1.2　微生物种类及其特性

1.2.1　微生物种类

微生物一词不是生物分类学上的专有名称,而是指一群体形微小、构造简单、必须借助光学显微镜甚至电子显微镜才能观察到的低等生物的统称。微生物类群十分复杂,其中包括不具备细胞结构的病毒、类病毒,原核单细胞的细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、立克次氏体、衣原体,具有真核细胞的酵母菌、霉菌、蕈菌、单细胞藻类和原生动物等。而与工业产品腐败、霉变有关,造成工业灾害的微生物是细菌、放线菌、酵母菌和霉菌四大类。

1.2.1.1　细菌

细菌有球状、杆状、螺旋状三种基本形态,分别称为球菌、杆菌和螺旋菌。经革兰氏染色液染色后,细菌可区分成两大类,分别为革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌,在显微镜下观察革兰氏阳性菌为紫色,革兰氏阴性菌为红色。细菌的繁殖方式主要为裂殖。裂殖是指由一个细胞通过分裂而形成两个大小基本相等的独立的子细胞的过程。一个细菌细胞在几十分钟至1~2h分裂一次。

1.2.1.2　放线菌

放线菌是一类主要呈菌丝状生长和以孢子繁殖的原核微生物,主要通过无性孢子(如凝聚孢子、横隔孢子)方式进行繁殖。放线菌广泛分布于自然界,大部分是腐生菌,少数是寄生菌,是介于细菌和丝状真菌之间的一类微生物。

1.2.1.3　酵母菌

酵母菌是一个通俗名称,一般泛指能发酵糖类的单细胞真菌。酵母菌的菌落形态和细菌菌落相似,但菌落一般较大。其繁殖有无性繁殖和有性繁殖,包括芽殖、裂殖、产生孢子的繁殖三种。酵母菌能发酵醇糖类产能,常生活在含糖量较高、酸度较大的水生环境中。

1.2.1.4　霉菌

霉菌是丝状真菌的一个俗称,通常指那些菌丝体发达又不产生大型肉质子实体结构的真菌。霉菌在固体培养基上长成绒毛状或棉絮状的菌丝体,在潮湿的环境中,它们大量生长繁殖,并能引起各种材料和产品霉变。霉菌主要依靠各种孢子进行繁殖,在自然界分布极广,种类繁多。

1.2.2　微生物特点

微生物的种类庞杂,形态结构差异很大,但它们具有以下特点:

1.2.2.1　个体微小、比表面积大

微生物的大小用微米甚至纳米来表示,而病毒的大小不能用普通光学显微镜观察,因为普通光学显微镜无法分辨小于0.2μm的物体。物体的体积越小,其比表面积越大,如大肠杆菌的比表面积为人体的30万倍,因此,微生物是一个小体积大面积系统,必然有一个巨大的营养物质吸收面、代谢废物的排泄面和环境信息的交换面,并由此而产生其余4个共性。

1.2.2.2　吸收多、转化快

大肠杆菌在1h内可分解其自重1000~10000倍的乳糖,产朊假丝酵母合成蛋白质的能力比大豆强100倍,这个特性为微生物的高速生长繁殖和合成大量代谢产物提供了充分的物质基础,从而使微生物能在自然界和人类实践中更好地发挥其超小型“活的工厂”的作用。

1.2.2.3　生长旺、繁殖快

微生物具有极高的生长和繁殖速度。如大肠杆菌在合适的生长条件下,细胞分裂1次仅需12.5~20min。如按20min分裂一次计,则1h可分裂3次,每昼夜可分裂72次,则一个大肠杆菌可产生4.7×10²²个后代,总重约4000t,但事实上,由于营养、空间和代谢产物等条件的限制,微生物的几何级数分裂速度只能维持数小时,因而在液体培养基中,细菌细胞的浓度一般仅达10⁹~10¹⁰个/mL,由此可知微生物的繁殖速度惊人。

微生物生长旺、繁殖快的特性给生物基本理论和研究也带来极大的优越性,一方面它使科学研究周期大大缩短、空间减少、经费降低、效率提高;另一方面,若是一些危害人、畜和农作物的病原微生物或会使物品霉腐变质的有害微生物,这一特性就会给人类带来极大的损失或危害,必须认真研究对待。

