1、 BIOFOSUN 微生物鉴定系统 在疾病控制系统细菌鉴定工作中应用的初步评价 陈悦 上海市临床检验中心 BIOFOSUN 为上海复星佰珞生物技术有限公司出品的微生物鉴定系统。此系统原为美国 BIOLOG 公司的微生物鉴定系统，在复星与BIOLOG公司合资后由双方科学家共同对原系统进行了本土化的改进，同时开发了中文软件。 BIOFOSUN微生物鉴定系统现拥有需氧菌GN48、GP48、厌氧菌AN、真菌YT、和丝状真菌FF五种板条，可鉴定近 2,000 种不同的细菌，包含人体、动植物致病细菌和几乎所有重要的环境细菌。该系统的软件全部由美国BIOLOG公司用中文编写，具有鉴定范围广、准确率高、板条分
2、类简单、操作方便等优势。 BIOFOSUN 微生物鉴定系统的工作原理为：细菌利用不同碳源进行呼吸，在代谢过程中发生能量的变化和电子传递，指示剂四唑紫由无色的氧化型变为紫色的还原型。通过软件将待测细菌的不同反应与数据库进行比对，从而得到该细菌最可能为哪种细菌的鉴定结果。 上海市疾病预防控制中心（CDC）微生物实验室应用该系统，对 28属72种共计232株标准菌株和现场分离菌株进行了鉴定测试，并根据测试结果对 BIOFOSUN 微生物鉴定系统在疾病预防控制系统细菌鉴定工作中的应用做出初步评价。 一、测试样本来源： 1CDC菌种保藏中心保存的国家标准菌株，WHO考核菌株及部分ATCC标准菌株。 2样
3、品中分离的疑难菌株。 二、测试方法 1 按照BIOFOSUN 微生物鉴定系统产品说明书中的标准操作流程进行。 2 选择法国生物梅里埃API系统作为参照。对所有菌株，当BIOFOSUN I和API鉴定结果不一致时，根据伯杰手册有关鉴定内容，采用手工法进行确证实验。 3 测试鉴定试条的种类及与之进行对照的API板条： GN48 革兰阴性菌 GP48 革兰阳性菌 API 20 E 革兰阴性肠杆菌科和部分弧菌 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 API 20 NE 革兰阴性非肠杆菌（非发酵菌和部分弧菌） API NH 嗜血杆菌和奈瑟菌属 API 20 Strep 链球菌属
4、 API 20 Staph 葡萄球菌属、库克菌属、微球菌属 API 50 CHB/E 芽胞杆菌属 API Listeria 李斯特菌属 API Coryne 棒状杆菌属 三、测试结果 1 报告时间 所有测试样本不计预培养准备阶段，均可在24小时内报告测试结果。 2 BIOFOSUN微生物鉴定系统对232株细菌的鉴定结果 针对BIOFOSUN微生物鉴定系统的GN48和GP48鉴定板条，我们选用了232株不同类型的有代表性的菌株进行鉴定准确性试验，试验结果的总体符合率为94.4% (219/232)，其中以菌株来源分类，标准菌株62株，鉴定符合率为98.4%（61/62），CDC保存的现场分离株1
5、70株，鉴定符合率为92.9%（158/170）；以菌株染色性质分类，革兰阳性菌73株，鉴定符合率为91.8%（67/73），革兰阴性菌159株，鉴定符合率为95.6%（152/159）。试验对照组API细菌鉴定系统总体符合率为94.8% (220/232)，其中标准菌株鉴定符合率同为 98.4%（61/62），CDC 保存的现场分离株鉴定符合率为 93.5%（159/170）；革兰阳性菌鉴定符合率为97.3%（71/73），革兰阴性菌鉴定符合率为93.7%（149/159）。 表1BIOFOSUN微生物鉴定系统鉴定准确性试验结果 菌株类别 测试例数 鉴定符合例数 鉴定不符例数 符合率 标准菌
