飲用水中大腸桿菌群檢測方法-濾膜法(NIEA E230.55B)

中華民國 102 年 4 月 12 日環署檢字第 1020029392 號公告 自中華民國102 年6 月15 日生效 NIEA E230.55B

【一、方法概要】
本方法係用濾膜檢測飲用水中好氧或兼性厭氧、革蘭氏染色陰性、 不產芽孢之大腸桿菌群(Coliform group)細菌。該菌群細菌在含有乳 糖的LES Endo agar 或含有乳糖的 m-Endo broth 培養基吸收襯墊上,於 35 ± 1℃ 培養 24 ± 2 小時會產生具金屬光澤菌落(圖 1)。所有缺乏 金屬光澤的菌落,均判定為非大腸桿菌群。

【二、適用範圍】
本方法適用於飲用水及飲用水水源之大腸桿菌群檢測。

【三、干擾 】
(一) 水樣中含有抑制或促進大腸桿菌群細菌生長之物質。
(二) 檢測使用的玻璃器皿及設備含有抑制或促進大腸桿菌群細菌生長 的物質。
(三) 濁度過高之水樣易造成濾膜孔隙阻塞,或造成細菌菌落瀰漫生長 (Spreading)而影響水樣檢驗的觀察及結果的判讀。

【四、設備及材料】
(一) 量筒:100 至 1000 mL 之量筒。
(二) 吸管:有 0.1 mL 刻度之 10 mL 無菌玻璃吸管或無菌塑膠吸管, 或無菌微量吸管(Micropipet)。
(三) 稀釋瓶:100 至 1000 mL 能耐高溫高壓滅菌之硼矽玻璃製品。
(四) 錐形瓶:200 至 2000 mL 能耐高溫高壓滅菌之硼矽玻璃製品。
(五) 採樣容器:容量 250 mL 以上無菌之硼矽玻璃或塑膠有蓋容器, 或市售無菌袋。
(六) 培養皿:硼矽玻璃製品或市售無菌塑膠培養皿,大小為 60 × 15 mm、50 × 12 mm 或其他適當大小。
(七) 過濾裝置:能耐高溫高壓滅菌的玻璃、塑膠、陶瓷或不鏽鋼等材質 構成之無縫隙濾杯,以鎖定裝置、磁力或重力固定於底座。
(八) 抽氣幫浦:壓力差宜為 138 至 207 kPa。
(九) 濾膜:使用直徑 47 mm、孔徑 0.45 μm 且有格線的無菌濾膜。
(十) 鑷子:前端平滑、內側無波紋,使用前浸泡於 95% 酒精再以火燄 燃燒滅菌。
(十一)培養箱:溫度能保持 35 ± 1℃。
(十二)加熱板:附磁石攪拌功能。
(十三)天平:待測物重量大於 2 g 時,須能精秤至 0.01 g;待測物重量 不大於 2 g 時,須能精秤至 0.001 g。
(十四)高壓滅菌釜:溫度能維持在 121℃(壓力約 15 lb/in2 或 1.05 kg/cm2)滅菌 15 分鐘以上。
(十五)高溫乾熱烘箱:如用於玻璃器皿等用具之滅菌,溫度須能保持在 170 ± 10℃ 達 2 小時以上。
(十六)水浴槽:溫度能保持在約 50℃。
(十七)冰箱:溫度能保持在 4 ± 2℃。
(十八)無菌操作檯:正壓式無菌操作檯或垂直循環負壓式無菌操作檯 (Class II 生物安全櫃)。
(十九)pH 計:pH 計之精確度必須達到 0.1 pH 單位。用於內含瓊脂培 養基之 pH 值測定時,應搭配表面電極(Surface probe)。
(二十)照明設備:菌落計數時須使用白色螢光燈自上方照明。
(二十一)放大鏡或解剖顯微鏡:菌落計數時,可使用放大鏡或解剖顯微 鏡(光源須為白色螢光燈)輔助。
(二十二)吸收襯墊:直徑約 47 mm,厚度約 0.8 mm 之無菌襯墊,須可 吸收 2.0 ± 0.2 mL 之液態培養基,且不可含有亞硫酸根離子等 抑制物質。

