饮用水中致病性微生物PCR快速检测技术研究进展

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　　【摘要】饮用水是指不经过任何处理而直接供给人体应用的水，是维持生存的重要物质。对于人体而言，水是体内一切化学反应的媒介，通过将各种营养素及物质进行运输以满足机体各组织及细胞对于养分的需求。水厂是社会重要组成部分之一，主要为居民提供饮用水。但是，一旦水厂生产的饮用水中存在致病微生物，便会对机体健康造成影响，故而有必要针对饮用水实施检测，提高饮用水质量来确保机体健康。随着医学技术的进步和发展，现代微生物快速检测技术逐渐应用于工作中，为饮用水致病性微生物检测提供了全新的思路。本文现在对饮用水中致病性微生物聚合酶链式反应（PCR）快速检测技术研究进展进行分析，以为疾控中心针对水厂生产饮用水质量的检测工作提供参考。
　　【关键词】聚合酶链式反应;饮用水;致病性微生物;快速检测技术
　　【中图分类号】R840.5【文献标识码】A 【文章编号】2095-6851（2019）06-256-01
　　水厂生产饮用的水质量问题是常年研究课题之一，其质量问题不仅影响着检测水平的高低，也直接影响着機体的健康。快速检测技术则是近年来国内外学者研究的热点，并指出利用聚合酶链式反应（PCR）原理在饮用水中致病性微生物检测方面具有较好效果，促使快速检测工作逐渐向操作简单、快速、敏感及高效方向发展。但围绕其相关研究较少，故而有必要为就上述理论开展综述研究，进一步明确PCR快速检测技术在水厂生产饮用水中致病性微生物检测中的效果及价值。本文通过查阅资料库，诸如万方、知网及维普等储存的相关文献资料，就水厂生产饮用水中致病性微生物PCR快速检测技术研究进展开展如下综述。
　　1 饮用水
　　饮用水是指干净的天然泉水、井水、河水、湖水在内能够不经过任何处理而直接供给人体饮用的液体，也是构成细胞、组织液、血浆等的重要物质，通过对机体其他组织输送养分以确保机体正常生存。而且，基于水的本身溶解力强等特点，能够对许多物质进行溶解并使其解离至离子状态，从而发挥对应作用。但是水包容万物，其中也会存在致病性微生物，一旦被人体饮用后便会对其造成损伤，从而导致相关疾病发生威胁其健康。因此，针对水厂生产饮用水应采取合理有效的检测手段，以对饮用水质量及机体安全提供保障。
　　2 聚合酶链式反应
　　PCR在生物学中是一种用于放大扩增特定的DNA片段的分子生物学技术，具有将微量的DNA大幅增加等特点。PCR应用于检测中的设想首先由1983年美国Mullis学者提出，经不断研究整理后于1985年发明，并著名为“简易DNA扩增法”[1]。在具体检测工作中，PCR是通过利用DNA在体外处于95℃高温条件下会转变为单链这一特性，并结合低温时与单链按碱基互相配对的原则为基础，后将温度调节为适合DNA聚合酶反应的72℃，从而根据其反应结果协助检测机构开展检测工作。DNA的半保留复制是生物进化和传代的重要途径，双链DNA在多种酶的作用下能够变形接旋成单链，且在DNA聚合酶及启动子的参与下，可根据碱基互补配对原则复制成同样的两分子拷贝。因此，通过温度变化控制DNA的变形和复性，并设计引物作为与之对应的启动子，加入DNA聚合酶后可完成特定基因的体外复制。应用于检测中，该技术具有操作简便、反应迅速、特异度高及灵敏度高等特点，并在医学、制药、农业、环境工程等领域均取得显著效果。
　　3 PCR的进展及应用
　　在饮用水中，不同微生物具有不同的致病剂量，对于机体原有菌群体系也会产生不同的影响。而在以往检测中，需要不断对饮用水中的微生物实施人工分离、培养、鉴定等工作，少数检测工作需要应用显微镜技术来辅助开展，导致检测工作不仅繁琐，且耗时间较长，极易受操作技术及流程等内外在因素影响而使检测准确度及精准度降低。针对这一问题，国内外科学家均围绕其开展相关研究，为选取一种更为快速准确的检测方法。PCR是经研究结论得出最具发展前景的方法，应用于致病性大肠杆菌中已经取得较好的应用效果，有学者开展实时定量PCR技术和逆转录PCR技术来对大肠杆菌0157：H7的VT1和VT2毒素基因进行检测，刘营、孙继民、凌锋等学者使用lamB作为目标基因检测到（1-5）个目标基因/ml，且在24h内针对近百种环境水样实施检测，也取得了与标准方法100%的吻合检测结果[2]。基于上述研究结论，该检测技术被国外部分国家列为水质的例行检测项目。目前，我国PCR技术主要应用于疾控中心检测中，诸如致病性微生物鉴定、血源筛查及遗传性疾病诊断中，虽然在各诊断工作中均取得满意效果，但围绕饮用水中致病性微生物检测研究相对较少，龚永平、郝中香、陈珍容等学者[3]将PCR快速检测技术应用于饮用水中致病性微生物检测中，侧重于隐孢子虫、金黄色葡萄糖菌肠毒素A基因、病原体、军团菌、大肠杆菌、沙门氏菌、甲肝病毒、星状病毒、轮状病毒、弯曲杆菌等致病性微生物诊断，而王星星、李盼盼、何婧琳等学者[4]则成功检测到了甘氨酸脱羟酶基因;就上述检测结果可证实，将PCR技术应用于饮用水中致病性微生物诊断中，能够略过传统分离、培养及鉴定等工作所消耗的时间，大大提高了检测工作的效率及准确率，并准确反应饮用水中致病性微生物的种类及数量。
　　4 结束语
　　以往针对饮用水中致病性微生物检测需要投入大量的人力、物力、财力及时间，逐一对微生物的种类及数量进行鉴别，且在实际检测中也极易受内外在因素影响而导致鉴别结果失真。而采用PCR技术则能够准确反应水厂生产饮用水中致病性微生物的种类及数量，大大满足了疾控中心对于水质监测效果的需求，及时根据水厂生产饮用水中致病微生物群制定对应处理措施，从根源处避免了水厂生产饮用水质量对机体造成的损伤。
　　参考文献：
　　[1]黄廷林. 水源水库水质污染原位控制与改善是饮用水水质安全保障的首要前提[J]. 给水排水， 2017， 43（1）：1-3.
　　[2]刘营， 孙继民， 凌锋， 等. 基于分子生物学技术的吸血节肢动物 血餐宿主鉴定方法研究概述[J]. 中国媒介生物学及控制杂志， 2017， 28（6）：603-607.
　　[3]龚永平， 郝中香， 陈珍容， 等. 微滴式数字PCR绝对定量应用研究进展[J]. 中国预防兽医学报， 2017， 39（08）：88-92.
　　[4]王星星， 李盼盼， 何婧琳， 等. 富含胞嘧啶单链DNA-银纳米簇荧光探针用于S1核酸酶的灵敏检测[J]. 高等学校化学学报， 2017， 38（8）：1334-1340.
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