微生物檢測

什麼是微生物檢測?

微生物 (microorganism) 普遍存在於自然環境中，它們已被廣泛應用於食品製造業，如保健食品、乳酪、啤酒、麵包等。然而，某些微生物的存在會造成人體的不適或對健康造成危害，常見的病原菌如大腸桿菌 (E. Coli)、沙門氏菌 (Salmonella)、金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus) 等。

因此微生物的檢測可確認樣品中特定微生物的存在狀況與數量，或可監測環境及產品是否受到汙染及受汙染的程度，是製藥、食品、飲料、化妝品等行業中重要的品質管控項目 (quality control)，以確保最終產品的安全。

飲用水與包裝水的水質規範

水是自然界重要的生物資源之一，生物皆賴以為生，而致病性微生物的接觸、攝入是其主要風險之一。為維護生態環境及保障用水的安全，微生物含量的監測不可或缺，是評估衛生、品質的常用指標。
我國對於微生物的規範，除了河川、湖泊、海域等環境的地面水體外，也訂定飲用水、包裝及盛裝飲用水等相關規範。

依我國行政院環保署及衛生福利部公告水質微生物標準整理如下。其中針對市售包裝/盛裝飲用水，除了在水源、水質須符合飲用水水源及水質相關規範外，水體經處理後也應符合我國衛生福利部公告之食品中微生物衛生標準。

a飲用水水源水質標準 (環署毒字第 56075 號)
b飲用水水質標準 (環署水字第 1111059186A 號)
c食品中微生物衛生標準 (衛授食字第 1091302247 號)
d依檢測方法不同，單位為MPN/100 mL或 CFU/100 mL
e總菌落數採樣地點限於有消毒系統之水廠配水管網

常見水中微生物檢測方法

水中微生物的檢測有多種方法，常見的有多管發酵法 (multiple-tube fermentation method or MPN method)、塗抺法 (spread plate method)、混合稀釋法 (pour plate method) 及濾膜法 (membrane filter method)。

濾膜法是一種廣為使用的分離技術，已於1961年被美國環保局 (U.S. EPA) 採用。與其它方法相比，濾膜法的優勢包含：前置準備工作少、樣品具高度代表性、可降低偽陽(陰)性機率、檢測結果準確等，是水質、液態樣品中微生物的主要分離技術。

濾膜法是將液態檢體經一定孔徑的濾膜過濾後，將大於其孔徑的微生物滯留於濾膜上，於適當培養基及環境下進行微生物培養，最後透過觀察、計數得到樣品中微生物的數量。
我國行政院環保署及衛生福利部已針對水質檢測公告多種使用濾膜法的檢測方法：

• (環) 水中大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E202.55B)
• (環) 水中總菌落數檢測方法－濾膜法 (NIEA E205.57B)
• (環) 水中糞便性大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E214.00C)
• (環) 飲用水中大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E230.55B)
• (衛) 包裝飲用水及盛裝飲用水中大腸桿菌群檢驗 – 部授食字第 1021951151 號
• (衛) 包裝飲用水及盛裝飲用水中糞便性鏈球菌之檢驗 – 部授食字第 1021951173 號
• (衛) 包裝飲用水及盛裝飲用水中綠膿桿菌之檢驗 – 部授食字第 1021951265 號

水中微生物檢測流程

微生物檢測流程以「飲用水中大腸桿菌群檢測方法－濾膜法 (NIEA E230.55B)」 為例：

• 實驗應全程於無菌操作台中進行。
• 前置作業：將過濾裝置(filtration apparatus)中的不鏽鋼濾杯(funnel)及浸泡過 95 % 酒精的鑷子以 電子點火式本生燈進行火焰滅菌，冷卻至室溫備用。

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檢測步驟：

1. 將無菌濾膜 (sterile membrane filter) 放置於濾杯基座上，加入少量無菌稀釋液，以測定過濾裝置是否裝置妥當。
2. 檢測或稀釋前，劇烈搖晃 25 次以上，以充分混合樣品。
3. 加入 100 mL 水樣以真空幫浦 (vacuum pump) 過濾，再以 20 mL 以上之無菌稀釋液沖洗濾杯。
4. 移開濾杯，取出過濾後之濾膜放置於含有培養基之培養皿上。濾膜應完全與培養基貼合，避免產生氣泡。
5. 將培養基倒置於培養箱 (incubator) 內，以 35 ± 1 oC 培養 24 ±2 小時。 培養後，取出培養基，以 Galaxy 330 菌落計數器 (colony counter) 計數並記錄培養皿中金屬光澤菌落數。若菌落太多造成計數困難時，則以「菌落太多無法計數」(Too numerous to count; TNTC) 表示。
6. 結果處理：以公式計算大腸桿菌群密度，單位為 CFU/100 mL (Colony forming units/100 mL)。

挑選微生物檢測設備的兩大重點

水中微生物檢測是將水樣過濾後，再將濾膜放置培養基中進行培養，觀察微生物生長的情形。檢測過程中常有多重複樣品需求，且常需倒除大量廢液。在採購相關設備時，可考慮以下兩大重點：

1) 選擇可以快速滅菌的設備
實驗設備常以高壓滅菌釜 (autoclave) 進行滅菌，動輒需花費數小時。為了加速實驗流程，除了可以準備多組設備方便交替使用以外，也可考慮使用能夠快速滅菌的材質，例如以不鏽鋼製成的設備，可以直接以火焰滅菌，只需數秒時間加熱並冷卻後，就能立即檢測樣品。不僅大幅縮短樣品處理時間，也讓流程更順暢。

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2) 方便排除廢液。
微生物檢測所過濾的水樣，不需特殊處理即可直接倒除，然而，如果過濾的水樣還要用廢液瓶蒐集後再倒掉，等於多花一次功夫。
如果選用具有直接排水設計的設備，就可以將過濾後的廢水直接引導至水槽，省去倒除廢液的步驟、節省實驗時間。

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參考資料：

–SGS-水質檢驗項目有哪些？您喝的水符合飲用水水質標準嗎？

–食品、包盛裝飲用水微生物檢驗-南投縣衛生局

–食品中微生物衛生標準-衛授食字第 1091302247 號

–水質檢驗項目有哪些？您喝的水符合飲用水水質標準嗎？-SGS食品服務部

–飲用水水源水質標準-環署毒字第 56075 號

–飲用水水質標準-環署水字第1111059186A號

–飲用水管理條例-華總一義字第09500011681號

–飲用水水質及水源水質標準執法應注意原則-環署水字第1111084088號函-111.07.01生效

–李維旻、李貞慧，自來水會刊雜誌，淨水場微生物檢測方法比較與分析，2020

– Pour Plate and Most Probable Number tests have changed little in 50 years, while new technology has advanced Membrane Filtration Tests for microbial QC

–Analytical Methods Approved for Compliance Monitoring under the Revised Total Coliform Rule, EPA 815-B-19-007, EPA, 2019

–Difference Between Pour Plate and Spread Plate

–EQUIVALENT TESTING METHODOLOGY FOR AGRICULTURAL WATER, FDA

–ENUMERATION OF MICROORGANISMS

–Microbial Aspects of Drinking Water