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Chris Chung
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Last updated

3-Jan-2014

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運作原理

 

為甚麼可以即時知道微生物總數?

Hygiena SystemSURE Plus ATP 冷光儀 (ATP luminometer) 主要是用 ATP 來進行微生物總含量的檢測,所以它不再像傳統細菌及黴菌培養方法 (microbial culture)般要經數天至2星期的時間才得知細菌的總數。

什麼是 ATP呢?

ATP molecule

Adenosine triphosphate ( 腺核甘三磷酸, ATP )是一種存在於地球上 所有 動物、植物和微生物細胞中的物質。當ATP分解為ADP及AMP時會釋出大量能量,而這能量足以推動細胞內所有化學性及物理性活動。正因如此,任何有 "生命" 的東西都有 ATP,並賴以支持細胞新陳代謝及活動所需要的能量。當ATP釋放了它內含能量並分解為 ADP 或 AMP 後,它不會消失,反而可以憑代謝葡萄糖或脂肪所釋放的能量重新結合成 ATP。一個葡萄糖的能量可以 "叉起" 36個 ADP 成為 36個ATP。鑑於 ATP 的循環使用十分有效率,任何細胞內均只有極少量的 ATP。同時為令化學反應更穩定,細胞內ATP 濃度亦十分固定。依研究顯示,人體一天會循環分解及再合 ATP 2000-3000次之多。

ATP生物冷光反應技術(ATP bioluminescence technique)是一種快速檢測方法,用以檢測ATP的含量。此法原為美國太空總署於1960年代發展出來的技術(Griffiths, 1996),其反應原理與螢火虫發光反應相同,在螢光素(luciferin)與螢光素酶(luciferase)存在下,ATP與它們作用產生光,而途中能量完全成光子而沒發出熱能,所以又叫生物冷光(Kricka, 1988)。

ATP +  Luciferin& Luciferase ------化學反應--------->  AMP + PP + 冷光

美國太空總署當初發展此項技術的目的,是希望能用以檢測外太空是否有生命物質存在,然而近來 生物冷光技術 卻在食品與醫藥領域中被使用。

ATP存在於地球上的各類生物體中 (當然包括了微生物體內)。以細菌而言,一個菌體內 ATP 含量約為10-18M;真菌類菌體因體積較大,一個細胞則含10-15~-16M。 Hygiena SystemSURE Plus ATP 測量儀所量度的數值是相對吸光值 (relative light unit, RLU)。這RLU值與ATP數量是成正比例的,能表示ATP 總含量的高低。因細菌每一個菌體內ATP含量接近不變,約為10-18M,所以應用此種技術檢測菌數時,可以憑檢測結果 (相對吸光值relative light unit, RLU)的多寡來藉此反推微生物含量。當用於評估微生物的總數時,不用跟傳統方法般要培養微生物耗時7-10天,而是即時可知結果。

同時,由於食物多直接來自動植物,所以食品中亦有大量的ATP。RLU 可以在飲食業中用於測量食物處理間 (food processing unit) 所受污染的程度。污染物包括了細菌、黴菌和其他微生物,還包括食物與食物殘渣。於是,RLU 可成為測量清潔度Cleaness的量化單位。

目前ATP生物冷光儀檢測ATP含量的極限一般約是10-12M ,Hygiena SystemSURE Plus ATP測量儀檢測ATP含量的極限低達10-15M (1 femtomole)。換言之,欲檢測細菌類的微生物,菌數一般需超過1,000,000 CFU,其他品牌的ATP機才能檢出(山本,1997),而 Hygiena SystemSURE Plus ATP 測量儀只須1,000 CFU便能被觸發。亦即是說Hygiena SystemSURE Plus 比其他同類儀器敏感1000倍。

1000顆細菌是多少呢?

即使表面潔淨但未完全消毒的表面,每10X10cm的面積一般有高達100,000顆細菌。1000顆細菌是十分十分乾淨。

目前ATP生物冷光反應技術已廣泛地應用在各項產業。於英國醫院 (NHS即相對於本港的醫院管理局) 及世界各地的酒店 (如Shangri-La,Grand Hyatt)、主題公園(如迪士尼公園)及食物加工單位(如可口可樂,北京奧組委)均被普及使用,確保環境不受肉眼見不到的微生物所污染。相比英國及美國,香港應用此技術已慢了4-5年。不單如此,香港反而比大陸更落後。中國衛生處早於2005年已用作衛生巡查,確保食物加工廠環境符合衛生標準,否則即時停工以避免大規模食物中毒。

香港真要急起直追。

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