纯化水系统污染敏感微生物罗尔斯顿菌：控制与检测全攻略

引言：

在制药、医疗器械、化妆品及实验室等行业中，纯化水是核心生产要素，其质量直接关系到产品安全性和有效性。25版药典明确不仅将洋葱伯克霍尔德菌群（Bcc）、罗尔斯顿菌（Ralstonia pickettii）等列为不可接受微生物，要求企业必须建立严格的控制体系。这些微生物不仅难以杀灭，还易在RO反渗透系统、存储和分配系统、罐体、管道、成品罐等环节形成生物膜，导致系统性污染风险。其中，罗尔斯顿菌因其强抗性、易形成生物膜的特性，成为纯化水系统污染防控的重点和难点。

本文将从罗尔斯顿菌的特性、污染成因、检测方法、控制策略及消毒技术等方面，实现纯化水系统微生物风险的可控管理，奥克泰士提供纯化水系统建立预防生物膜形成的控制措施，制定生物膜的去除方法。

一、纯化水系统罗尔斯顿菌污染的异常调查

当纯化水系统出现异常，怀疑罗尔斯顿菌污染时，应立即启动调查程序。调查的关键在于全面、系统地排查污染源，确定污染范围和程度。以下是一些常见的调查步骤和方法：

（一） 复检超标样本，排除假阳性

首先，应对超标样本进行复检，以排除假阳性的可能性。这包括检查取样过程是否规范、取样瓶是否灭菌彻底、取样管材质是否释放污染物等。同时，还应检查检测方法是否符合药典要求，如培养基的选择、培养条件的控制等。

（二）确定污染迹象

1. 微生物检测异常：在常规的纯化水微生物检测中，若发现微生物限度超出标准，且经进一步鉴定确定存在罗尔斯顿菌，这是最直接的污染迹象。例如，当纯化水的需氧菌总数超标，同时在特定培养基上培养出具有罗尔斯顿菌典型特征的菌落时，就需警惕罗尔斯顿菌污染。
2. 产品质量问题反馈：如果下游产品出现微生物污染相关的质量问题，如药品变质、医疗器械无菌检验不合格、化妆品出现异味或变色等，且追溯发现与纯化水可能相关时，也应怀疑纯化水系统存在罗尔斯顿菌污染。

（三）追溯污染来源

1. 水源追溯：调查纯化水的原水来源，查看原水是否受到污染。原水取自河流、湖泊等地表水，周边存在工业废水排放、污水处理厂等污染源，原水受罗尔斯顿菌污染的可能性较大。通过对原水进行采样检测，分析其中微生物种类和含量，判断是否为污染源头。
2. 系统内部排查

• 罐体与管道
• ：检查纯化水系统的罐体和管道，查看是否存在生物膜。生物膜是罗尔斯顿菌的 “庇护所”，在罐体底部、管道连接处、阀门等部位容易形成。可通过观察管道内壁是否有黏液、变色等现象，或使用专门的生物膜检测工具进行检测。
• 设备部件
• ：对系统中的过滤器、换热器、水泵等设备部件进行检查。过滤器若出现破损或堵塞，可能导致微生物穿透，而换热器和水泵内部的复杂结构也可能成为微生物滋生的场所。检查这些设备部件的运行状态、清洁程度以及是否存在泄漏等问题。
• 人员操作
• ：调查操作人员在系统维护、取样、生产操作等过程中是否遵循规范。如操作人员未严格执行消毒程序、在系统操作过程中引入外部污染等，都可能导致罗尔斯顿菌进入纯化水系统。

（四）水系统异常根因分析

在定位污染源后，应进行根因分析，以确定污染的根本原因。这可以通过5 Why分析法或鱼骨图等工具来实现。例如，药厂纯化水系统出现罗尔斯顿菌超标，通过根因分析发现，原因是消毒剂仅用巴氏消毒，无法穿透生物膜，而消毒程序又未规定生物膜专项处理，导致传统消毒方式对罗尔斯顿菌生物膜无效。

二、纯化水系统中罗尔斯顿菌污染的特性与抗性分析

（一）罗尔斯顿菌的种类及特性

罗尔斯顿菌属（Ralstonia spp.）包含多种菌种，属于伯克霍尔德菌科，如皮氏罗尔斯顿菌（Ralstonia pickettii ，也称为皮氏罗尔斯通氏菌）、解甘露醇罗尔斯顿菌、解甘醇罗尔斯顿菌等。这些菌通常为革兰氏阴性菌，具有较强的环境适应能力。皮氏罗尔斯顿菌能在多种环境中生存，尤其在水环境中具有一定的生存优势。它们能够利用多种碳源和氮源进行生长繁殖，这使得在纯化水系统中，即使营养物质有限，罗尔斯顿菌依然能够存活并大量繁殖。

