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酸土环脂芽孢杆菌(Alicyclobacillus acidoterrestris),俗称耐热菌,因其耐热耐酸的特性可经受果汁巴氏杀菌过程而存活,在合适的条件下,可迅速生长繁殖而导致果汁感官品质的劣变。在浓缩苹果汁出口时,国外厂商要求在10mL浓缩汁中该菌含量不大于一个。目前,国内外对此菌的检测方法都采用传统的细菌培养平皿记数法,培养周期长(4-5天),操作繁琐,成为果汁厂质量控制程序中的滞后环节。要解决浓缩果汁中耐热耐酸菌的检测手段远远滞后于生产的矛盾,就必须研究其快速检测技术。 聚合酶链式反应(PCR)技术是一种快速、灵敏的微生物的检测方法,可在数小时内,将靶序列特异性扩增至百万倍以上,达到检测目的。采用PCR技术检测苹果浓缩汁中的耐热菌已有一定进展,但需预增菌15h,整个检测时间仍较长,且只是定性,不能定量。 本实验在前人工作的基础上,采用各种方法,提高PCR检测的灵敏度,希望不经增菌,直接扩增靶序列到可检测水平,进一步完善定性系统,首次采用竞争定量PCR,建立果汁中耐热菌的定量检测方法。即,构建竞争模板,使已知量的竞争模板与未知量的靶序列在同一反应体系中扩增,达到对靶序列的定量。通过研究,得到了以下结论: 1.研究了煮沸裂解法、微波法、超声法、酶煮沸裂解法、经典酶法、SDS法、CTAB法、改进CTAB法、氯化苄法、氯仿直接提取法等多种模板制备法,结果表明,氯化苄法能够获得较好质与量的PCR反应模板。其步骤及优化参数如下:集菌,沉淀加入250μL的TE,50μLSDS和150μL氯化苄,混匀,50℃温浴1h。加入150μL3M的NaCI,冰浴15min。8000转离心10min,取上清加0.6体积异丙醇,轻摇均匀至DNA沉淀下来,12000转离心10min,弃上清。用体积分数70%的乙醇洗沉淀,12000转离心2min,2次,适当体积的TE缓冲液溶解沉淀。 2.改进的25μLPCR优化体系:Taq酶用量为1.4U,Mg2+浓度为2.0mmol/L,使用10%甘油作促进剂。 3.采用热启动与降落PCR体系,可大幅度提高检测灵敏度。热启动PCR,在冰浴上混匀各成分,当PCR仪温度升至70℃以上时加样扩增;降落PCR,退火温度从60℃降落到50℃。采用上述优化体系后,检测灵敏度由104提高到101,能够检测到5x10‘个目标模板T,但扩增条带非常微弱,以5x102个目标模板T扩增时,结果较为稳定。 4.首次设计了引物3,与引物1配对,通过一轮PCR得到竞争模板C,通过温度梯度PCR获得此反应的最佳退火温度为58℃。以引物1、引物2扩增C、T,对凝胶电泳结果分析,C具有和T一样的与引物1、引物2结合的位点,C、T相差约50bp,验证了c为所需竞争模板。 5.以5x10s5xl价的C、T对应浓度共扩增,及sxioZT与5x105sx1护的c共扩增,sxio4T与5xl护5xl护的c共扩增,结果证明c与T的扩增效率较为一致。C与T在同一反应体系中共扩增的检测低限为5 xl护个靶分子,初步建立了耐热菌PCR定量方法。 6.运用本试验研究所建立的竞争定量PCR检测到培养样品与人工回添果汁中5 xl护、5xl了个的耐热菌。本竞争定量PcR体系目前还不能运用到浓缩苹果汁中耐热菌的检测,有待进一步研究改进。