6、株 62 61 1 98.4% 分离株 170 158 12 92.9% 革兰阴性菌 159 152 7 95.6% 革兰阳性菌 73 67 6 91.8% 合计 232 219 13 94.4% PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 表2试验对照组API细菌鉴定系统鉴定准确性试验结果 菌株类别 测试例数 鉴定符合例数 鉴定不符例数 符合率 标准菌株 62 61 1 98.4% 分离株 170 159 11 93.5% 革兰阴性菌 159 149 10 93.7% 革兰阳性菌 73 71 2 97.3% 合计 232 220 12 94.8% 四、鉴定准确性试验结果
7、分析 1 62株标准菌株的具体鉴定结果（见表3） 表3 BIOFOSUN微生物鉴定系统对标准菌株鉴定准确性实验结果 属名 标准菌株种名 测试例数 BIOFOSUN I 符合例数 API 符合例数 埃希菌属 大肠埃希菌 4 4 4 志贺属 鲍氏志贺菌 1 1 1 沙门菌属 亚利桑那沙门菌 1 1 1 摩根属 摩根摩根菌 1 1 1 变形杆菌属 奇异变形杆菌 1 1 1 肠杆菌属 阴沟肠杆菌 1 1 1 沙雷菌属 粘质沙雷菌 2 2 2 霍乱弧菌 4 4 4 弧菌属 副溶血弧菌 14 14 14 假单胞属 铜绿假单胞菌 1 1 1 葡萄球菌属 金黄色葡萄球菌 4 4 4 微球菌属 藤黄微球菌 1
8、1 1 肠球菌属 粪肠球菌 4 4 4 化脓性链球菌 9 9 9 停乳链球菌 停乳亚种/似马亚种 3 3 3 无乳链球菌 3 3 3 肺炎链球菌 4 4 3 星座链球菌 1 1 1 变异链球菌 2 2 2 链球菌属 口腔链球菌 1 0 1 小计 62 61 61 统计结果 符合率 98.4% 98.4% PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 不符合的1例标准菌株为口腔链球菌ATCC32123，BIOFOSUN 鉴定结果为戈氏链球菌。另有1例肺炎链球菌标准菌株ATCC31003，API鉴定结果为牛链球菌，BIOFOSUN鉴定结果与标准菌株符合。 2 170株现场分离菌
9、株的具体鉴定结果 革兰阴性菌具体鉴定结果见表4；革兰阳性菌具体鉴定结果见表5。 表4BIOFOSUN微生物鉴定系统对革兰阴性分离菌株鉴定准确性实验结果 菌属 确证实验结果 测试例数 BIOFOSUN 符合例数 API 符合例数 埃希菌属 大肠埃希菌 6 6 6 福氏志贺菌 8 8 8 宋内氏志贺菌 4 4 4 志贺菌属 痢疾志贺菌 4 4 4 猪霍乱沙门菌伤寒血清型 4 4 4 猪霍乱沙门菌 1 1 1 亚利桑那沙门菌 2 2 2 沙门菌属 其它沙门菌（为属结果） 10 10 10 柯氏枸橼杆酸 1 1 1 枸橼杆酸属 杨氏枸橼杆酸 1 1 1 肺克肺炎亚种 2 2 2 肺克鼻硬结亚种 2 2
10、 2 肺克臭鼻亚种 2 2 2 克雷伯菌属 产酸克雷伯菌 2 0 2 产碱普罗威登菌 1 1 1 雷氏普罗威登菌 3 3 3 普罗维登菌 斯氏普罗威登菌 3 3 3 变形杆菌属 普通变形杆菌 1 1 1 阪崎肠杆菌 1 1 1 产气肠杆菌 3 1 3 肠杆菌属 非脱羧勒克菌 1 1 1 耶尔森菌属 小肠结肠炎耶尔森菌 3 2 3 沙雷菌属 粘质沙雷菌 4 4 4 哈夫尼菌属 蜂房哈夫尼菌 2 0 2 霍乱弧菌 14 14 14 副溶血弧菌 5 5 2 创伤弧菌 2 2 0 弗氏弧菌 2 2 0 河流弧菌 1 1 0 麦氏弧菌 4 4 4 弧菌属 解藻朊酸弧菌 2 2 1 邻单胞菌属 类志贺邻单