【五、試劑】
本方法所使用的化學藥品須為試藥級以上,培養基為微生物級製品。
(一) 試劑水:導電度在 25 ℃ 時小於 2 μmho/cm(μS/cm)。
(二) 培養基:應使用市售商品化培養基。

  • LES Endo agar 培養基(又名 m-Endo agar LES 培養基)
    每一公升之 LES Endo agar 培養基含下列成份:
    酵母抽出物(Yeast extract) 1.2 g
    胰化酪蛋白腖(Casitone 或 Trypticase) 3.7 g
    胰化蛋白示(Tryptose) 7.5 g
    硫化蛋白腖(Thiopeptone 或 Thiotone) 3.7 g
    乳糖(Lactose) 9.4 g
    磷酸氫二鉀(K2HPO4) 3.3 g
    磷酸二氫鉀(KH2PO4) 1.0 g
    氯化鈉(NaCl) 3.7 g
    去氧膽酸鈉(Sodium desoxycholate) 0.1 g
    硫酸月桂酸鈉(Sodium lauryl sulfate) 0.05 g
    亞硫酸鈉(Na2SO3) 1.6 g
    鹼性洋紅(Basic fuchsin) 0.8 g
    瓊脂(Agar) 15.0 g將 51 g m-Endo agar LES 培養基粉末置於無菌錐形瓶,加 入內含 20 mL 酒精(95%,v/v)之 1 L 試劑水,煮沸溶解後 (註:此培養基不可高溫高壓滅菌),冷卻至約 50 ℃,於無菌 操作檯內分裝至無菌培養皿中,使培養基厚度約 2 至 4 mm。 室溫下靜置凝固後,避光保存於 4 ± 2℃,保存期限為 14 天。 可根據檢測需求量,依配方比例配製培養基。
  • m-Endo broth 培養基
    每一公升之 m-Endo broth 培養基含下列成分:
    酵母抽出物(Yeast extract) 1.5 g
    胰化蛋白示(Tryptose 或 Polypeptone) 10.0 g
    硫化蛋白腖(Thiopeptone 或 Thiotone) 5.0 g
    胰化酪蛋白腖(Casitone 或 Trypticase) 5.0 g
    乳糖(Lactose) 12.5 g
    氯化鈉(NaCl) 5.0 g
    磷酸氫二鉀(K2HPO4) 4.375 g
    磷酸二氫鉀(KH2PO4) 1.375 g
    硫酸月桂酸鈉(Sodium lauryl sulfate) 0.05 g
    去氧膽酸鈉(Sodium desoxycholate) 0.1 g
    亞硫酸鈉(Na2SO3) 2.1 g
    鹼性洋紅(Basic fuchsin) 1.05 g將 48 g m-Endo broth 培養基粉末置於無菌錐形瓶,加入內 含 20 mL 酒精(95%,v/v)之 1 L 試劑水,煮沸後(註:此 培養基不可高溫高壓高壓滅菌)冷卻,於無菌操作檯內分裝約 1.8 至 2.2 mL 培養液至含無菌吸收襯墊之培養皿中,分裝至培 養皿之培養液須當天使用完畢。未分裝之培養液應避光保存於 4 ± 2 ℃,保存期限為 96 小時。可根據檢測需求量,依配方 比例配製培養基。