1.2.2.4　适应性强、易变异

微生物具有极其灵活的适应性或代谢调节机制,微生物对环境条件尤其是地球上那些恶劣的极端环境,例如高温、高酸、高盐、高辐射、高压、低温、高碱、高毒等的适应力,堪称生物界之最。微生物个体一般都是单细胞、简单多细胞甚至是非细胞的,它们通常都是单倍体,加之具有繁殖快、数量多以及与外界环境直接接触等特点,因而即使其变异频率十分低,也可在短时间内产生出大量变异的后代。有益的变异可为人类创造巨大的经济和社会效益,如产青霉素的产黄青霉,每毫升初始发酵液仅分泌约20U的青霉素,至今早已超过5×10⁴U了;有害的变异如霉腐微生物产生耐药菌,则会带来极大的经济损失;病原微生物变异则可使原本已得到控制的相应传染病无药可治。

1.2.2.5　分布广、种类多

微生物因其体积小、重量轻和数量多等原因,可以到处传播甚至达到“无孔不入”的地步,只要条件合适,它们就会“随遇而安”。不论在动、植物体内外,还是土壤、河流、空气、平原、高原、深海、污水、垃圾、海底淤泥、冰川、盐湖、沙漠,甚至油井、酸性矿水和岩层下,都有大量的各类微生物在活动着。

据估计,微生物总数在600万种左右,其中记载过的仅约20万种。微生物种类众多,其生理代谢类型、代谢产物、遗传基因型和生态类型具有多样性,因此产生了极端微生物即嗜极菌,它们可在极热、极冷、极酸、极碱、极盐、极压和极旱等极端环境中生活。

1.2.3　微生物生长的营养要求

微生物同其他生物一样,在生长繁殖过程中需要从外界吸取营养物质,通过新陈代谢作用,从中获取能量,并合成新的细胞物质,同时把体内废物排出体外。因此,营养物质是微生物生命活动的物质基础。

1.2.3.1　微生物细胞物质的分析

对各类微生物进行分析,微生物的化学成分和有机物见表1⁃2、表1⁃3。

　　1.2.3.2　微生物生长所需的营养物质

(1)水分　水是微生物生长所必不可少的,微生物离开水就不能进行生命活动。

(2)碳源　自养型微生物不需要外界供给有机碳素化合物,它们以CO₂作为唯一碳源,异养型微生物以各种有机碳素化合物作为碳源和能源。常用的有机碳素化合物主要有单糖、多糖、有机酸、醇类、脂类等。氨基酸除供给氮源外,还能提供碳源。

(3)氮源　许多微生物除利用有机氮素化合物外,也能利用无机氮素化合物作为氮源。在无机氮素化合物中硝酸盐和铵盐最为常用,如硝酸钾、硫酸铵、尿素等。

(4)生长因子　微生物生长所不可缺少的微量有机物质称生长因子(生长素)。包括各种氨基酸、嘌呤、嘧啶和维生素。

(5)无机盐　包括主要元素和微量元素两类。主要元素有磷、镁、钾、钙等。

1.2.4　微生物与环境因素的关系

微生物除了需要营养外,还需要合适的环境(如温度、pH值、氧气、渗透压、氧化还原电位等)才能生存。如果环境条件不合适,会影响微生物的生命活动,甚至引起变异或死亡。现将微生物群体生长需要的环境因素及其影响作一概述。

1.2.4.1　微生物与温度的关系

任何微生物只能在一定的温度范围内生存,在适宜的温度范围内微生物能大量生长繁殖。根据微生物对温度的不同反应可分为嗜冷、兼性嗜冷、嗜温、嗜热和超嗜热(或极端嗜热)5种类型。它们都有各自的最低、最适和最高生长温度范围(表1⁃4)。

　　原生动物的最适温度一般为16~25℃,工业废水生物处理过程中的原生动物的最适温度为30℃左右,其最高温度在37~43℃,少数可在60℃中生存。大多数放线菌的最适温度为23~27℃,其高温类型在50~65℃生长良好,有的放线菌在20℃以下的温度中也可生长。霉菌生长与温度的关系和放线菌差不多。在实验室培养放线菌、霉菌和酵母菌多采用的温度为28~32℃。藻类的最适温度多数在28~30℃。

