Nước là nguồn tài nguyên vô giá được sử dụng cho nhu cầu tiêu dùng của con người, trồng trọt, tưới tiêu, sản xuất thực phẩm,… Kiểm soát chất lượng nước là một trong những yếu tố quan trọng để mang đến thành công của chuỗi an toàn thực phẩm, canh tác và kiểm soát các nguy cơ dịch bệnh, nhiễm độc.
Để kiểm soát chất lượng nước, việc phân tích, kiểm tra các đặc tính hóa lý (màu, mùi, chất rắn, pH, độ dẫn điện, độ cứng,…), thành phần (khoáng chất), chất gây ô nhiễm (kim loại nặng, thuốc trừ sâu, hóa chất), các chỉ số vi sinh và mầm bệnh như E.coli, Coliforms, Enterococci,… là yêu cầu vô cùng quan trọng và cấp thiết.
Với ý nghĩa đó, trong một hội thảo chuyên đề do Hội các Phòng thử nghiệm Việt Nam (VinaLAB) tổ chức, ThS. Võ Thị Phương, Phòng thí nghiệm Vi sinh và GMO – Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng 1 (Quatest 1 – Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng) chia sẻ rằng, hiện đang có 3 phương pháp phân tích chất lượng nước, bao gồm phương pháp MPN (Most probable number), đếm số có xác xuất lớn; phương pháp MF (Membrane-filter – Màng lọc), và phương pháp đếm đĩa.
Tuy nhiên, nhược điểm của các phương pháp đang áp dụng là tốn thời gian, dễ nhầm lẫn và xảy ra sai xót,… Để khắc phục các nhược điểm này, gần đây, phương pháp sử dụng công nghệ cơ chất đặc hiệu đã được đơn vị nghiên cứu, triển khai áp dụng.
Đây là một phương pháp mới đáp ứng yêu cầu theo tiêu chuẩn ISO 9308-2:2012 Chất lượng nước – Định lượng vi khuẩn Escherichia coli và coliform, sử dụng chất dinh dưỡng đặc biệt (gọi là nguồn carbon chính) cho vi khuẩn đích mà hầu hết các loại vi khuẩn khác không thể sử dụng.
Phương pháp này cho phép phát hiện đồng thời định tính và định lượng cả 2 chỉ tiêu Coliforms, E. coli chỉ sau 18 đến 24 giờ mà không cần đếm khuẩn lạc – khắc phục được tình trạng sai xót của phương pháp đếm khuẩn lạc.
Ưu điểm nữa của phương pháp công nghệ cơ chất đặc hiệu là dễ thực hiện, không cần pha loãng mẫu, chuẩn bị môi trường hay đếm khuẩn lạc, qua đó giúp giảm tối đa các sai xót trong quá trình chuẩn bị môi trường, chuẩn bị mẫu, cho độ chính xác đến 95%.
Nguyên tắc của phương pháp này được thực hiện dựa trên phản ứng của Coliforms tổng số và Fecal Coliform. Theo đó, ONPG (Orthonitrophenyl Galactosid) cung cấp nguồn carbon chính trong môi trường Colilert and Colilert -18 và có thể được chuyển hóa bởi Coliform. Với việc sử dụng enzyme ß-galactosidase, phản ứng xảy ra sẽ làm cho nước từ không màu chuyển thành màu vàng.
Tương tự với E.coli, sử dụng enzym ß-glucuronidase để chuyển hóa MUG thành ß-D-glucuronidase và 4-methyl-umbelliferyl. Sử dụng phản ứng hóa học giữa chất nền trong môi trường tăng trưởng với các enzyme được tạo ra bởi enzym của vi khuẩn β-Dgalactosidase thủy phân chất nền 4-methylumbelliferyl và β-D-glucuronide, dẫn đến giải phóng huỳnh quang 4-methyl-umbelliferone.
Phương pháp sử dụng công nghệ cơ chất đặc hiệu được phê duyệt trên các nền mẫu: Nước sinh hoạt, nước sản xuất và nước thải
Tiến trình thử nghiệm định tính được thực hiện theo các bước: Thêm 1 gói môi trường vào mẫu nước (100 hoặc 250 mL) → Đậy nắp lọ và lắc đều cho tan môi trường → Ủ ở 36oC ± 2oC trong 18h đến 22h để tìm Coliforms, E.coli và ở 44,50C ± 0,20C để tìm Fecal coliforms → Kiểm tra sự thay đổi của màu sắc → Đọc kết quả mẫu phát huỳnh quang dưới đèn UV (365nm).
Mẫu có màu vàng và phát huỳnh quang là dương tính với E.coli; Mẫu không đổi màu là âm tính; Mẫu có màu vàng là dương tính với Coliform.
Với thử nghiệm định lượng, tiến trình thực hiện theo các bước: Cho 1 gói môi trường đã được chuẩn bị sẵn vào mẫu nước → Đổ mẫu vào Quanti–Tray hoặc Quan ti–Tray 2000 → Hàn kín lại bằng máy IDEXX Quati-Tray Sealear → Ủ ở 36oC ± 2oC trong 18h-22h để tìm Coliforms, E.coli và ở 44,5oC ± 0,2oC để tìm Fecal coliforms → Đếm các giếng dương tính với Coliform và E.coli và tra bảng MPN để xác định kết quả.
Nguyên tắc sử dụng các loại khay: đối với Quanti-Tray: sử dụng để định lượng mẫu có nồng độ vi sinh đến 200 MPN/100mL; Đối với Quanti-Tray/2000: sử dụng để định lượng mẫu có nồng độ vi sinh đến 2,419 MPN/100mL.
ThS. Võ Thị Phương cho biết, phương pháp phát hiện E.Coli và coliforms bằng công nghệ cơ chất đặc hiệu đã được Quatesst 1 triển khai và phê duyệt trên các nền mẫu: Nước sinh hoạt, nước sản xuất và nước thải thu được kết quả với độ thu hồi, độ tái lặp và độ lặp lại đạt tốt.
Tổng hợp kết quả phê duyệt phương pháp như sau:
Đình Lâm
