ATCC 7953 嗜热脂肪地芽孢杆菌：湿热灭菌验证生物指示剂的金标准菌株

关键词：ATCC 7953、嗜热脂肪地芽孢杆菌、湿热灭菌验证、生物指示剂、USP <1211>、ISO 11138-3、灭菌确认、GMP

一、菌株基本信息

  • ATCC编号：7953
  • 菌种名称：嗜热脂肪地芽孢杆菌（Geobacillus stearothermophilus）
  • 原始编号：Donk, Nazina et al.
  • 分离来源：自然环境高温来源
  • 革兰氏反应：阳性（G+）
  • 形态：长杆菌，可形成耐热芽孢
  • 生物安全等级：BSL-1（非致病性）
  • 基因组测序：已完成全基因组测序
  • 保藏机构：ATCC（美国典型培养物保藏中心）
  • 温度特征：最适生长温度55~65℃，37℃不生长（关键鉴别特征）

重要说明： 该菌株曾用名Bacillus stearothermophilus（嗜热脂肪芽孢杆菌），经Nazina等（2001）重新分类为Geobacillus属。ATCC官网已更新分类名，国内部分文献仍用旧名。

二、标准中的定位

ATCC 7953 是全球公认的湿热灭菌验证生物指示剂核心菌株，在以下标准中被明确指定：

2.1 美国药典（USP）

  • USP <1211>：Sterilization and Sterility Assurance：明确规定Geobacillus stearothermophilus ATCC 7953为蒸汽灭菌验证的推荐指示微生物
  • USP <55>：Biological Indicators—Resistance Performance Tests：生物指示剂性能测试标准

2.2 国际标准

  • ISO 11138-3:2017：（灭菌用生物指示剂——第3部分：湿热灭菌用生物指示剂）：指定G. stearothermophilus为湿热灭菌BI的标准微生物
  • ISO 17665-1:2006：（医疗卫生产品灭菌——湿热灭菌）：灭菌确认过程参考

2.3 中国标准

  • GMP规范：（药品生产质量管理规范）：灭菌验证推荐使用该菌株作为生物指示剂
  • GB 15981-1995：《消毒与灭菌效果的评价方法与标准》：湿热灭菌效果评价参考
  • 《消毒技术规范》（2002年版）：灭菌验证生物指示剂推荐菌株

2.4 生物指示剂技术参数

依据ISO 11138-3和USP标准，ATCC 7953作为湿热灭菌BI的核心参数：

  • 参数：标准要求
  • 灭菌工艺：湿热灭菌（蒸汽灭菌）
  • 标准灭菌温度：121℃
  • 孢子数量：≥1×10⁶ CFU/载体（商业BI要求）
  • D₁₂₁值：≥1.0分钟（ISO 11138-3规定最小值）
  • 典型D₁₂₁值：1.5~3.0分钟（ATCC 7953常见范围）
  • Z值：约10℃
  • 存活时间：≥5分钟（121℃条件下）
  • 杀灭时间：≤15分钟（121℃条件下）

三、湿热灭菌验证中的应用要点

3.1 生物指示剂的形式

ATCC 7953在湿热灭菌验证中常用的BI载体形式：

  • 芽孢条（Spore Strip）：纸载体，含≥1×10⁶芽孢
  • 自含式BI（Self-contained BI）：芽孢+培养基+指示剂一体
  • 芽孢悬液（Spore Suspension）：液体芽孢悬液
  • 芽孢玻片/不锈钢载体：非纸载体

3.2 自含式BI的判读方法

自含式生物指示剂是最常用形式，判读流程：

  1. 灭菌后取出BI，压碎内含培养基安瓿
  2. 将BI放入56~60℃培养箱中培养
  3. 阳性（灭菌失败）：培养基从紫色/绿色变为黄色（芽孢存活，产酸）
  4. 阴性（灭菌成功）：培养基颜色不变（芽孢被杀灭）
  5. 同时培养一支未灭菌BI作为阳性对照（必须变色）