表1⁃5列出了不同微生物生长温度的一些典型例子。温度的变化都会对每种类型微生物的代谢过程产生影响,微生物的生长速率会发生改变,以适应温度的变化。

　　微生物能够最快生长的温度叫作最适温度,能够生长的最低或最高温度,分别叫作最低温度和最高温度。低于最低温度微生物停止生长,超过最高温度微生物则会死亡,超过最高温度基点愈高,微生物死亡愈快。一般无芽孢杆菌在60℃时30min致死,70℃时10~15min死亡,在80~100℃情况下,几分钟全部无芽孢微生物都会死亡。芽孢较耐高温,但各种微生物产生的芽孢耐高温的程度不同。在100℃情况下,有的几分钟内死亡,有的能在沸水内2h也不致死。芽孢比菌体耐高温的原因可能是芽孢内结合水含量较高。

微生物对低温抗力较强。低于生长最低温度一般只能抑制其生长,很少有杀死作用。如酵母菌细胞可在-130℃下经24h不死亡,细菌芽孢和霉菌孢子可在-190℃下存活半年。因此,根据微生物对低温的抵抗能力,在实践中常用低温保存菌种。

1.2.4.2　微生物与pH值的关系

微生物的生命活动、物质代谢与pH值密切相关。不同的微生物要求不同的pH值。大多数细菌、藻类和原生动物的最适pH值为4.5~6.5。它们对pH值的适应范围为4.0~10.0。细菌大多数要求中性或碱性。也有细菌如氧化硫杆菌,喜欢在酸性环境中生活,它的最适pH值为3.0,亦可在pH值为1.5的环境中生活。放线菌在中性和偏碱性环境中生长,以pH值7.0~8.0最适宜。酵母菌和霉菌要求在酸性或偏酸性的环境中生活,最适pH值范围为5.0~6.0,其生长极限pH值为1.5~9.0(表1⁃6)。

　　氢离子浓度对微生物生命活动的影响,是由于氢离子浓度影响细胞原生质膜的电荷,从而影响对营养物质的吸收,还影响代谢过程中酶的活动。微生物在生长过程中也可以改变环境的pH值。如乳酸菌分解葡萄糖产生乳酸,pH值降低;尿素细菌水解尿素产生氨,使培养液pH值发生较大变化。如在培养基中加入碳酸钙(1%~5%),可以不断中和产生的酸,对pH值变化起缓冲作用。磷酸盐、醋酸盐、碳酸盐,以及有机物中的蛋白质、蛋白胨和氨基酸都有缓冲作用。

在培养微生物的过程中,控制pH值不但可以保证微生物很好地生长,而且可以防止杂菌污染。例如石油脱蜡酵母菌,在pH值高于5.0时,不但酵母菌体变形、变小、变黑,而且感染杂菌;pH值低于3.0时,酵母菌不生长而且自溶;pH值在5.0~6.0时,酵母菌生长得好且不易染杂菌。有时不同的生长阶段要求不同的pH值。如丙酮丁醇发酵初期,pH值为5.5~7.0时,菌体生长快;后期pH值为4.3~5.3时,产物增多。

可用酸类或碱类物质,改变环境的pH值,来达到抑制或杀死霉腐微生物的目的。

1.2.4.3　微生物与氧的关系

根据氧与微生物生长的关系可将微生物分为好氧、微好氧、耐氧厌氧、兼性厌氧和专性厌氧5种类型(表1⁃7)。

　　好氧菌通常不能通过发酵作用产生能量,因而在缺氧的环境中完全不能生长。多种细菌、大多数真菌、藻类和原生动物属好氧微生物。兼性厌氧菌能够通过氧化磷酸化作用或通过发酵获得能量,并且不需要分子氧来进行生物合成。兼性厌氧微生物包括多种细菌、一些真菌和原生动物。

厌氧微生物通常缺乏把电子传递给分子氧的终端细胞色素,因而它们在进行电子传递磷酸化时不能以分子氧作为最终电子受体。厌氧微生物还可以分为耐氧微生物和专性厌氧微生物。耐氧微生物不能利用分子氧,但分子氧的存在对它们无作用;专性厌氧微生物不仅不能利用分子氧,而且分子氧存在对它们还有害(抑制其生长,甚至导致其死亡)。