11、胞菌 3 3 3 气单胞菌属 嗜水/豚鼠气单胞菌 3 3 3 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 维氏气单胞菌 维氏/温和亚种 1 1 1 产碱假单胞菌 1 1 1 斯氏假单胞菌 1 1 1 铜绿假单胞菌 1 1 1 假单胞菌属 恶臭假单胞菌 2 2 2 窄食单胞菌属 嗜麦芽窄食单胞菌 2 2 2 鲍特菌属 支气管鲍特菌 1 1 1 希瓦菌属 腐败/海藻希瓦菌 1 1 0 奈瑟菌属 脑膜炎奈瑟菌 12 12 12 小计 129 122 119 统计结果 符合率 94.6% 92.2% 表5BIOFOSUN微生物鉴定系统对革兰阳性分离菌株鉴定准确性实验结果 菌属 确
12、证实验结果 测试例数 BIOFOSUN 符合例数 API 符合例数 金黄色葡萄球菌 10 10 10 表皮葡萄球菌 2 2 2 溶血葡萄球菌 1 1 1 腐生葡萄球菌 2 2 2 木糖葡萄球菌 1 0 1 沃氏葡萄球菌 1 1 0 葡萄球菌属 头状葡萄球菌 1 0 1 微球菌属 藤黄微球菌 3 3 3 肠球菌属 粪肠球菌 1 1 1 牛链球菌 1 0 1 链球菌属 唾液链球菌 1 0 1 串球菌属 明珠串球菌 1 0 1 李斯特菌属 产单核细胞李斯特菌 8 8 8 白喉棒状杆菌 1 1 1 棒状杆菌属 假白喉棒状杆菌 1 1 1 短小芽胞杆菌 2 2 2 枯草芽胞杆菌 2 2 2 腊样芽胞杆菌
13、 1 1 1 芽胞杆菌属 蕈状芽胞杆菌 1 1 1 小计 41 36 40 统计结果 符合率 87.8% 97.6% 3对与API鉴定结果不符的分离菌株的确证实验具体结果 对与 API 结果不相符的 23 株细菌，我们根据伯杰细菌手册，用手工生化反应的方法分别进行了确证实验。验证结果证实其中10株革兰阴性菌和1株革兰阳性菌共11株菌BIOFOSUN结果正确，7株革兰阴PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 性菌和5株革兰阳性菌共12株菌API结果正确。详细结果见表6。 表6BIOFOSUN微生物鉴定系统与API鉴定结果不符菌株及其验证实验结果 API结果 BIOFOS
14、UN结果 验证实验结果 备注 产气肠杆菌 产酸克雷伯/肺炎克雷伯菌 产气肠杆菌 API结果正确 产气肠杆菌 水生拉恩氏菌 产气肠杆菌 API结果正确 产酸克雷伯菌 产气肠杆菌 克雷伯菌属 API结果正确 产酸克雷伯菌 产气肠杆菌 克雷伯菌属 API结果正确 小肠结肠炎耶尔森菌 无鉴定结果 小肠结肠炎耶尔森菌 API结果正确 蜂房哈夫尼菌 无鉴定结果 蜂房哈夫尼菌 API结果正确 蜂房哈夫尼菌 无鉴定结果 蜂房哈夫尼菌 API结果正确 创伤弧菌 副溶血弧菌 副溶血弧菌 BIOFOSUN结果正确 解藻朊酸弧菌 副溶血弧菌 副溶血弧菌 BIOFOSUN结果正确 解藻朊酸弧菌 副溶血弧菌 副溶血弧菌
15、BIOFOSUN结果正确 嗜水/豚鼠气单胞 河流弧菌 河流弧菌 BIOFOSUN结果正确 腐败希瓦菌 解藻朊酸弧菌 解藻朊酸弧菌 BIOFOSUN结果正确 霍乱弧菌 创伤弧菌 创伤弧菌 BIOFOSUN结果正确 嗜水/豚鼠气单胞菌 创伤弧菌 创伤弧菌 BIOFOSUN结果正确 嗜水/豚鼠气单胞菌 弗氏弧菌 弗氏弧菌 BIOFOSUN结果正确 副溶血弧菌 弗氏弧菌 弗氏弧菌 BIOFOSUN结果正确 无鉴定结果 海藻希瓦菌 希瓦菌属 BIOFOSUN结果正确 木糖葡萄球菌 松鼠葡萄球菌 木糖葡萄球菌 API结果正确 头状葡萄球菌 巴氏葡萄球菌 头状葡萄球菌 API结果正确 无鉴定结果 沃氏葡萄球
