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志賀氏菌屬及檢驗

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-05-11
核心提示:   志賀氏菌屬(Shigella) 的細(xì)菌(通稱痢疾桿菌),是細(xì)菌性痢疾的病原菌。臨床上能引起痢疾癥狀的病原生物很多,有

  志賀氏菌屬(Shigella) 的細(xì)菌(通稱痢疾桿菌),是細(xì)菌性痢疾的病原菌。臨床上能引起痢疾癥狀的病原生物很多,有志賀氏菌、沙門氏菌、變形桿菌、大腸桿菌等,還有阿米巴原蟲、鞭毛蟲、以及病毒等均可引起人類痢疾,其中以志賀氏菌引起的細(xì)菌性痢疾最為常見。人類對痢疾桿菌有很高的易感性。在幼兒可引起急性中毒性菌痢,死亡率甚高。

一、生物學(xué)性狀

  志賀氏菌屬細(xì)菌的形態(tài)與一般腸道桿菌無明顯區(qū)別,為革蘭氏陰性桿菌,長約2-3μ m ,寬0.5-0.7μ m 。不形成芽胞,無莢膜,無鞭毛,有菌毛。DNA的G+C為49-53克分子%(Tm法)。

  需氧或兼性厭氧。營養(yǎng)要求不高,能在普通培養(yǎng)基上生長,最適溫度為37℃,最適pH為6.4-7.8。37℃培養(yǎng)18-24小時后菌落呈圓形、微凸、光滑濕潤、無色、半透明、邊緣整齊,直徑約2nm,宋內(nèi)氏菌菌落一般較大,較不透明,并常出現(xiàn)扁平的粗糙型菌落。在液體培養(yǎng)基中呈均勻渾濁生長,無菌膜形成。

  本菌屬都能分解葡萄糖,產(chǎn)酸不產(chǎn)氣。大多不發(fā)酵乳糖,僅宋內(nèi)氏菌遲緩發(fā)酵乳糖。靛基質(zhì)產(chǎn)生不定,甲基紅陽性,VP試驗陰性,不分解尿素,不產(chǎn)生H2S。根據(jù)生化反應(yīng)可進(jìn)行初步分類。

  志賀氏菌屬的細(xì)菌對甘露醇分解能力不同,可分為二大組。

  A、不分解甘露醇組:主要為志賀氏菌。又根據(jù)能否產(chǎn)生靛基質(zhì),進(jìn)一步分靛基質(zhì)陽性(1、3、4、5、6、9、10型)和靛基質(zhì)陰性(2、7、8型)的志賀氏痢疾菌。

  B、分解甘露醇組:包括福氏、鮑氏、宋內(nèi)氏菌。再按乳糖分解情況,分為遲緩分解乳糖的宋內(nèi)氏和不分解乳糖的福氏和鮑氏菌。后者進(jìn)一步再根據(jù)靛基質(zhì)產(chǎn)生與否,分靛基質(zhì)陽性(福氏菌1、2、3、4、5型和鮑氏菌5、7、9、11、13、15型)和靛基質(zhì)陰性(福氏菌6型和鮑氏菌1、2、3、4、6、8、10、12、14)二類(見表一)

 

  抗原構(gòu)造與分型:志賀氏菌屬細(xì)菌的抗原結(jié)構(gòu)由菌體抗原(O)及表面抗原(K)組成。主要抗原有三種。

  型特異性抗原:型多糖抗原為菌體抗原的一種,是光滑型菌株所含有的重要抗原。當(dāng)菌株變?yōu)榇植谛蜁r,此抗原也常隨之消失,各菌型所含的型抗原不同,可用于區(qū)別菌種的型別。

  群特異性抗原:為光滑型菌株的次要抗原,也是菌體抗原的一種。特異性較低,常在數(shù)種近似的菌內(nèi)出現(xiàn)。在福氏菌株中,由于所含群抗原不同,可將某些菌型分為多種亞型,如福氏菌2型,根據(jù)群抗原不同,可分成2a、2b兩個亞型。

  表面抗原(K抗原):在新分離的某些菌株菌體表面含有此種抗原。不耐熱,加熱100℃1小時即被破壞。具有此種抗原的菌株,可阻止菌體抗原與相應(yīng)免疫血清發(fā)生凝集。

