[发明专利]用于检测细菌孢子的快速方法

说明书

本发明提供了通过测量二磷酸腺苷(ATP)的经时产生，用于检测细菌孢子的存在的方法。通过将单磷酸腺苷(AMP)和二磷酸腺苷(ADP)转换为ATP来检测孢子。

相关申请的交叉引用

本专利申请作为PCT国际专利申请于2017年7月12日提交，并且涉及与此同时提交的国际申请“A METHOD FOR THE RAPID DETECTION OF BACTERIAL SPORES IN ANINDUSTRIAL PROCESS”序列号(代理人案卷号163.3176WO01)中公开的主题，所述国际申请的主题以引用的方式并入本专利申请中。

背景技术

内生孢子是由厚壁菌门(Firmicute)中的特定细菌物种产生的休眠，坚韧，非生殖结构。当处于营养状态的细菌细胞暴露于应激或缺乏营养时，产生内生孢子或孢子。内生孢子具有非常低的代谢率，且因此无法通过通常用于快速检测营养细菌细胞的方法进行检测。进一步地，孢子极难杀死，因为它们被设计为在恶劣条件下生存，所述恶劣条件例如UV、热、消毒剂、干燥和饥饿。在暴露于有利的条件和营养素后，孢子发芽以产生营养细胞。

产生孢子的细菌是成问题的，因为它们引起人和动物中的疾病，食物和饮料中的腐败，并且促进生物膜的永存化。特别关注的产生孢子的细菌菌株是芽孢杆菌属(Bacillus)和梭菌属(Clostridium)中的那些。两者均为革兰氏阳性杆状细菌，其包括对人有害的物种。炭疽杆菌(B.anthracis)产生炭疽毒素，并且蜡状芽孢杆菌(B.cereus)引起食物中毒。肉毒杆菌(C.botulinum)引起肉毒杆菌中毒(也称为肉毒杆菌毒素)，艰难梭菌(C.difficile)引起腹泻，产气荚膜梭菌(C.perfringens)引起食物中毒，且破伤风杆菌(C.tetani)引起破伤风。芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)和短芽孢杆菌属(Brevibacillus)细菌可以在食物包装纸板产品中引起问题。蜡状芽孢杆菌是最成问题的细菌之一，因为它已被鉴定为对用于净化环境表面的杀菌化学品具有渐增的抗性。

蜡状芽孢杆菌经常被诊断为胃肠道病症的原因，并且已被提议为数次食源性疾病暴发的原因。由于蜡状芽孢杆菌的快速孢子形成能力，因此它很容易在环境中存活。这种细菌可以直接和间接污染食物。蜡状芽孢杆菌可以直接经由粪便和土壤污染生乳，并且可以在牛的肠通道和巴氏灭菌过程中存活。间接污染可以来自液体和食物包装中蜡状芽孢杆菌孢子的存在。与食物直接接触的材料中存在的孢子可以引起孢子迁移到食物内，导致腐败。

鉴于这些细菌由人摄入的负面影响，政府机构已制定了旨在减少孢子存在的标准或指南。当前的孢子检测方法需要48小时来完成。测试细菌孢子的最常见方法是平板技术。这种两天延迟对于许多行业是不切实际的。在产品测试的情况下，两天延迟需要隔离大量产品，直到测试结果完成。这例如在造纸或纸板工业中是一个问题。

同样地，当测试食物和饮料加工设备时，设备仅定期取下用于清洁，并且实际上，不能保持离线两天。医院在等待测试结果时不能将病房空两天，所述测试结果设计为在已感染有艰难梭菌的患者已出院后，鉴定病房中的表面上的孢子存在。而且，将一定数量的食物或水保持被隔离是不切实际的，尤其是在等待时食物可能腐败的地方或者水或流体不断变化的地方(例如，冷却塔水、饮料、牛奶加工过程中的牛奶)。

孢子形成细菌可以对液体包装纸板产品质量和机器生产具有负面影响。在生产过程中液体包装纸板产品的孢子污染的不充分诊断可以导致经济损失。

本公开内容正是针对这一背景而制备。

发明内容

一般而言，本公开内容涉及快速检测且区分细菌孢子与营养细胞的方法。