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土壤微生物作為土壤生態(tài)系統(tǒng)的核心組成部分，參與有機(jī)質(zhì)分解、養(yǎng)分循環(huán)及污染物轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵過程，其群落結(jié)構(gòu)和功能變化是反映土壤環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。環(huán)境檢測(cè)中，土壤微生物分析需通過樣品前處理、微生物分離、定量計(jì)數(shù)等系列步驟，精準(zhǔn)獲取微生物群落信息，為土壤污染評(píng)估與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

傳統(tǒng)土壤微生物分析依賴手動(dòng)分液完成樣品稀釋、培養(yǎng)基分配等操作，但存在明顯局限：一是手動(dòng)分液精度受操作人員技能影響大，易導(dǎo)致微生物濃度梯度偏差；二是批量樣品處理時(shí)效率低下，且交叉污染風(fēng)險(xiǎn)較高；三是長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)操作易產(chǎn)生疲勞誤差，影響檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性。這些問題嚴(yán)重制約了土壤微生物分析的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)?；_展。

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)基于高精度流體控制技術(shù)，具備可編程分液模式、多重防污染設(shè)計(jì)及高效批量處理能力，已在生物醫(yī)學(xué)、食品檢測(cè)等領(lǐng)域得到應(yīng)用。

一、材料與方法

（一）實(shí)驗(yàn)材料

1、土壤樣品：采集農(nóng)田土壤（未污染對(duì)照）、化工園區(qū)周邊土壤（輕度污染）、重金屬污染場(chǎng)地土壤（重度污染），采樣深度為0~20cm，去除石塊、植物殘?bào)w后，過2mm篩，4℃冷藏備用。

2、試劑：LB培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基、無菌生理鹽水、瓊脂粉，均為分析純級(jí)；大腸菌群、芽孢桿菌、真菌標(biāo)準(zhǔn)菌株，購(gòu)自中國(guó)微生物菌種保藏中心。

3、儀器：博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)、高壓蒸汽滅菌鍋、生化培養(yǎng)箱、菌落計(jì)數(shù)器、電子天平。

（二）實(shí)驗(yàn)方法

1、樣品前處理流程

稱取10g土壤樣品置于90mL無菌生理鹽水中，180r/min 振蕩30min，制備10?1土壤懸液。

采用博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)進(jìn)行梯度稀釋：設(shè)置分液體積1mL，將10?1懸液依次稀釋至10?2、10?3、10??、10??濃度梯度，每個(gè)梯度3個(gè)平行樣；同時(shí)采用手動(dòng)分液進(jìn)行相同梯度稀釋，作為對(duì)照。

分別取各濃度梯度懸液0.1mL，通過自動(dòng)分液系統(tǒng)和手動(dòng)操作接種至LB培養(yǎng)基（細(xì)菌）、馬丁氏培養(yǎng)基（真菌）平板，每個(gè)處理3次重復(fù)。

2、培養(yǎng)與檢測(cè)

細(xì)菌培養(yǎng)：37℃恒溫培養(yǎng)24~48h；真菌培養(yǎng)：28℃恒溫培養(yǎng)48~72h。

采用菌落計(jì)數(shù)器統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù)（CFU/g），計(jì)算各處理的平均值和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。

3、性能評(píng)價(jià)指標(biāo)

分液精度：通過稱量不同體積的無菌水，計(jì)算實(shí)際體積與設(shè)定體積的誤差率。

重復(fù)性：以各濃度梯度菌落計(jì)數(shù)的RSD值表示。

分析效率：統(tǒng)計(jì)處理50個(gè)土壤樣品的前處理總時(shí)間（含稀釋、接種步驟）。

交叉污染率：通過空白對(duì)照平板的菌落生長(zhǎng)情況計(jì)算。

二、結(jié)果與分析

（一）分液精度對(duì)比

博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)在10μL、100μL、500μL三個(gè)設(shè)定體積下的平均誤差率為 0.83%；而手動(dòng)分液的平均誤差率為5.80%。自動(dòng)分液系統(tǒng)的精度顯著高于手動(dòng)操作（P<0.01），且在小體積分液時(shí)仍能保持穩(wěn)定精度，滿足土壤微生物梯度稀釋的嚴(yán)格要求。