16、菌 沃氏葡萄球菌 BIOFOSUN结果正确 牛链球菌 解没食子酸盐链球菌 牛链球菌 API结果正确 唾液链球菌 无鉴定结果 唾液链球菌 API结果正确 明珠串球菌 非解乳糖链球菌 肠膜明珠串球菌 API结果正确 4 误差原因分析 根据对不符合鉴定结果的分析来看，其可能由以下原因造成： （1） 部分菌株确实存在特殊的生物型，其反应结果与BIOFOSUN系统现有的数据模式存在差异，从而引起鉴定结果偏差。这点在同一鉴定系统对标准菌株的鉴定准确率（98.4%）高于对现场分离菌株的鉴定准确率（92.9%）中得到很好的证明。由于标准株的鉴定反应特性与菌鉴系统数据模式较为一致，而常规分离菌株由于生物型别的差
17、异较大，造成其鉴定反应特性与系统现存的数据模式出现差异，从而容易发生鉴定误差。 （2） 某些菌株可能保存时间长，传代次数多，导致反应特性改变，而这些特性的改变未能在BIOFOSUN 细菌鉴定系统数据库中体现，从而引起鉴定结果偏差。 （3） 相对革兰阴性菌的鉴定准确率 95.6%（152/159）而言，该系统对革兰阳性菌的鉴定准确率 91.8%PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建 （67/73）显得较低，可能的原因在于鉴定的菌株相对革兰阴性菌少了一倍（本中心库存的革兰阳性相对较少）而造成的计量误差。在今后进一步的评估中可扩大革兰阳性菌鉴定数量，从而得到与革兰阴性菌可比
18、的最终结论。 五、测试评价 1 该系统具有菌种库大、鉴定准确、操作简便等优点，其鉴定的菌种类型和数量在目前国内外的同类产品中为最大，足以满足疾病预防控制系统细菌检验鉴定各类菌株高效、准确的要求。 2 该鉴定系统中对革兰阴性标准菌株的鉴定符合率为100%（30/30），对革兰阴性分离菌株的鉴定符合率为94.6%（122/129），其中沙门菌、志贺菌、大肠埃希菌的鉴定符合率均达到100%。对于沙门菌和志贺菌，BIOFOSUN系统不仅鉴定准确，其鉴定的某些特性还可以提供血清型鉴定方向的提示。 3 该系统数据库涵盖了全部有报道的13种致病性弧菌，本次考评对其中 9 种最常见的弧菌（包括同属弧菌科的弧菌
19、属、气单胞菌属、邻单胞菌属）进行了鉴定，共测试了 53 株，BIOFOSUN 鉴定系统对弧菌的鉴定准确率为100%，对照组对弧菌的鉴定准确率仅为83.0%（44/53）。可见对弧菌的鉴定而言，BIOFOSUN在同类菌鉴系统中是较为出色的，这在本地区突发细菌性公共卫生事件病原鉴定方面有着重要意义：夏秋季常见的肠道腹泻病原菌、食物中毒病原菌多属弧菌科细菌，由于弧菌生长的嗜盐特性，导致一般的菌鉴系统很难准确鉴定，而利用BIOFOSUN微生物鉴定系统则可收到比较满意的鉴定效果。 4 该系统在鉴定过程中操作比较简单，用户经短时间的培训后即可掌握。尤其对于需氧菌的鉴定仅仅需要两种板条，且无需填加辅助试剂或进行辅助实验，相对同类产品而言是一个操作简化便利的系统。 5 该系统配备自动读数仪读取反应结果，并由软件数据库进行分析，给出鉴定结果的报告，避免了人为观察判断结果造成的误差。使用软件全部由中文编写，而非简单的汉化，符合国内用户的使用习惯。 6 由于时间所限，本次未对BIOFOSUN 系统的另外三种板条AN（厌氧菌）、YT（真菌）、和FF（丝状真菌）进行评估，在今后的推广应用过程中还可做进一步的评估。 PDF 文件使用 “pdfFactory Pro“ 试用版本创建