(三)無菌稀釋液

  • 磷酸二氫鉀儲備溶液
    取 3.4 g 磷酸二氫鉀(KH2PO4)溶於 50 mL 的試劑水中, 俟完全溶解後,以 1.0 N 氫氧化鈉溶液調整其 pH 值為 7.2 ± 0.1,然後加試劑水至全量為 100 mL,滅菌(過濾滅菌或 121 ℃ 高溫高壓滅菌 15 分鐘以上)後,儲存於冰箱中備用。4 ± 2 ℃下保存期限為 6 個月(註 1)。可根據檢測需求量,依比例 配製。
  • 氯化鎂儲備溶液
    取 8.1 g 六水氯化鎂(MgCl2·6H2O)或 3.8 g 無水氯化鎂, 先溶於少量試劑水中,俟完全溶解後,再加試劑水至全量為 100 mL,滅菌(過濾滅菌或 121℃ 高溫高壓滅菌 15 分鐘以上) 後,儲存於冰箱中備用。4 ± 2 ℃下保存期限為 6 個月(註 1)。可根據檢測需求量,依比例配製。
  • 無菌稀釋液
    分別取 10 mL 氯化鎂儲備溶液和 2.5 mL 磷酸二氫鉀儲 備溶液,加入試劑水至全量為 2000 mL,混搖均勻後,分裝於 稀釋瓶中,經 121℃ 高溫高壓滅菌 15 分鐘以上,作為無菌稀 釋液備用。如欲用於水樣稀釋,分裝之無菌稀釋液滅菌後體積 須為 90 ± 2.0 mL。4 ± 2 ℃下保存期限為 6 個月(註 1)。 可根據檢測需求量,依比例配製。

【六、採樣與保存】
(一) 採微生物檢測之水樣時,應使用清潔並經滅菌之玻璃瓶、無菌塑膠 容器或市售無菌採樣袋,且於採樣時應避免受到污染。水樣若含有 餘氯時,應使用內含硫代硫酸鈉錠劑之無菌採樣袋,或於無菌容器 中加入適量之無菌硫代硫酸鈉以中和餘氯(採取含氯之飲用水水樣 時,每 100 mL 之水樣如加入 0.1 mL 之 3% 硫代硫酸鈉,可中 和之餘氯量約為 5 mg/L)。
(二) 採樣前應清潔手部,水樣出水口以火烤或噴 70% 至 75% 酒精消 毒,所採水樣應具有代表性。
(三) 運送時水樣溫度應維持在小於 10℃ 且不得凍結,而實驗室內保存 溫度應維持在 4 ± 2℃。
(四) 水樣應於採樣後 24 小時內完成水樣過濾步驟(七、步驟(四)) 並置入培養箱中培養。
(五) 水樣量須以能做完所需檢測為度,但不得少於 250 mL。

【七、步驟】
(一) 水樣在進行檢測或稀釋之前必須劇烈搖晃 25 次以上,以使樣品充 分混搖均勻。
(二) 以無菌鑷子夾起無菌濾膜,放在無菌過濾裝置之有孔平板上,小心 將濾杯固定,將過濾裝置接上抽氣幫浦。加入少量無菌稀釋液,以 測定過濾設備是否裝置妥當。若後續使用濾杯刻線進行水樣定量, 須先將用於測漏之無菌稀釋液濾除,再對過濾裝置進行洩壓,待內 外壓力平衡後才可進行定量。
(三) 加入飲用水水樣 100 mL 過濾後,再以 20 mL 以上之無菌稀釋液 沖洗濾杯;每個水樣皆需進行二重複(duplicate)(註 2)。
(四) 沖洗過濾後,將濾杯移開。儘速以無菌鑷子夾起過濾後之濾膜置於 培養基上,濾膜應完全與培養基貼合,以免產生氣泡。
(五) 將培養皿倒置於培養箱內,於 35 ± 1℃ 下培養 24 ± 2 小時。
(六) 若欲進行另一個水樣時,應更換無菌過濾器(濾杯),亦可將過濾 器(濾杯)以火烤後降至接近室溫重複使用。
(七) 計數培養皿中所產生的金屬光澤菌落(註 3)並記錄之。若濾膜上 金屬光澤菌落與雜菌菌落之總數超過200 個,或是細菌瀰漫生長造 成判讀困難,則以「菌落太多無法計數」(Too numerous to count; TNTC)表示,代表此一培養皿無法進行大腸桿菌群定量。
(八) 若水樣存在濁度過高或雜菌過多等干擾,除進行上述檢測步驟外, 可另外過濾 10 mL 的原液及(或)各稀釋度水樣(檢測步驟及結 果處理方式參考「NIEA E202」)。亦可將100 mL 水樣以2 張以上 之濾膜過濾(如過濾50 mL、50 mL),培養後再將金屬光澤菌落數 加總計算,以降低干擾;或以NIEA E215 或E231 方法另行檢測。

