欧盟研究：实时逆转录聚合酶链反应技术助力快速检测饮用水中的大肠杆菌
发布时间：2025-05-26 浏览次数：149 分享：
在欧盟，饮用水的微生物质量受到严格监管，要求每100毫升水中肠道肠球菌和大肠杆菌的菌落形成单位不超过零个。传统的基于培养的参考方法或最可能数（MPN）方法需要1-2天才能得出结果，这可能导致在污染事件发生时延误及时采取行动。相比之下，分子技术可以在几小时内提供结果。因此，开发和验证一种与参考方法一样可靠的替代方法对于满足欧盟饮用水指令（DWD）2020/2184的要求至关重要。
本研究的替代方法基于实时RT-PCR技术，靶向大肠杆菌的16S rRNA基因。该方法由荷兰和弗拉芒饮用水实验室开发并验证，JRC对其进行了微调，使其在RNA提取过程中更具灵活性。研究分为两个阶段：第一阶段的实验室间研究于2021年10月启动，涉及16个组织的18个实验室；第二阶段的研究于2023年3月进行，涉及17个组织的19个实验室。
图1（不同污染水平下Ct值的分布）：展示了各参与实验室对不同污染水平的水样检测结果，表明Ct值随着污染水平的增加而逐渐降低，且大多数实验室能够有效区分阴性和阳性样本。
在第二阶段的研究中，JRC负责所有样品的过滤工作，使用混合纤维素滤膜用于参考方法，而使用聚碳酸酯滤膜用于替代方法。样品被分发给参与实验室，进行RT-PCR分析。研究的主要目标包括：验证分子方法在欧盟代表性规模上的适用性；测试改进后的分子方法作为常规大肠杆菌检测的替代方法；识别替代方法的关键组成部分以满足与标准方法的等效性标准；并提出进一步改进的建议。
图2（各参与实验室的Z分数表现）：通过Z分数评估各实验室在不同污染水平下的检测结果，显示大多数参与实验室的平均Z分数在“很好”或“优秀”范围内，证明了替代方法的可靠性。
经过两轮实验室间研究，替代方法显示出略低于参考方法的敏感性（91.1% vs. 97.2%），但能够更快地提供结果，使其成为一种有价值的筛查工具。在第二阶段的研究中，替代方法的特异性为97.7%，敏感性为91.1%，相对检测水平（RLOD）为1.790，表明参考方法的敏感性高于替代方法，但替代方法仍满足方法比较研究的可接受性标准。
这项研究首次在欧盟范围内验证了实时RT-PCR技术作为饮用水中大肠杆菌检测的替代方法的可行性。该方法能够在4-6小时内完成检测，相较于传统的21-24小时，大大缩短了检测时间。这对于及时发现饮用水中的粪便污染、预防水传播疾病和保护公共健康具有重要意义。
参考文献：Gomez L, Brandão J, Navarro A, et al. Application of a real-time reverse transcription polymerase chain reaction for rapid detection of Escherichia coli in drinking water: an EU representative study[J]. Environmental research, 2025: 121786.
来源：微生物安全与健康网，作者~徐礼龙。