  根據(jù)抗原構(gòu)造的不同,按最新國際分類法,將本屬細(xì)菌分為四個群、39個血清型(包括亞型)(見表二)

表二 志賀氏菌屬抗原的分類

 

菌 名

血 清 分 類

生 化 特 性

亞 型

甘露醇

鳥氨酸脫羧酶

志賀氏菌

A

1~10

 

+

-

福 氏 菌

B

1~6

x、y變種

1a、1b、2a、2b、3a、3b

3c、4a、4b

+

-

鮑 氏 菌

C

1~15

 

+

-

宋內(nèi)氏菌

D

1

 

+

-

 

  A群:也稱志賀氏菌群,有10個血清型。不發(fā)酵甘露醇,無鳥氨酸脫羧酶,與其他各群細(xì)菌無血清學(xué)聯(lián)系。

  B群:也稱福氏菌群,已有13個血清型(包括亞型和變種)。最近又發(fā)現(xiàn)3個亞型(1c、4c、5b)。發(fā)酵甘露醇,無鳥氨酸脫羧酶?乖Y(jié)構(gòu)較復(fù)雜,各型間有交叉凝集。每一福氏菌型具有二種抗原,即型特異性抗原和群抗原,前者只存在于同型菌株中,后者有許多種,存在于福氏各菌型中。例如福氏1b型除含有1型特異性抗原外,尚含有4、6群抗原。

  C群:也稱鮑氏菌群,有15個血清型,分解甘露醇,無鳥氨酸脫羧酶。各型內(nèi)無交叉凝集。

  D群:也稱宋內(nèi)氏菌群,僅有一個血清型。分解甘露醇,有鳥氨酸脫羧酶,遲緩發(fā)酵乳糖。有Ⅰ、Ⅱ相之分。

  抵抗力:志賀氏菌屬在外界環(huán)境中的生存力,以宋內(nèi)氏最強(qiáng),福氏菌次之,志賀氏菌最弱。一般在潮濕土壤中能存活34天,37℃水中存活20天,在冰塊中可存活96天,在糞便內(nèi)(室溫)存活11天。日光直接照射30分鐘,56-60℃10分即被殺死,對高溫和化學(xué)消毒劑很敏感,1%石炭酸中15-30分鐘即被殺死,對氯霉素、磺胺類、鏈霉素敏感,但易產(chǎn)生耐藥性。

  變異性:

  S-R型變異:菌落可由光滑型變?yōu)榇植谛,同時常伴有生化反應(yīng)、抗原構(gòu)造和致病性的變異。在機(jī)體內(nèi),尤其在慢性患者和恢復(fù)期患者,志賀氏菌可發(fā)生變異而失去原來的生化和抗原特性,成為不典型菌株。但其中部分不典型菌株,可通過10%膽汁肉湯等返祖為典型菌株。故在慢性患者或帶菌者糞便檢查時,對這類菌株要特別注意,必須多次反復(fù)檢查。因這對傳染源的發(fā)現(xiàn)及控制有重要意義。

  耐藥性變異:自從廣泛使用抗菌素以來,志賀氏菌的耐藥菌株 不斷增加,給防治工作帶來許多困難。國內(nèi)部分地區(qū)報道(1972-1974),志賀氏菌對四環(huán)素的耐藥率達(dá)74%、氯霉素73.6-97%、鏈霉素84-98%、合霉素75-100%、磺胺類97-100%,可見國內(nèi)對常用幾種抗菌素的耐藥率相當(dāng)高。

  毒力變異與其他變異:1963年南斯拉夫Mel氏首先創(chuàng)用依賴鏈霉素的志賀氏菌株(依鏈Sd株,口服預(yù)防痢疾。Sd株是一株必須有鏈霉素存在下才能生長的菌株,其毒力減弱但仍保持免疫原性。美國以天然變異無毒株與大腸桿菌雜交而獲得的MH株制成疫苗,其免疫效果和穩(wěn)定性均較Sd株差。我國正大力利用變異方法通過動物和藥物處理等尋找安全有效可供口服的痢疾桿菌活菌苗,并已取得初步成效。