生物学特性

生长条件：罗尔斯顿菌能在较宽的温度范围内生长，最适生长温度通常在25-30℃之间，但也能在较低温度下存活。它们对营养要求不高，能在贫营养环境中生存。

抵抗力：该菌对多种消毒剂和抗生素具有一定的抵抗力，尤其是形成生物膜后，其抵抗力显著增强。

传播途径：主要通过水源、空气、人员操作等途径传播，其中水源污染是最主要的传播方式。

（二）罗尔斯顿菌的抗性

1.对恶劣环境的抗性

：罗尔斯顿菌能够在较宽的温度、pH 值范围内生存。在温度较低或较高的情况下，它们可以调整自身的代谢途径和生理状态，进入一种相对休眠的状态，以抵抗外界环境的不利影响。在 pH 值偏离中性的环境中，罗尔斯顿菌也能通过调节细胞内的酸碱平衡来维持生存，这使得在纯化水系统环境发生波动时，它们依然能够存活下来。

2.对消毒剂耐药抗性

罗尔斯顿菌对多种常规消毒剂和抗生素表现出耐药性。其耐药机制复杂，一方面，细菌外膜孔蛋白数量减少或孔径减小，降低了消毒剂和抗生素进入菌体内的通透性；另一方面，它能产生多种水解酶或修饰酶，使消毒剂和抗生素的活性结构被破坏。例如，某些皮氏罗尔斯顿菌可产生 β - 内酰胺酶，水解破坏 β - 内酰胺类抗生素的 β - 内酰胺环，从而使其失去抗菌活性。这种耐药特性极大地增加了在纯化水系统中杀灭罗尔斯顿菌的难度。

（三）在纯化水系统中的生存偏好

皮氏罗尔斯顿菌倾向于在纯化水系统的特定部位生存，如罐体底部、管道连接处、阀门以及纯化水成品罐内部。这些区域通常存在水流相对缓慢、易积聚杂质和微生物代谢产物的特点，为皮氏罗尔斯顿菌提供了相对稳定的生存环境。同时，这些部位也容易成为生物膜形成的温床，进一步保护细菌免受外界干扰。

（四）罗尔斯顿菌的危害

1. 对产品质量的影响：在制药、医疗器械及化妆品生产中，若纯化水受到罗尔斯顿菌污染，可能导致产品的微生物限度超标。对于药品而言，这可能影响药品的稳定性、药效以及安全性，使药品不符合质量标准，无法达到预期的治疗效果。在医疗器械生产中，污染的纯化水可能导致器械表面微生物残留，增加患者使用时的感染风险。化妆品受到污染则可能出现变质、异味等问题，影响产品品质和消费者使用体验。
2. 对人体健康的潜在威胁：罗尔斯顿菌对人体具有潜在致病性，尤其是对于免疫力低下的人群，如老年人、儿童、免疫缺陷患者等。它们可能引起呼吸道感染、泌尿系统感染、伤口感染等疾病，严重时甚至会引发败血症等危及生命的病症。

三、纯化水系统中罗尔斯顿菌难以被杀灭的原因

（一）生物膜的保护

1. 生物膜的形成：罗尔斯顿菌极易在纯化水系统的罐体、管道以及纯化水成品罐等表面形成生物膜。在适宜的条件下，浮游的罗尔斯顿菌会附着在物体表面，分泌胞外聚合物（EPS），这些聚合物逐渐形成一种三维结构的生物膜，将细菌包裹其中。生物膜的形成是一个动态过程，随着时间的推移，生物膜会不断增厚，结构也会更加复杂。
2. 生物膜的保护机制：生物膜为罗尔斯顿菌提供了多重保护。首先，生物膜的物理屏障作用使得消毒剂难以直接接触到内部的细菌。EPS 可以吸附和截留消毒剂分子，降低其在生物膜内的扩散速度，使消毒剂无法有效到达细菌细胞表面发挥杀菌作用。生物膜内的细菌代谢活动相对缓慢，处于一种 “休眠” 或 “缓慢生长” 的状态，对消毒剂的敏感性降低。生物膜内的细菌之间还存在着复杂的信号传递和协同作用，它们可以共同抵御外界的压力，进一步增强了对消毒剂的抗性。如常规措施处理后无效（酸洗、碱洗、巴氏杀菌等）。

