隨著(zhù)現代農牧業(yè)的持續發(fā)展，對精準質(zhì)量控制的需求日益增加，QuanID 微生物質(zhì)譜將助力客戶(hù)需求，提供更加優(yōu)質(zhì)的解決方案
背景
集約化養豬作為當代主流的高投入、高產(chǎn)出、高效益的經(jīng)營(yíng)方式，被廣泛應 用于現代專(zhuān)業(yè)化養豬場(chǎng)。然而集約化在帶來(lái)高效生產(chǎn)的同時(shí)也存在如疾病防控為主 的隱患：如由于集約化飼養生豬的高數量和批次，當個(gè)體發(fā)生傳染性疾病，即會(huì )直 接對集體健康造成威脅。同時(shí)，以病毒為主的防控重心，使得被忽略的細菌性疾病 成為感染防控的又一難關(guān)。因此，針對細菌性疾病的防治，微生物抗原的種屬鑒定 和診斷是首當其沖的關(guān)鍵?，F今臨床主要通過(guò)觀(guān)察細菌菌落形態(tài)、革蘭染色、顯微 鏡檢查，以及生化試驗等對致病菌進(jìn)行檢測和鑒定，但這些方法因主要依賴(lài)致病 菌的生長(cháng)代謝，在實(shí)驗上存在周期長(cháng)和主觀(guān)局限性等問(wèn)題 。因此，更加快速和準 確的致病菌鑒定始終是疾控防控技術(shù)發(fā)展的核心需求?，F如今，隨著(zhù)蛋白質(zhì)組學(xué)研 究技術(shù)的不斷發(fā)展，基質(zhì)輔助激光解吸電離（Matrix assisted laser desorption/ ionization, MALDI）作為具有高通量，高效率，實(shí)驗操作簡(jiǎn)單快捷且經(jīng)濟等特點(diǎn)， 已在微生物鑒定的技術(shù)應用上得到臨床的高度重視和專(zhuān)家認可，該技術(shù)可應用且并 不局限于微生物鑒定、菌株分型、流行病學(xué)研究、生物戰劑檢測、水和食源性病原 體的檢測、抗生素耐藥性的檢測、血和尿道病原體檢測等研究及臨床領(lǐng)域。此篇紀 要中，將針對豬場(chǎng)集約化的致病菌防控方向，介紹和展示使用 MALDI-TOF MS 對 環(huán)境中的微生物進(jìn)行檢測鑒定的應用。
實(shí)驗與材料
使用 MALDI-TOF MS 對致病微生物進(jìn)行鑒定的流程主要分為以下四步 (Figure 1)：
Figure 1: The brief workflow of microbe identification using MALDI-TOF MS.
第一步：微生物培養菌落選取 （單菌落挑取涂板）。 第二步：使用融智生物微生物基質(zhì)試劑盒（貨號：QT-SJ01-I）進(jìn)行前處理。 第三步：使用 MALDI-TOF MS 進(jìn)行上機，采集譜圖。 第四步：使用 QuanID 微生物鑒定系統對譜圖結果進(jìn)行數據庫比對得到鑒定結果。
第二步：使用融智生物微生物基質(zhì)試劑盒（貨號：QT-SJ01-I）進(jìn)行前處理。
第三步：使用 MALDI-TOF MS 進(jìn)行上機，采集譜圖。
第四步：使用 QuanID 微生物鑒定系統對譜圖結果進(jìn)行數據庫比對得到鑒定結果。
結果與討論
此次實(shí)驗的結果展示為經(jīng)過(guò)分純培養的豬類(lèi)常見(jiàn)細菌致病菌單菌落在 MALDI-TOF MS 上的微生物鑒定結 果。菌種選用傳代豬類(lèi)常見(jiàn)疾病的病原菌的標準菌株，及經(jīng)過(guò)測序等手段進(jìn)行過(guò)確認的等效菌株。畜牧業(yè)豬類(lèi) 常見(jiàn)的細菌性疾病包括：豬鏈球菌病、豬巴氏桿菌病、豬丹毒、豬傳染性胸膜肺炎、豬副嗜血桿菌病等。在此 次鑒定中，微生物結果譜圖與 QuanID 數據庫達到高度匹配，一致性 100%，在 QuanID 系統中亦得到高評分 的結果 (Figure 1)，充分展示出 MALDI-TOF MS 在檢測和鑒定畜牧業(yè)豬類(lèi)常見(jiàn)致病菌種上的高準確，高靈敏 的應用價(jià)值。 結果與討論 實(shí)驗與材料 使用 MALDI-TOF MS 對致病微生物進(jìn)行鑒定的流程主要分為以下四步 (Figure 1)： Figure 1: The brief workflow of microbe identification using MALDI-TOF MS.
