农业土壤采样中拖把与靴套湿润剂替代方案的微生物回收效能比较研究

为解决动物源脱脂乳(SKM)湿润剂在农产品土壤采样中的过敏原性及稳定性问题，研究人员评估了胰蛋白酶大豆肉汤(TSB)、缓冲蛋白胨水(BPW)、磷酸盐缓冲液(PBS)和去离子水(DI)对拖把/靴套采样中需氧菌(APCs)、大肠菌群及大肠杆菌(E. coli)回收的影响。结果表明，不同湿润剂间微生物回收差异仅0.1-0.6 log(CFU/g)，提示可根据实际需求选择非动物源、高稳定性的湿润剂，为农产品安全监测提供新方法。

　　

在农产品安全监测领域，传统土壤采样方法如抓取法存在效率低、代表性不足等问题，而拖把(drag)和靴套(bootie)等集成采样方法虽在畜禽养殖中广泛应用，但其核心湿润剂脱脂乳(SKM)因动物源性、过敏风险及稳定性差等缺陷，限制了在农产品土壤监测中的应用。如何找到既能高效回收微生物指标、又符合农产品生产要求的湿润剂替代方案，成为亟待解决的科学问题。

针对这一挑战，美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究团队在《Journal of Food Protection》发表研究，系统比较了胰蛋白酶大豆肉汤(TSB)、缓冲蛋白胨水(BPW)、磷酸盐缓冲液(PBS)和去离子水(DI)四种湿润剂在猪粪与奶牛粪改良土壤中的表现。研究通过建立100米标准化采样路径，采用三因素方差分析等统计方法，评估了不同湿润剂对需氧菌(APCs)、总大肠菌群和E. coli的回收效率差异。

关键实验方法
研究在施用未处理猪粪和奶牛粪的农田设置纵向观察，通过11次采样访问收集220个拖把、220个靴套和44个抓取样本。采样后24小时内，使用标准方法琼脂和CHROMagar? ECC培养基分别计数APCs、大肠菌群及E. coli，数据经log₁₀转换后统计分析。

主要研究结果

湿润剂性能差异显著但生物学意义有限
在猪粪改良土壤中，BPW对APCs回收最优(6.6 log(CFU/g))，TSB对大肠菌群回收最佳(5.6 log(CFU/g))，各湿润剂间最大差异仅0.6 log(CFU/g)。奶牛粪土壤中，SKM、BPW和TSB对APCs回收相当(7.6 log(CFU/g))，而SKM对E. coli回收略优(3.7 log(CFU/g))，但与非营养型湿润剂差异不超过0.4 log(CFU/g)。

采样方法影响超过湿润剂选择
拖把和靴套的微生物回收效率普遍优于传统抓取法，尤其靴套因更大接触压力表现出更稳定的土壤采集量(3.2-40.6 g)。采样日期对微生物回收的影响最为显著，反映微生物自然消亡动态。

讨论与意义
该研究首次系统评估了农产品土壤采样中湿润剂的替代方案，突破性地指出：虽然营养型湿润剂(TSB/BPW/SKM)在统计学上显著优于PBS/DI，但实际差异(≤0.6 log(CFU/g))可能缺乏生物学意义。这为行业选择湿润剂提供了重要依据——在需要避免动物源成分的场景，PBS可作为理想选择；而在限制较少的场景，BPW因其成分简单、稳定性好成为优选。

研究还揭示了集成采样方法的潜在优势：靴套采样通过140次地面接触/100米路径的高覆盖率，能更全面反映地表微生物分布，这对预防农产品病原体污染具有重要实践价值。未来研究可进一步验证该方法在真实病原体监测及不同污染场景下的适用性，为建立基于风险的农产品安全监测体系奠定基础。