近年来,食品安全问题频发,其中,食源性致病菌是最主要的原因之一,严重危害人类和动物的健康,引起国内外高度关注。对食源性致病菌有效的快速检测是食源性疾病进行检测、监管、预防和及时确诊的重要环节,研究和开发更好的现代快速检测技术已成为热点。便携式血糖仪(Personal glucose meters, PGM)因具有口袋式便携、快速、经济、操作简便、结果准确直观等优点而被广泛应用于医学领域,是糖尿病人在医院和家庭中常用的一种快速诊断和病情监测手段。然而,在细菌检测领域,即便是快速检测领域,通常也是操作比较繁琐,耗时也比较长。目前对致病菌定量和定性的检测方法有标准方法和快速检测方法,现有的快速检测技术有多种,虽然各具突出优点,但也确实存在不同的有待改进之处,如目前被认为优点非常突出并被广泛应用的适时荧光定量PCR技术,在所用耗材的费用及其安全性等方面有较大改进的空间。其它检测方法在快速、简便、经济、安全、准确等方面都各自存在一至多方面不够令人满意之处。能否将血糖仪及其配套电极的血糖检测手段用于致病菌定性／定量检测,目前尚未见报道。本论文用便携式血糖仪及其配套电极首先尝试对培养物中大肠埃希氏菌的计数进行研究,继而进行菌落总数测定研究,在此定量检测基础上尝试进行定性检测研究——弧菌属及嗜热脂肪芽孢杆菌的快速检测研究。目的在于尝试将便携式血糖仪及其配套电极用于细菌数量的定量和食源性致病菌种类的定性的快速检测,构建一种较好的细菌定量和定性的快速检测新方法。1.便携式血糖仪快速计数细菌检测初探本章的研究目的是尝试将PGM及其配套电极用于培养体系中葡萄糖浓度变化量的测定,构建一种快速计数食源性致病菌的新型电化学检测方法。本章选用大肠埃希氏菌(Escherichia coli, E. coli)为模型菌株,以营养肉汤为基础培养基,用PGM及其配套电极测定了培养基中葡萄糖添加量的适宜浓度范围及最佳检测浓度,接种不同浓度的E. coli后培养物中葡萄糖含量变化及适宜检测时间、pH和温度等,并对照国标方法,确定了葡萄糖消耗量与E. coli接种量的对应关系。研究结果表明,PGM及其配套酶标电极适用于该培养体系,当营养肉汤中葡萄糖浓度范围为1.1mmol·L-1～33.3mmol·L-1时可以被PGM准确测出；培养物中葡萄糖消耗量随E. coli浓度的增加而呈现规律性的增加。在最佳检测条件下,当E. coli浓度在103～109CFU/mL变化时,葡萄糖浓度变化量(△C)与E. coli浓度的对数值呈良好的线性关系,线性方程为AC (mmol/L)=0.657lg [C/CFU·ml-1]-1.271,相关系数R2为0.993,检出限为2.3×102CFU/mL (S/N=3)。此方法不需要对样品进行前处理,可在4h内完成检测。该研究表明用PGM计数E. coli是可行的,其最大优点是快速、简便、经济又安全,摒除其它计数方法需要培养24h以上,或耗材较贵,或操作繁琐又不安全等不足,值得进一步扩展应用于其它细菌的计数研究。2.便携式血糖仪定量检测菌落总数的研究本章的目的是将PGM应用于食品样品中菌落总数的测定,以获得一种更好的菌落总数测定方法。试验通过对培养基中葡萄糖初始浓度、检测时间、培养温度和pH值等参数的优化和选择,构建了一种快速测定食品中菌落总数的新型生物传感器方法,检测结果可在4h内获得。试验结果表明,各类食品样品中的菌浓度在一定范围内变化时,葡萄糖浓度变化量(△C)都与菌液浓度的对数值呈良好的线性关系,检出限为101CFU/mL～102CFU/mL,与GB方法对照,该检测方法具有较好的准确性。研究表明,该检测方法能够十分快速准确的检测多种食品样品中的菌落总数,具有很好的开发应用潜力。3.便携式血糖仪快速检测弧菌的研究弧菌属细菌是影响水产品安全最主要的细菌,对弧菌含量的检测分析可作为评估水产品的弧菌污染程度及水产品安全性的重要指标。为构建一种快速、简便、经济、敏感的水产品中弧菌污染程度的新型检测方法,本研究以副溶血弧菌(Vibrio.Parahaemolyticus,V. P)为试验菌种,将PGM及其配套电极与葡萄糖-TCBS培养液相结合,对弧菌属的测定条件进行了优化和选择,并对多种弧菌及非弧菌属细菌进行特异性检测。研究结果表明,在最佳检测条件下,当V. P浓度在103-109CFU/mL变化时,葡萄糖浓度变化量(△C)随V.P浓度对数值的增加而呈相应的线性增长,线性方程为AC(mmol/L)=0.526lg[C/CFU·ml-1]+2.188,相关系数R2为0.994,检出限为102CFU/mL(S/N=3)。研究表明,该检测方法最大的优势是快速,整个测试过程可在6h左右完成,检测时间仅为常规TCBS培养方法的1/3～1/4。此外,此方法还具有简便、经济、特异、准确等优点,是一种很有前景的水产品中弧菌的快速检测分析方法。4.便携式血糖仪快速检测嗜热脂肪芽孢杆菌的研究嗜热脂肪芽孢杆菌(Bacillus stearothermophilus, B. St)是导致多种蔬菜、肉类罐头平盖酸败变质的主要菌种,对该菌的检测是评价和确定罐头食品安全性的较重要指标。为构建一种良好的快速检测B.St的新方法,本研究用PGM及其配套电极结合溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨培养液进行了可行性试验,并对培养物中的葡萄糖消耗量进行了监测及对比分析,确定了最佳检测条件。结果表明,在最佳检测条件下,检测程序可在6h内完成,当B.St浓度在102～109CFU/mL变化时,葡萄糖浓度变化量(△C)随菌液浓度对数值的增加而呈相应的线性增长,线性方程为AC (mmol/L)=0.502lg [C/CFU·ml-1]+1.698,相关系数R2为0.994,检出限为101CFU/mL (S/N=3)。研究表明,通过用PGM及其配套电极对溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨培养液中葡萄糖消耗量进行监测分析,即可定性且定量检测B.St,该方法具有良好的灵敏性、特异性和准确性,在快速、简便和经济方面具有显著优势,是一种非常易于推广应用到罐头食品中B.St快速检测的新技术,具有很好的创新性和应用前景。