  與E.coli的鑒別:志賀氏菌與E.coli的區(qū)別,的確是很困難的,這也反映了這二者在DNA_DNA雜交顯示密切相關(guān)性,實質(zhì)是“同一種”。A.培養(yǎng)物常常是不運(yùn)動的,賴氨酸是陰性。B.除了福氏志賀氏6、鮑氏志賀氏13和14、痢疾志賀氏3少數(shù)菌株外,在糖發(fā)酵時不產(chǎn)氣。C.發(fā)酵粘液酸或乙酸鹽洋菜上或Chiristensen檸檬酸洋菜 。如呈堿反應(yīng)的菌株則類似與E.coli。D.鮑氏志賀氏菌和痢疾志賀氏菌在美國很少見。

二、流行病學(xué) :

  人和靈長類是志賀氏菌的適宜宿主,營養(yǎng)不良的幼兒、老人及免疫缺陷者更為易感。據(jù)報道,每年約有14000例志賀氏菌病,但估計發(fā)病人數(shù)為30萬。

  據(jù)FDA統(tǒng)計,1997年美國加州等5個州食源性疾病共為8051例,其中志賀氏菌引起的為1263例。

  志賀氏菌病常為食物爆發(fā)型或經(jīng)水傳播。和志賀氏菌病相關(guān)的食品包括色拉(土豆、金槍魚、蝦、通心粉、雞),生的蔬菜,奶和奶制品,禽,水果,面包制品,漢堡包,和有鰭魚類。志賀氏菌在擁擠和不衛(wèi)生條件下能迅速傳播,經(jīng)常發(fā)現(xiàn)于人員大量集中的地方如餐廳、食堂。食源性志賀氏菌流行的最主要原因是從事食品加工行業(yè)人員患菌痢或帶菌者污染食品,食品接觸人員個人衛(wèi)生差,存放已污染的食品溫度不適當(dāng)?shù)取?/p>

三、致病性:

  志賀氏菌引起的細(xì)菌性痢疾,主要通過消化道途徑傳播。根據(jù)宿主的健康狀況和年齡,只需少量病菌(至少為10個細(xì)胞)進(jìn)入,就有可能致病。

  致病因素:志賀氏菌的致病作用,主要是侵襲力、菌體內(nèi)毒素個別菌株能產(chǎn)生外毒素。

  侵襲力:志賀氏菌進(jìn)入大腸后,由于菌毛的作用粘附于大腸粘膜的上皮細(xì)胞上,繼而進(jìn)入上皮細(xì)胞并在內(nèi)繁殖,擴(kuò)散至鄰近細(xì)胞及上皮下層。由于毒素的作用,上皮細(xì)胞死亡,粘膜下發(fā)炎,并有毛細(xì)吸管血栓形成以至壞死、脫落,形成潰瘍。志賀氏菌一般不侵犯其他組織,偶爾可引起敗血癥。目前認(rèn)為不論是產(chǎn)生外毒素的還是只有內(nèi)毒素的志賀氏菌,必須侵入腸壁才能致病。因此,對粘膜組織的侵襲力是決定致病力的主要因素。

  內(nèi)毒素:志賀氏菌屬中各菌株都有強(qiáng)烈的內(nèi)毒素,作用于腸壁,使通透性增高,從而促進(jìn)毒素的吸收。繼而作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)及心血管系統(tǒng),引起臨床上一系列毒血癥癥狀,如發(fā)熱、神志障礙,甚至中毒性休克。毒素破壞粘膜,形成炎癥、潰瘍,呈現(xiàn)典型的痢疾膿血便。毒素作用于腸壁植物神經(jīng),使腸道功能紊亂,腸蠕動共濟(jì)失調(diào)和痙攣,尤其直腸括約肌最明顯,因而發(fā)生腹痛、里急后重等癥狀。

  外毒素:志賀氏菌1型及部分2型(斯密茲痢疾桿菌)菌株能產(chǎn)生強(qiáng)烈的外毒素。為蛋白質(zhì),不耐熱,75-80℃1小時即可破壞。其作用是使腸粘膜通透性增加,并導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損害。外毒素經(jīng)甲醛或紫外線處理可脫毒成類毒素,能刺激機(jī)體產(chǎn)生相應(yīng)的抗毒素。一般認(rèn)為具有外毒素的志賀氏菌引起的痢疾比較嚴(yán)重。