（二）微生物檢測(cè)重復(fù)性分析

不同污染程度土壤樣品的微生物計(jì)數(shù)結(jié)果顯示，自動(dòng)分液系統(tǒng)處理組的菌落計(jì)數(shù)RSD值為2.3%~3.5%，其中細(xì)菌RSD平均為2.7%，真菌RSD平均為3.2%；手動(dòng)處理組的RSD值為6.1%~8.7%，細(xì)菌和真菌平均RSD分別為7.2%和8.1%。自動(dòng)分液系統(tǒng)的重復(fù)性顯著優(yōu)于手動(dòng)操作（P<0.05），尤其在低濃度微生物樣品檢測(cè)中，能有效降低數(shù)據(jù)波動(dòng)。

（三）分析效率與交叉污染控制

處理50個(gè)土壤樣品時(shí)，博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)的前處理總時(shí)間為2.5h，而手動(dòng)操作需4.5h，系統(tǒng)將分析效率提升44.4%。交叉污染率方面，自動(dòng)分液系統(tǒng)通過內(nèi)置清洗程序和獨(dú)立通道設(shè)計(jì)，交叉污染率僅為0.3%；手動(dòng)分液的交叉污染率為3.8%，主要源于操作過程中移液槍的殘留污染。

（四）不同污染土壤微生物檢出結(jié)果

在重度污染土壤中，自動(dòng)分液系統(tǒng)檢出的細(xì)菌總數(shù)為（3.2±0.1）×10?CFU/g，真菌總數(shù)為（1.8±0.1）×10?CFU/g；手動(dòng)操作檢出值分別為（2.8±0.3）×10?CFU/g和（1.5±0.2）×10?CFU/g。自動(dòng)分液系統(tǒng)的微生物檢出率更高，且數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更強(qiáng)，能更真實(shí)反映污染土壤的微生物群落特征。

三、討論

土壤微生物分析的準(zhǔn)確性和效率直接依賴于樣品前處理的標(biāo)準(zhǔn)化程度。本研究中，博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)通過高精度流體驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了1~2000μL范圍內(nèi)的精準(zhǔn)分液，誤差率控制在1.5%以內(nèi)，解決了手動(dòng)分液中濃度梯度偏差的關(guān)鍵問題。其可編程操作模式能嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的稀釋比例，避免人為操作帶來的主觀誤差，這也是該系統(tǒng)檢測(cè)重復(fù)性優(yōu)于手動(dòng)操作的核心原因。

在分析效率方面，博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)支持多通道同時(shí)工作，可批量完成樣品稀釋和接種，將50個(gè)樣品的前處理時(shí)間縮短至2.5h，大幅降低了操作人員的工作強(qiáng)度。同時(shí)，系統(tǒng)的自動(dòng)清洗功能和獨(dú)立液路設(shè)計(jì)，有效減少了交叉污染風(fēng)險(xiǎn)，交叉污染率僅為0.3%，滿足環(huán)境檢測(cè)中對(duì)數(shù)據(jù)可靠性的嚴(yán)格要求。

對(duì)于不同污染程度的土壤樣品，自動(dòng)分液系統(tǒng)均能穩(wěn)定檢出微生物群落信息，且在重度污染土壤等低生物量樣品中表現(xiàn)出更高的靈敏度。這一優(yōu)勢(shì)使得該系統(tǒng)不僅適用于常規(guī)土壤環(huán)境檢測(cè)，還能滿足污染場(chǎng)地修復(fù)效果評(píng)估、極端環(huán)境土壤微生物篩查等復(fù)雜場(chǎng)景的需求。

當(dāng)然，本研究仍存在一定局限：僅驗(yàn)證了該系統(tǒng)在細(xì)菌和真菌分析中的應(yīng)用，未涉及放線菌、古菌等特殊微生物類群；后續(xù)可進(jìn)一步優(yōu)化分液參數(shù)，拓展其在微生物功能基因檢測(cè)、微生物代謝產(chǎn)物分析等領(lǐng)域的應(yīng)用。

博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)在土壤微生物分析中表現(xiàn)出高精度、高重復(fù)性、高效率的顯著優(yōu)勢(shì)，能有效解決傳統(tǒng)手動(dòng)操作的精度不足、誤差大、效率低等問題。該系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化的分液流程，提升了土壤微生物檢測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性和可比性，為環(huán)境檢測(cè)中土壤生態(tài)質(zhì)量評(píng)估、污染指示菌監(jiān)測(cè)提供了高效技術(shù)手段。隨著環(huán)境檢測(cè)對(duì)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和分析效率要求的不斷提高，博清生物科技（南京）有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)有望成為土壤微生物分析的核心設(shè)備，推動(dòng)環(huán)境微生物檢測(cè)技術(shù)向自動(dòng)化、規(guī)?；较虬l(fā)展。