微好氧菌在低浓度氧分子环境中生长最好,氧分压太高就不能生长。乳酸细菌科的一些种就属于微好氧菌。

1.2.4.4　微生物与渗透压的关系

所有生物的细胞膜都具有半透性,它可以使水透过,对于其他物质的透过则具有选择性。微生物的细胞膜也具有这种特征。若将糖溶液置于半透膜袋内,将袋浸入水中,则袋内糖溶液中的水分子可以渗出,而糖分子则不能透过。因袋外纯水中水分子多,所以进入膜内的水分子比渗出的水分子多。袋内水分子增多,产生流体静压,叫做渗透压。

把微生物细胞置于低渗溶液或水中,则菌体吸收水分而膨胀甚至破裂,细胞质从细胞内排出。置微生物细胞于高渗溶液中,则菌体内水分子渗出,细胞质收缩与细胞壁分开,这种现象称为质壁分离。

渗透压对微生物代谢活动有很大的影响。若微生物的生活环境具有与其细胞大致相同的渗透压,则微生物能正常生长,若生长环境低于或高于细胞内的渗透压,会抑制微生物的生命活动,甚至会引起微生物的死亡。

细菌比其他生物细胞对于渗透压的改变有较大的适应力,但也有一定限度,超过最大限度则生长受抑制或死亡。由于浓盐或浓糖溶液产生高渗透压,因此一般微生物在浓盐溶液或浓糖溶液中不能生长繁殖,所以用盐或糖可以保存食品。

1.2.4.5　微生物与水分的关系

水是机体中重要组成成分,它是一种起着溶剂和运输介质作用的物质,参与机体内分解、缩合、氧化还原等反应在内的整个化学反应,并在维持蛋白质等大分子物质的稳定的天然状态上起着重要作用。微生物在生长过程中,对培养基的水活度a_w有一定的要求,每种微生物生长都有最适的a_w,高于或低于a_w值,都会通过影响培养基的渗透压而影响微生物的生长速率。微生物不同,生长所需要的最适a_w值也不同(表1⁃8)。

从表1⁃8中可以看出一般细菌生长所需要的a_w值较高,真菌生长所需a_w值较低。

　　干燥不利于微生物生长繁殖,一般微生物在干燥情况下会逐渐死亡。干燥会引起菌体内细胞失水、细胞内盐分浓度增高或蛋白质变性,从而导致生命力下降或死亡。因此常用晒干、烘干、熏干等干燥方法来抑制微生物的生长,保存食品、各种工业材料和产品。

1.2.5　微生物快速检测技术

微生物检测技术包括定量和定性两方面。定量指产品中微生物的数量测定;定性则是根据微生物表现出的各种性状特征,对微生物的种类进行鉴别。

目前常用的微生物数量检测方法主要有传统平板培养计数法和快速检测法,微生物快速检测法包括螺旋平板计数法、滤膜培养法、纸片培养计数法、最近似数(MPN)测定法、显微镜直接计数法(涂片法)、阻抗测定法、荧光素酶测定法、辐射测量法、荧光定量PCR法等。

1.2.5.1　螺旋平板计数法

螺旋平板计数法实质上属于菌落计数法,菌落计数法是把定量样品中的微生物经稀释后接种于固体培养基上,经过培养,根据培养基上出现的菌落数检测样品中微生物含量。

螺旋平板计数法的基本原理是,接种针将样品液以阿基米德螺旋方式从平板中央往外连续稀释接种,每次接种量约0.05mL,接种于平板中央部分的菌体密度较高,往外则逐渐稀释,在单一平板上可获得(1∶1)~(1∶10000)的系列稀释度。培养后,因平板上每一特定面积的接种量为已知,所以由此部位出现的菌落数可以估计出原来样品每克或每毫升的含菌量。

螺旋平板计数法的优点为:①可测定500~500000CFU/mL的菌数。②样品不需事先稀释。③不需做2个重复。④接种速度快,每次接种只需1~2min。⑤培养结果既可人工计数也可用激光计数器计数。⑥人力与物力的花费成本低(不考虑仪器投资成本)。⑦测定结果与传统方法比较,相关性高。1984~1985年,螺旋接种法相继被美国食品与药物管理局和美国公共卫生协会推荐为正式的细菌总数检验法。但是,螺旋接种法也有一些缺点:①设备投资较高。②含颗粒的样品容易堵塞接种针的微细孔道(固体样品均质后常有的现象)。③如果每毫升样品的带菌量小于数百个或大于10⁵个,结果的准确性将降低。④对琼脂平板的表面品质要求较高,应平整、无皱缩和无气泡,否则会影响接种和计数结果。