（二）纯化水系统环境的复杂性

1. 水流与死角：纯化水系统中的水流情况复杂，存在水流速度不均匀、死角和盲管等问题。在水流缓慢的区域或死角部位，微生物容易积聚，形成局部的高浓度菌群。这些区域的水流无法有效地将消毒剂带到各个角落，导致消毒不彻底，罗尔斯顿菌得以存活。管道的连接处、阀门以及一些不易清洗的设备部件，往往是水流死角的常见位置，也是罗尔斯顿菌容易滋生和藏匿的地方。
2. 水质与营养物质：虽然纯化水经过了一系列的处理，但仍可能含有微量的营养物质，如有机物、矿物质等。这些营养物质虽然含量较低，但对于罗尔斯顿菌来说，已经足以满足其生存和繁殖的需求。此外，纯化水的水质参数，如 pH 值、电导率等，在一定范围内的波动也可能影响消毒剂的杀菌效果，使得罗尔斯顿菌在这样的环境中更易存活。

四、纯化水系统罗尔斯顿菌污染的检测方法（参考）

（一）传统培养法

传统培养法是检测纯化水系统中罗尔斯顿菌的常用方法之一。该方法通过采集纯化水样本，将其接种到特定的培养基上，在适宜的温度和条件下培养一定时间，观察是否有罗尔斯顿菌菌落生长。常用的培养基如营养琼脂培养基、罗尔斯顿菌选择性培养基等。培养法具有操作简单、成本较低的优点，能够直接观察到细菌的生长情况，但检测周期较长，通常需要数天时间才能得到结果，且对于一些生长缓慢或处于休眠状态的细菌可能存在漏检的情况。

（二）分子生物学检测方法

随着分子生物学技术的发展，PCR（聚合酶链式反应）、荧光定量 PCR 等技术在罗尔斯顿菌检测中得到了广泛应用。这些方法通过检测罗尔斯顿菌的特异性基因片段来确定其是否存在。分子生物学检测方法具有灵敏度高、特异性强、检测速度快等优点，能够在短时间内准确检测出极低浓度的罗尔斯顿菌。例如，荧光定量 PCR 可以通过实时监测荧光信号的变化，对罗尔斯顿菌进行定量检测，为评估污染程度提供更精确的数据。然而，分子生物学检测方法需要专业的设备和技术人员，成本相对较高，且对样本的处理和保存要求较为严格。

（三）流式细胞术

流式细胞术是一种基于细胞荧光特性的检测技术，可用于快速检测纯化水中的微生物，包括罗尔斯顿菌。该方法通过将样本中的细胞与特定的荧光染料结合，使细胞带上荧光标记，然后利用流式细胞仪对细胞进行高速分析和分类。流式细胞术具有检测速度快、可同时检测多种微生物等优点，能够在短时间内对大量样本进行分析。但该技术对仪器设备的要求较高，且需要专业的操作人员进行样本处理和数据分析。

五、奥克泰士制药用水消毒专家：纯化水系统消毒的专业解决方案

（一）奥克泰士的作用机制

罗尔斯通菌、BCC 菌群常见于水系统中且易于形成生物膜，奥克泰士（Oxytech）作为一种高效的生物膜清消毒剂，能够有效解决这些问题。同时能够杀灭霉菌、芽孢、革兰氏阴性菌等各类微生物，有效控制需氧菌总数和不可接受微生物，包括铜绿假单胞菌、Bcc、罗尔斯通氏菌等典型水体浮游微生物。

（二）奥克泰士的优势特点

1. 腐蚀性验证：经过严格的腐蚀性测试，奥克泰士对不锈钢等常见材料基本无腐蚀，能够在有效消毒的同时，极大程度上保障设备和材料的寿命，减少因腐蚀导致的设备损坏和更换成本。
2. 残留性验证：消毒完毕后，奥克泰士不会在系统中存在药剂存留，避免了消毒剂残留对产品质量的影响，确保纯化水的纯净度和安全性。
3. 持久稳定：奥克泰士的效力不受温度、光照、PH 值等外部因素的影响，在不同的环境条件下都能保持稳定的消毒效果，确保消毒工作的成功进行。
4. 食品级生态型：奥克泰士为食品级生态型产品，无色无味，没有毒性和诱变效应，对人体和环境无害，符合制药、医疗器械、化妆品等行业对安全性和环保性的严格要求。

（三）奥克泰士的核心优势

1. 丰富的微生物治理实践经验：拥有专业的工程师团队，积累了丰富的处理经验，并建立了完善的案例数据库。能够根据不同客户的实际情况，提供个性化的解决方案，快速有效地解决纯化水系统中的微生物污染问题。
2. 高品质的除生物膜消毒剂：采用德国先进技术生产的奥克泰士消毒剂，品质卓越，性能稳定，能够满足各种复杂环境下的消毒需求。
3. 全面的检测验证资料支持：提供去除生物膜、洋葱伯克霍尔德菌、罗尔斯顿菌等相关检测验证资料，以及腐蚀性和残留验证报告，为客户提供有力的技术支持和保障。
4. 专业的服务团队：作为纯化水微生物应用服务商和技术方案提供商，始终以解决客户问题和需求为目标，为客户提供全方位、一站式的服务。