A new selective culture medium for isolation of Burkholderia cepacia complex in pharmaceutical industry

一种用于制药工业中分离洋葱伯克霍尔德菌复合体的新型选择培养基

来源:Frontiers in Microbiology 2025, Volume 16, 1631983

《微生物学前沿》,2025年,第16卷,文章编号1631983

 

摘要

本研究针对制药行业水性药品中洋葱伯克霍尔德菌复合体(Bcc)的快速有效检测需求,研发了新型选择培养基BCCSA。基于60株Bcc菌株的碳源利用特征优化配方,以丙酮酸钠替代乳糖、降低蔗糖含量,并调整初始pH至6.2±0.2以增强显色指示效果。与美国药典收录的BCSA培养基对比,BCCSA对16株标准菌株的回收率与TSA无显著差异,而BCSA显著降低;40株药品相关菌株中,BCCSA在24h和48h的检出率(82%、97%)均高于BCSA(67%、90%)。生长曲线显示Bcc在BCCSA中的最大比生长速率显著更高。168株非Bcc菌株测试表明两种培养基抑制能力相当(BCCSA 90%,BCSA 94%)。综上,BCCSA培养基具有更优的促生长能力和相当的选择性,更适用于制药过程中Bcc的污染风险筛查。

 

关键词

洋葱伯克霍尔德菌复合体;选择培养基;BCCSA;制药工业;有害微生物;促生长;选择性;显色指示

 

研究目的

研发一种适用于制药工业水性药品中洋葱伯克霍尔德菌复合体(Bcc)快速分离检测的新型选择培养基,提升Bcc的回收率与检出效率,同时保持良好的选择性。

 

研究思路

通过60株Bcc菌株的碳源利用实验优化培养基碳源组成;调整pH与指示剂浓度增强显色辨识度;采用平板计数、划线生长、液体生长曲线三种方法,对比新型培养基BCCSA与药典培养基BCSA的促生长能力、指示性与选择性;使用168株非Bcc菌株验证抑制效果。

 

研究亮点

1 基于菌株碳源利用特征精准优化培养基,以丙酮酸钠替代无法利用的乳糖,显著提升促生长效果。

2 调整pH与指示剂配比,使菌落显色对比更强烈,肉眼观察更直观。

3 在保证高选择性的前提下,大幅提高Bcc的回收率与早期检出率。

4 更贴合制药行业环境微生物与药品污染检测的实际需求。

 

可延伸的方向

1 将BCCSA培养基应用于药品、化妆品、制药用水的日常微生物监测。

2 进一步优化培养基配方,提升对难培养Bcc菌株的检出能力。

3 开发BCCSA液体培养基,用于快速增菌与自动化检测。

4 扩展培养基对其他伯克霍尔德菌属有害微生物的检测适用性。

5 建立基于BCCSA的药品快速微生物限度检查法。

 

测量的数据及研究意义

1 60株Bcc碳源利用数据(表2),确定α-D-乳糖不能被利用,为培养基碳源优化提供依据。

 

 

2 4株标准菌株回收率数据(表3),证明BCCSA回收率显著高于BCSA,更接近TSA。

 

3 60株Bcc划线生长分布数据(图1B),显示BCCSA在24h、48h的生长扩散能力更强。

 

4 16株Bcc菌株GLMM模型统计数据(图2),证实BCCSA回收率与TSA无差异,BCSA显著偏低。

 

5 15株Bcc最大比生长速率μmax数据(表4、图1C),表明BCCSA促生长能力显著优于BCSA。

 

6 168株非Bcc菌株生长抑制数据(表5),证明两种培养基选择性相当。

 

 

 

结论

1 成功研发新型选择培养基BCCSA,通过碳源替换与pH优化显著提升对Bcc的促生长能力。

2 BCCSA对Bcc标准菌株和药品相关菌株的回收率、检出率均优于药典BCSA培养基。

3 BCCSA与BCSA对非目标菌的抑制能力无显著差异,选择性满足药典要求。

4 BCCSA显色指示更清晰,操作观察更简便,适合制药工业日常微生物检测。

5 该培养基已被纳入《中国药典》2025版四部通则1109,作为Bcc检查的首选培养基。

 

使用芬兰Bioscreen仪器测量数据的研究意义

使用Bioscreen C全自动生长分析仪在33℃条件下连续72小时监测OD600,每10分钟自动读数并自动振荡混匀,精准测定15株Bcc菌株在液体BCCSA与BCSA中的生长动力学;严格排除琼脂、指示剂的干扰,精确计算最大比生长速率μmax,客观量化BCCSA更优的促生长效果,为培养基性能评价提供高通量、高重复性、无人工误差的定量动力学证据。