(即B-B)之后,巴氏酵母沿着通道的内壁聚焦,并且通过在分叉点处放置适当的出口,可以分离这些细胞。

 

在梯形截面的螺旋通道中,通过惯性升力和迪恩阻力的联合作用,内壁受力大于外壁,酵母细胞向出口内壁迁移。研究人员通过评估,选择1.5 mL/min的流速作为最佳流速,对巴氏酵母可以实现超过90%的分离效率。此外,为了提高短乳杆菌的分离效率,将其通过螺旋微通道再循环三次,分离效率可达90%以上。

该研究证明,微流体分离与MALDI-TOF MS鉴定相结合,可以提高MALDI-TOF MS物种水平鉴定的检测限,而无需在选择性培养基上进行耗时的培养,为啤酒腐败微生物的检测提供一种新的、快速、灵敏的方法,可用于啤酒厂的质量控制。

 

虽然啤酒中条件艰苦,“菌”生艰难,但是总有那么一小撮细菌可以顽强生长,而MALDI-TOF MS微生物鉴定质谱可以快速帮助把这些微生物“揪”出来。融智生物基于新一代宽谱定量飞行时间质谱平台QuanTOF推出的微生物鉴定质谱系统,配备了自主研发的基于生物组学信息建立的全新微生物质谱数据库,该数据库拥有超过1,400属,4,500余种微生物,更针对传统MALDI-TOF MS难以鉴定的基因相近菌属建立了二级数据库,可实现难检菌的鉴定。QuanTOF微生物鉴定质谱系统检测效率高,10分钟内可完成超100个样本的检测;鉴定重现性好,RSD2%;独有的科研功能,不仅可鉴定出微生物,还能详细地提供质谱峰与蛋白的对应信息,为科研提供有力工具。另外,QuanTOF有别于友商最强大的功能,是可用一台仪器进行微生物鉴定、核酸分析、质谱成像以及糖化血红蛋白全血直接定量,这在全球MALDI-TOF MS质谱中是独一无二的。


[来源:融智生物]
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