【八、結果處理】
(一) 分別計數兩個培養皿中的金屬光澤菌落數,平均後即為大腸桿菌 群密度,單位為 CFU/100 mL (Colony forming units/100 mL)。
(二) 若無金屬光澤菌落生長,則大腸桿菌群密度以「<1 CFU/100 mL」 表示。大腸桿菌群密度之計算結果小於 100 時,以整數表示(小 數位數四捨五入);計算結果為 100 以上時,只取兩位有效數字(四 捨五入)。
(三) 檢測紀錄須註明採樣時間、培養起始及終了時間、培養基名稱、培 養溫度及各稀釋度的原始數據等相關資料。

【九、品質管制】
(一) 微生物採樣人員及檢測人員應具備微生物基本訓練及知識。
(二) 每批次採樣時應進行運送空白。
(三) 每 10 個樣品應執行 1 個方法空白樣品分析,若每批次樣品數少 於 10 個,則每批次仍應執行 1 個方法空白樣品分析。
(四) 用於結果計算之二重複數據,其對數差異值不可超出精密度管制參 考範圍(計算方式參考「環境微生物檢測通則—細菌(NIEA E101)」),除非二重複之菌落數均小於 20。
(五) 新購入之培養基,每批號均須以大腸桿菌群菌株(如E. coli、 Enterobacter aerogenes、Citrobacter freundii)或含有大腸桿菌群之 水樣進行測試(測試方式詳見「環境微生物檢測通則—細菌(NIEA E101)」)。
(六) 若一季期間水樣均未檢出大腸桿菌群,則須以大腸桿菌群菌株進行 培養基測試,以確保數據品質。
(七) 本方法培養所得之細菌可能具有感染性,檢測後之培養基及器皿應 經高溫高壓滅菌處理。

【九、品質管制】
(一) 微生物採樣人員及檢測人員應具備微生物基本訓練及知識。
(二) 每批次採樣時應進行運送空白。
(三) 每 10 個樣品應執行 1 個方法空白樣品分析,若每批次樣品數少 於 10 個,則每批次仍應執行 1 個方法空白樣品分析。
(四) 用於結果計算之二重複數據,其對數差異值不可超出精密度管制參 考範圍(計算方式參考「環境微生物檢測通則—細菌(NIEA E101)」),除非二重複之菌落數均小於 20。
(五) 新購入之培養基,每批號均須以大腸桿菌群菌株(如E. coli、 Enterobacter aerogenes、Citrobacter freundii)或含有大腸桿菌群之 水樣進行測試(測試方式詳見「環境微生物檢測通則—細菌(NIEA E101)」)。
(六) 若一季期間水樣均未檢出大腸桿菌群,則須以大腸桿菌群菌株進行 培養基測試,以確保數據品質。
(七) 本方法培養所得之細菌可能具有感染性,檢測後之培養基及器皿應 經高溫高壓滅菌處理。

【十、精密度及準確度】

【十一、參考資料】

  • American Public Health Association, American Water Works Association & Water Environment Federation. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 22nd ed., Method 9222B, APHA, Washington, D. C., USA, 2012.
  • 註1:溶液如出現異物或混濁,則不可繼續使用。
  • 註2:若為具備消毒單元之自來水及簡易自來水之飲用水水源者,可不過 濾100 mL 原液,而依「NIEA E202」之規定進行檢測。
  • 註3:只要菌落出現金屬光澤,無論金屬光澤是覆蓋整個菌落或是只覆蓋 菌落中央一小部分,均判定為大腸桿菌群細菌。
  • 註4:本文引用之公告方法名稱及編碼,以環保署最新公告者為準。

 

 

 

 

 

 

圖 1、大腸桿菌群濾膜法培養結果



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以上公告來自:中華民國行政院環境保護署(環境檢驗所) https://www.niea.gov.tw