HPC22焕新计划：饮水系统升级大作战

摘要：本研究比较了快速检测方法（ATP、流式细胞术、酶活性和qPCR）作为饮用水微生物检测中异养菌平板计数（HPC22）的替代方法。研究发现，ATP（ATPtotal-lab和ATPcell-mob）和酶活性（ALP-2）方法比流式细胞术和qPCR方法更可靠、更敏感。HPC22与ATP方法、酶活性和qPCR参数之间存在显著且较强的相关性（R²=0.61−0.76），而与流式细胞术的相关性较弱（R²=0.24−0.52）。在饮用水分配系统（DWDS）维修或灾难后的样本中，HPC22计数通常变化有限，且大多数情况下低于1000 CFU/mL的指导水平。研究建议将表现最佳的替代方法（ATPtotal-lab、ATPcell-mob和ALP-2）纳入额外的现场研究，以进一步测试和比较这些方法，以决定哪种快速方法可以替代DWDS维修后的HPC22分析。

背景：在饮用水分配系统（DWDS）的维护或管道破裂期间，存在来自外部环境的（致病性）微生物污染饮用水的风险，这可能会对公众健康造成不利影响。因此，需要进行传统的耗时微生物检测，以确认饮用水未受到微生物污染。这通常是通过培养方法检测粪便指示菌（如大肠杆菌、肠球菌）以及技术参数（如总大肠菌群和异养菌平板计数HPC22）来完成的。HPC22是通过在22°C下培养3天的营养丰富的琼脂培养基来确定的，用于确认饮用水中是否存在其他水型和/或营养物质的入侵或污染，这些物质可能会促进微生物的生长。

主要结果：

快速检测方法的比较：

研究比较了ATP（ATPtotal-lab、ATPcell-lab和ATPcell-mob）、流式细胞术（FCM）、酶活性（ALP-1和ALP-2）和qPCR等快速检测方法与传统的HPC22方法。结果显示，ATP和ALP-2方法比HPC22更敏感，且与HPC22的相关性最强（R²=0.61−0.76），而流式细胞术和qPCR的相关性较弱（R²=0.24−0.52）。

表4. 为HPC22和替代方法计算的污染实验相关性（p < 0.001）

实验室和现场研究结果：

在实验室的稀释实验中，HPC22能够检测到最低浓度的污染物，而ATP和ALP-2方法表现次之。在现场研究中，HPC22在维修或灾难后的样本中通常变化有限，且大多数情况下低于1000 CFU/mL的指导水平。相比之下，ATP和ALP-2方法在某些情况下能够检测到污染物的存在，但总体上不如HPC22敏感。

结论和建议：

尽管HPC22是最敏感的检测方法，但ATP和ALP-2方法能够提供快速且可靠的结果，适合在饮用水分配系统维修后快速检测微生物污染。建议在未来的现场研究中将ATP和ALP-2方法纳入测试，以进一步评估其作为HPC22替代方法的可行性。

结论：

在饮用水分配系统的维护或管道破裂后，传统的异养菌平板计数（HPC22）方法是最敏感的微生物检测方法，能够检测到最低浓度的污染物。然而，ATP（ATPtotal-lab和ATPcell-mob）和酶活性（ALP-2）方法也表现出较高的灵敏度和与HPC22的强相关性（R²=0.61−0.76），可以作为HPC22的潜在替代方法。现场研究表明，HPC22在维修后的样本中通常变化有限，且大多数情况下低于1000 CFU/mL的指导水平，而ATP和ALP-2方法在某些情况下能够检测到污染物的存在。建议在未来的现场研究中将ATP和ALP-2方法纳入测试，以进一步评估其作为HPC22替代方法的可行性，并确定是否可以可靠地用于饮用水分配系统的微生物水质监测。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2024.122264