1.2.5.2　滤膜培养法

滤膜培养法,又称等格过滤法,由加拿大卫生福利健康保健研究所最早进行研究应用。该法的基本原理是,在5cm²、孔径为0.45μm的滤膜上,用疏水物质横竖各刻印40条线,将滤膜分为1600个小格,以疏水刻线作为格栏,防止菌落的扩散。样品稀释液首先通过5μm的前滤器过滤,再通过0.45μm滤膜过滤,把样品液中的细菌截留在疏水网膜的小格中,然后根据所需检验菌的特性,将滤膜置于适当的选择性培养基上,培养24~48h,阳性菌落即可通过呈色而显示,据此进行人工计数或计数器计数。

滤膜培养法的优点是:①能去掉样品中酸类及其他不利于细菌生长的可溶性物质,并排除其中的一些固体物质,因此有利于菌落的生长和菌落的计数。②可以浓缩样品中的细菌。③便于恢复受伤细菌的活力,且不影响检测结果。上述优点使滤膜培养法灵敏度高、检测时间短。

1.2.5.3　纸片培养计数法

纸片法也叫皿膜法,脱水培养基固化在载体上,含有测试菌生长所需的营养物,还加入了染色剂和显色剂,增强了菌落的目视效果。与常规标准平板培养计数法相比省去了制备培养基的时间,操作简便,快速省时,而且可以现场进行接种,因此不涉及样品运输和保存的步骤,能最大限度地保证结果的真实性,缺点是成本较高,该法适用于物体表面微生物数量的检测。目前应用较多的是美国3M公司生产的Petrifilm^TMPlates测试片,包括需氧菌平板计数纸片、大肠菌群纸片、霉菌与酵母菌纸片等,与标准平板培养计数法进行比较,统计结果表明两种方法检验结果间的差异无显著性。国家标准GB 14934《食品安全国家标准　消毒餐(饮)具》中规定检测餐(饮)具的大肠菌群可以采用纸片法。

1.2.5.4　最近似数测定法

当混匀的样品通过一系列稀释和等量分配成为小样品时,有些小样品中最后含样品量极少,以至其中不再含有需检验的细菌。在一定的小样品中存在或不存在细菌,可被用来对原始样品中的菌数做统计学估计。最近似数(MPN)测定法就是这样一种将样品“多次(管)稀释迄至无菌”的计数方法。在此方法中,将3个稀释梯度的检样稀释液接种于9支或15支试管培养基中,每个稀释度接种3支或5支。经培养后,根据结果查阅MPN检索表,就可得到原样品中微生物的估计数量。

MPN测定法不是一种精确的分析方法,3个稀释梯度的95%置信度范围为21~395。但这一方法仍被普遍应用,主要原因是:此方法相对简单;不同实验室中得到的实验结果与SPC(标准平板计数法)相比,相似率较高;使用适当的选择性培养基可检测特殊的微生物菌群等。

MPN测定法尤其适用于带菌量极少、其他方法不能检测的产品。比如水、化妆品、涂料及其他产品中大肠菌群的计数。在对一个产气肠杆菌纯培养物做计数时,应采用选择性平板计数法而不要用MPN测定法。如果待检样品是以其他细菌为主,就应选用MPN测定法。

1.2.5.5　显微镜直接计数法(涂片法)

涂片法属于显微镜直接计数法。在涂片法中,将一定量的食品均匀涂布于载玻片的规定区域,进行干燥、固定,如必要,需脱脂、染色,用显微镜在一定数目的视野中计算单个的和成团的微生物细胞数量,将计算的视野数目换算成所检验食品的量,从而计算出每克或每毫升食品中的细菌数。食物涂片法除了广泛应用于鲜奶及其制品的细菌计数外,还应用于其他产品的微生物检测,如化妆品、涂料。

这种方法的优点是:操作简便快速;所需设备少;可以同时鉴定细胞形态和革兰氏染色类型;涂片可保存供以后参考。缺点是:仅适于含有大量微生物的产品;由于检验的样品量太少(0.01mL或0.001mL),准确性受限制;样品中的碎片影响试验的准确性。

