空气中活性细菌分子生物学定量方法之开发

摘要

空气中存在着许多对人体健康有害的微生物(称为生物气胶(bioaerosols))。近年来许多针对室内及室外作业场所生物气胶之研究，大部分多使用培养法作为其分析环境中总细菌浓度之方法；然部分气胶显现具活性但不可培养(viable butnon-culturable (VBNC))之特性，造成以培养法定量时低估实际暴露浓度。rn 本研究以核酸染剂结合实时定量聚合酶连锁反应(real-time quantitative polymerase chain reaction, qPCR)，透过比较两种核酸染剂(ethidium monoazide，EMA) 及propidium monoazide，PMA)于不同浓度之效能、测试其线性关系范围，并于高浓度细菌暴露之职场进行方法验证，以建立分子生物学定量空气中活性细菌的方法。rn 结果显示，相较于未添加核酸染剂之对照组，加入EMA 或PMA之受热组（死菌）样本，其qPCR 所得之DNA 浓度显著较低，显示EMA 与PMA 皆可有效抑制受热组细菌DNA 于qPCR之放大。进一步观察不同浓度核酸染剂间之反应，发现1.5 μg/mL之PMA 可有效抑制受热组细菌DNA 于qPCR 放大，且在此浓度下，不会对活性细菌造成以qPCR 定量其浓度之显著干扰，显示1.5 μg/mL之PMA 结合qPCR 为定量空气中活性细菌之最佳条件。rn 进一步以1.5 μg/mL PMA 评估定量细菌浓度之范围，结果显示良好之线性关系(R2=0.9925) 可介于1×105 ~ 1×108cfu/mL。再将此PMA-qPCR 方法应用于分析畜牧场、家禽舍及医疗院所采样之空气样本，发现所得活性细菌浓度介于可培养浓度与总细菌浓度之间，显示PMA-qPCR 于定量环境空气中总细菌是一可行的方法。