Figure 2: the microbe identification results based on peptide mass fingerprints matching against QuanID Microbe Databa.
MALDI-TOF MS在微生物鑒定中的優(yōu)勢：
1. 快速
常規微生物鑒定需要進(jìn)行繁瑣的生化確認 ,DNA 提取測序等分子手段以及長(cháng)時(shí)間的培養，而通過(guò) MALDITOF MS 可以在短短 10min 內對 96 個(gè)獨立菌種樣本進(jìn)行數據采集及鑒定，整個(gè)流程相對傳統生化方法亦或是 測序等手段能夠縮短大量時(shí)間。
2. 經(jīng)濟
傳統生化鑒定手段比較繁瑣、耗時(shí)，需要經(jīng)過(guò)增菌培養，選擇性培養以及生化鑒定培養輪番培養才能夠確 定是否為目標菌種；而且選擇性培養基以及生化試劑板條在使用上只針對一類(lèi)菌，無(wú)法做到針對所有菌都使用 同一種培養基或生化板條；使用 QuanID 微生物質(zhì)譜鑒定菌株，省去了篩選鑒定耗材的困擾，僅需 1 個(gè)或者幾 個(gè)菌落即可完成鑒定，微升級的低試劑消耗，降低了鑒定費用。同時(shí)操作簡(jiǎn)單快捷，上手容易，對于人員的能 力要求也低。無(wú)論是在菌種鑒定的低成本，低消耗，還是在樣本檢測的高通量，時(shí)間成本節約上，QuanID 微 生物鑒定方法都相對傳統方法具有經(jīng)濟上的絕對優(yōu)勢。
3. 準確
MALDI-TOF MS 鑒定依據的數據庫均通過(guò)商業(yè)數據庫的嚴格驗證，不僅在比對鑒定上具有高準確度，且 無(wú)假陽(yáng)性或者假陰性對鑒定結果的實(shí)驗性干擾。目前 QuanID 數據庫已包含臨床微生物，畜牧業(yè)，食品，環(huán)境 等領(lǐng)域關(guān)注的微生物種類(lèi)。且該數據庫具有可持續累加性，在鑒定結果的準確性以及范圍上均能得等高標準的 穩定確認及提升。
結論
隨著(zhù)現代農牧業(yè)的持續發(fā)展，對精準質(zhì)量控制的需求日益增加，QuanID 微生物質(zhì)譜將助力客戶(hù)需求，提 供更加優(yōu)質(zhì)的解決方案。MALDI-TOF MS 技術(shù)已在微生物鑒定的高性能上得到國際的高度認可。QuanID 微 生物鑒定能夠快速鑒定養殖業(yè)中出現的多種細菌菌種的準確信息，為疾病診斷與防控提供了一個(gè)更加便捷高效 且經(jīng)濟的手段。該應用潛能不僅在控制疾病的傳播或者在傳播的初期給予警示，亦在最低化經(jīng)濟損失上提供正向效益。
參考文獻
WojewodaC．Pathologyconsultationonmatrix—assistedlaser desorption／ionization time-of—flight mass spectrometry for microbiology[J]．Am JClinPatho1．2013．140(2)：143—148 .
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