1.2.5.6　阻抗测定法

电阻抗是交流电路中导电物质对电流所起的阻碍和抵抗作用,可由电导和电容计算出来。微生物可使培养基中的电惰性底物(如糖类、蛋白质等营养物质)代谢成为电活性产物(如乳酸盐或氨等)。当微生物的生长和代谢活性旺盛时,培养基中的电惰性分子即为许多电活性分子所取代,从而使培养基的电导性增大,培养物的电阻抗降低。如将样品接种后从开始培养至阻抗值发生急剧变化的时间称为检测时间,则该时间的长短与样品中的原始菌数成反比,即原始菌数越高,检测时间越短;反之越长。

目前已经有根据上述原理制成的细菌检测仪面市,如一种称为Bactomer的细菌计数仪,对细菌(10⁴个以上)计数的准确率(与标准平板计数比较)在93%以上。该检测仪由孵育器、一对插入培养基的不锈钢电极、阻抗监测系统和一个微处理机组成。据资料报道,在筛选牛奶样品时(21℃),用Bactomer可在22h内分出含菌大于10³个和小于10³个的样品,准确率达88%;在13.7h内区分出大于10⁴个和小于10⁴个的试样,准确率达91%。

1.2.5.7　荧光素酶测定法

三磷酸腺苷(ATP)是所有活细胞中的主要能量储藏物,它在细胞死亡2h后消失。每个细菌细胞中的ATP含量恒定,为10^-18~10^-17mol。因此通过测定样品中微生物的ATP量,可以大致估算出样品所含的总活菌数。种类或生长期不同的细菌细胞中ATP含量有所不同。

目前经常利用萤火虫的荧光素·荧光素酶系统(E⁃LH₂)检测细胞中的ATP。当ATP存在时,在Mg²⁺与O₂参与下,萤火虫荧光素酶催化萤火虫荧光素氧化发光,光强度可用照度计测量。反应式如下:

E⁃LH₂+ATPELH₂AMP+PPi(焦磷酸)

ELH₂AMP+O₂氧化荧光素+E⁃AMP+H₂O

该反应对ATP呈特异性。当固定发光剂于饱和量下时,发光强度与样品ATP含量成正比。据此,可间接计算出样品中细菌的总活菌数。由于该发光系统的光量子效应高,故对ATP的检测下限可达1×10^-15~1×10^-13mol/L,相当于约1×10⁴个活菌数。

ATP检测方法可用于快速检测工业产品中的微生物,是一种很有潜力的方法。比如纺织品抗细菌性能和抗真菌性能检测的标准ISO 13629⁃1—2014《纺织品　抗真菌性能的测定　第1部分:荧光法》。

1.2.5.8　辐射测量法

辐射测量法的原理是细菌在生长繁殖过程中,可利用培养基中加有¹⁴C标记的糖类化合物或盐类底物代谢产生CO₂,然后通过辐射测量仪测量¹⁴CO₂含量的增加与否,来确定标本中有无细菌的存在。在处理过程中使用50mL有盖的血清药瓶,内装12~36mL含已标记的可代谢物的培养基。药瓶中可为好氧条件也可充入气体形成厌氧条件,然后接种样品。药瓶中的预留空间可用于检测CO₂的存在。检测CO₂所需的时间与食品中微生物的含量成反比。这样可迅速进行细菌计数,检测时间随接种量、繁殖率和代谢类型而变化,但仍比常规方法要快,一般只需6~18h。

1.2.5.9　荧光定量PCR法

聚合酶链式反应(简称PCR)技术,自1985年由美国Cetus公司Mullis等人建立以来,随着PCR技术发展的日趋完善,已经被广泛应用于生命科学研究、食品卫生、医疗及环境监测等诸多方面。近年来,在PCR定性技术基础上发展起来的一种新的核酸定量技术,即实时荧光定量PCR技术(FQ⁃PCR)。自1996年由美国Applied Biosystems公司推出后,由于该技术不仅实现了PCR从定性到定量的飞跃,而且与常规PCR相比,具有特异性更强、有效解决PCR污染问题、自动化程度高等特点。随着分子生物学及其技术的不断发展,实时荧光定量PCR技术已逐步应用于微生物研究领域,使全面快速准确的检测和分析鉴定微生物成为可能。