大腸菌群作為一群在一定條件下能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧或兼性慶氧革蘭氏陰性無芽胞桿菌,可用于評價食品衛(wèi)生狀況和推斷食品中腸道致病菌污染的可能。據(jù)其定義，其最重要的生化特性莫過于發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣，則在檢驗中，便有了MPN計數(shù)法和CFU平板計數(shù)法兩種不同方法。關(guān)于各類食品的大腸菌群限量值，國家標(biāo)準(zhǔn)多以MPN單位給出，但近年頒布實施的一些標(biāo)準(zhǔn)中，則多以CFU單位給出限值，如乳粉、速凍面米制品等。本文將結(jié)合兩種計數(shù)方法的原理，對實驗室檢驗人員和質(zhì)量管理人員普遍關(guān)心的MPN與CFU相關(guān)性做初步探討。

      1、MPN計數(shù)法原理淺析

       MPN是Most Probable Number的簡寫，即最大可能數(shù)，是基于泊松分布的一種間接計數(shù)法.1915年，McCrady首次發(fā)表了用MPN最大可能數(shù)法來估算細(xì)菌濃度的方法，這是一種應(yīng)用概率理論來估算細(xì)菌濃度的方法.經(jīng)過近百年的完善與發(fā)展，MPN最大可能數(shù)法己成為大腸菌群、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、蠟樣芽胞桿菌、阪崎腸桿菌等多種項目的計數(shù)方法。

       MPN是利用多個連續(xù)稀釋度(一般采用十倍系列稀釋)，每個稀釋度有多個平行發(fā)酵管進(jìn)行試驗，通過其結(jié)果的陽性管數(shù)分布情況(如0-0-0、2-0-0、3-1-0等)，查MPN表從而得出報告結(jié)果的一種計數(shù)方式。各種管數(shù)對應(yīng)的MPN值和MPN表都是通過統(tǒng)計學(xué)分布公式，經(jīng)過嚴(yán)密的計算過程得出的。每個濃度稀釋液接種的平行管數(shù)可以說3、5、10或者更多，平行樣品的數(shù)量越多，精確度越高。其中最常用的是接種3個稀釋度，每個稀釋度接種3管平行樣，共計9管，俗稱九管法。

       過仔細(xì)閱讀MPN檢索表可知每個常見管數(shù)均列出了95%可置信區(qū)間，即下限值與上限值。如3-3-0管數(shù)情況，查表可知最大可能數(shù)為240，其下限為42，上限為1000?？梢?，MPN單位僅間接的推算出了菌數(shù)的最可能數(shù)和其可信限，其實質(zhì)為菌數(shù)的范圍值。

      2、MPN計數(shù)法的局限性

       2.1平行性和重現(xiàn)性不佳

       本實驗室曾將帶菌樣品同時進(jìn)行多個“九管發(fā)酵”試驗，但得出的MPN結(jié)果卻不盡相同甚至差異較大。正是由于其間接計數(shù)只反映范圍的原理，導(dǎo)致了同一已知樣品平行計數(shù)卻結(jié)果不一致的情況。

       2.2相同MPN值不一定可信限相同，相同可信限MPN值也不一定相同

       如同樣是llMPN，不同管數(shù)所得到的可信限并不一致，管數(shù)1-0-2的可信限為3.6-38，管數(shù)1-2-0的可信限為3.6-42。反之，同樣是可信限8.7-94，卻可出現(xiàn)28、29、35、36等多種MPN值。

       2.3數(shù)值不連續(xù)

       通過MPN查到的結(jié)果全部是不連續(xù)的結(jié)果，這在日常檢驗和質(zhì)量控制中將帶來不便。如部分產(chǎn)品的限量值為lOOMPN，但表中卻沒有此數(shù)(也沒有1、10、1000)。如產(chǎn)品出廠標(biāo)準(zhǔn)是240MPN(管數(shù)3-3-0)，想要實現(xiàn)更嚴(yán)格的內(nèi)部控制，則只能通過陽性管數(shù)降低而難以直接控制到某確切的MPN數(shù)值。

      3、CFU計數(shù)法原理淺析

      CFU是Colony Forming Units的簡寫，即菌落形成單位。菌落指微生物在固體培養(yǎng)基上經(jīng)培養(yǎng)后生長繁殖而形成的能被肉眼所識別的生長物集落，它往往是由一個或一團(tuán)微生物生長為數(shù)以萬計的相同微生物集聚而成的?？梢姡珻FU的實質(zhì)就是菌落個數(shù)。

      4、MPN與CFU相關(guān)性初探

       由以上論述可知，CFU實質(zhì)是一個確定的個數(shù)即一個“點(diǎn)”，MPN的實質(zhì)是一個最可能數(shù)和一個范圍，即一個“區(qū)間”。一個“點(diǎn)”被包括在多個“區(qū)間”內(nèi)，而一個“區(qū)間”又涵蓋了很多個“點(diǎn)”，所以，MPN值與CFU值無法也不可能一一對應(yīng)。但其原理與相關(guān)性可對我們?nèi)粘z驗及質(zhì)量控制工作提供以下指導(dǎo)。

       4.1 MPN的使用

       我們了解MPN的實質(zhì)后應(yīng)加強(qiáng)檢驗環(huán)節(jié)的過程控制盡量確保試驗的準(zhǔn)確性，在報告結(jié)果環(huán)節(jié)上要重視相應(yīng)管數(shù)而非只關(guān)心MPN值本身。同時，我們應(yīng)該了解常規(guī)樣品最常出現(xiàn)的管數(shù)情況(如0-0-0、1-0-0、2-0-0、3-0-0、3-1-0、3-2-0等)，而不應(yīng)將MPN檢索表中的各種管數(shù)情況視為同概率情況(極低概率的管數(shù)情況在最新版大腸菌群國標(biāo)中已經(jīng)刪除)，若出現(xiàn)0-0-2、0-3-1、3-0-3等不常見管數(shù)情況，應(yīng)開展樣品調(diào)查和試驗自查而非盲目報告結(jié)果。

       4.2 CFU值與MPN值

       同一樣品，CFU值難以與MPN值相同，但一般而言，CFU值應(yīng)該至少落在MPN的5%可信限范圍之內(nèi)，如果不在，即出現(xiàn)了概率小于5%的小概率事件，有理由相信試驗操作或樣品本身可能存在一定問題。

       4.3合理利用上下限

       通過本實驗室的大量試驗數(shù)據(jù)顯示，通過MPN值的上下限來對應(yīng)控制CFU是相對合理的，如某產(chǎn)品要求小于lOCFU/g，我們知道當(dāng)管數(shù)為0-0-0時其上限為9.5CFU/g，故實踐中可以認(rèn)為檢驗結(jié)果0-0-0可滿足lOCFU/g的控制要求。當(dāng)然，這還要受到具體稀釋倍數(shù)、試驗操作、培養(yǎng)條件、樣品本身、培養(yǎng)基質(zhì)量等多種因素影響，只適合實驗操作人員在大量數(shù)據(jù)支持下對MPN上下限的合理利用。