常见品牌如Mesa Labs（Spore Strip+改良TSB+溴甲酚紫指示剂）、3M（Attest BI）、STERIS等均使用ATCC 7953芽孢。

3.3 灭菌验证方案设计

依据USP <1211>和GMP要求，湿热灭菌验证需包括：

  1. 物理验证：温度分布测试、热穿透测试
  2. 生物验证：使用ATCC 7953 BI放置在最难灭菌位置
  3. 半周期法：减少灭菌时间至半周期，所有BI应存活（证明杀灭量足够）
  4. 全周期法：正常灭菌周期，所有BI应被杀灭（灭菌成功）

3.4 D值测定

ATCC 7953的D值（Decimal Reduction Time，杀灭90%芽孢所需时间）是生物指示剂最核心的参数：

  • 测定方法：将已知浓度芽孢悬液在121℃条件下暴露不同时间，存活曲线法或Limited Spearman-Karber法计算
  • D₁₂₁值范围：1.5~3.0分钟（ISO要求标注D值）
  • D值必须由BI制造商标明：，用户在使用前应确认D值符合ISO 11138-3要求

四、培养与保藏技术要点

4.1 常规培养条件

  • 培养基：TSB+溴甲酚紫指示剂（BI培养）、TSA（芽孢计数）
  • 培养温度：55~60℃（关键——37℃不生长）
  • 培养时间：24~48h（BI判读48h）
  • 气体条件：兼性厌氧，常规大气

4.2 芽孢制备与计数

制备ATCC 7953芽孢悬液用于自定义BI：

  1. 在芽孢培养基（如AEA琼脂）上55℃培养5~7天
  2. 收集芽孢，用无菌水洗涤并加热80℃10min杀灭繁殖体
  3. 平板计数确认芽孢浓度≥1×10⁶ CFU/mL
  4. 储存于2~8℃无菌水中，芽孢可长期稳定保存

4.3 菌种保藏

  • 芽孢保存：2~8℃无菌水或乙醇中，芽孢可保存数月甚至数年
  • 繁殖体短期保藏：TSA斜面，2~8℃不推荐（55℃菌在低温下不生长，需反复高温复苏）
  • 长期保藏：-80℃甘油冻存（繁殖体）；芽孢形式保存更稳定

4.4 形态鉴别要点

  • 55℃培养后菌落圆形、光滑、白色至淡黄色
  • 革兰染色阳性长杆菌
  • 芽孢椭圆形，位于菌体中央或近端
  • 37℃不生长：（这是区别于其他芽孢杆菌的关键特征）
  • 55~60℃培养48h后生长良好

五、常见问题与排障

  • BI培养后不变色（阳性对照也不变色）：培养温度偏低（<55℃）
  • BI灭菌后变色（假阳性）：灭菌不彻底或BI放置在最冷点
  • 芽孢计数偏低：芽孢制备条件不当或加热灭活过度
  • 自定义BI存活时间不足：芽孢浓度不够或D值偏低
  • D值测定波动大：温度控制不精确

六、权威数据来源

  • ATCC官方目录：https://www.atcc.org/products/7953
  • ATCC基因组门户：https://genomes.atcc.org/genomes/55693346d2a8454c
  • USP <1211> Sterilization and Sterility Assurance
  • USP <55> Biological Indicators—Resistance Performance Tests
  • ISO 11138-3:2017 Sterilization of health care products — Biological indicators — Part 3: Biological indicators for moist heat sterilization
  • Mesa Labs Spore Strips Biological Indicator (ATCC 7953)
  • 3M Attest Biological Indicator System

关于我们

杭州康氧医疗器械有限公司专注于ATCC标准菌株、ATCC细胞、DSMZ标准菌株、CMCC菌种、CICC菌种等各类微生物标准菌株的供应。我们的菌株直接源自ATCC官方保藏中心，特性稳定、数据权威可溯源，广泛应用于制药、食品、化妆品、环保及科研领域的质量控制与检测验证。

  • 官网：www.kystrains.com

免责声明

本文内容基于ATCC官方数据、USP标准、ISO标准及GMP规范整理，仅供专业技术交流参考，不构成任何商业推荐或采购建议。灭菌验证属于法规性操作，应严格按照USP/ISO/GMP现行版完整条文执行。D值和BI参数应以制造商标注值为准。具体产品信息请以ATCC官方网站（www.atcc.org）发布的最新资料为准。

posted @ 2026-08-10 16:40  杭州康氧医疗器械  阅读(0)  评论(0)    收藏  举报