  所致疾病:志賀氏菌引起的細(xì)菌性痢疾可分為兩類6型。

  A、急性細(xì)菌性痢疾:又分急性典型、急性非典型、急性中毒性菌痢三型。急性典型菌痢癥狀典型,有腹痛腹瀉、膿血粘便、里急后重、發(fā)熱等癥狀。各型菌都可引起,以志賀氏菌引起的較重,宋內(nèi)氏菌引起的較輕。經(jīng)治療,預(yù)后良好。如治療不徹底,可轉(zhuǎn)為慢性。急性非典型菌痢癥狀不典型,易診斷錯誤延誤治療,常導(dǎo)致帶菌或慢性發(fā)展。急性中毒性菌痢小兒多見,各型菌都可發(fā)生。中毒性菌痢一系列的病理生理變化,主要是內(nèi)毒素造成機(jī)體微循環(huán)障礙的結(jié)果。導(dǎo)致內(nèi)臟淤血、周圍循環(huán)衰竭(休克),主要功能器官灌注不足,發(fā)生心力衰竭、腦水腫,急性腎功能衰竭。嚴(yán)重微循環(huán)障礙,再加上內(nèi)毒素?fù)p傷血管內(nèi)皮細(xì)胞、激活凝血因子等,而發(fā)生彌漫性血管內(nèi)凝血(DIC)。

  B、慢性細(xì)菌性痢疾:又分慢性遷延型、慢性隱伏型、急性發(fā)作型三型。慢性遷延型,通常由急性菌痢治療不徹底等引起。病程超過2個月,時愈時發(fā),大便培養(yǎng)陽性率低。在有臨床癥狀時為急性發(fā)作型,該型往往在半年內(nèi)有急性菌痢病史。慢性隱伏型菌痢,是在一年內(nèi)有過菌痢病史,臨床癥狀早已消失,但直腸鏡可發(fā)現(xiàn)病變或大便培養(yǎng)陽性。

  志賀氏菌帶菌者有三種類型。A.健康帶菌者,是指臨床上無腸道癥狀而又能排出痢疾桿菌者。這種帶菌者是主要傳染源,特別是飲食業(yè)、炊事員、和保育員中的帶菌者,潛在的危險性更大。B.恢復(fù)期帶菌者,是指臨床癥狀已治愈的病人,仍繼續(xù)排菌達(dá)2周之久者。C.慢性帶菌者,是指臨床癥狀已治愈,但長期排菌者。

  免疫性:病后有一定的免疫力,但免疫期短,也不穩(wěn)定?赡芤虮揪鷮倬捅姸啵嗷ラg無交叉免疫性之故。免疫性與血中抗體似乎無關(guān),而與腸道粘膜細(xì)胞吞噬能力加強(qiáng)和機(jī)體對痢疾桿菌內(nèi)毒素耐受性提高有關(guān)。腸道分泌型抗體即糞抗體亦有一定作用。糞抗體出現(xiàn)早、消失快,在膿血粘便中,糞抗體檢出率高達(dá)90%。這為志賀氏疫苗經(jīng)口免疫的可能性,提供了理論依據(jù)。

四、檢驗和控制:

(1-3見附錄)

  4.增菌培養(yǎng):

  宋內(nèi)氏志賀氏菌的增菌培養(yǎng);以無菌的手續(xù)稱取樣品25g放入事先加有0.5μg/mL新生霉素的250mL志賀氏菌肉湯中,將此混懸液于室溫中靜置10min并時時振搖之。將浸液傾入滅菌的500mL錐形瓶中,調(diào)整pH,必要時用1N NaOH或1NHCL調(diào)至pH7.2±0.2,再將此錐形瓶置于加有新鮮催化劑的厭氧缸中,放入 GasPak并加水使之活化。因此厭氧罐內(nèi)部溫度較高,每次用后皆應(yīng)將催化劑加熱。將厭氧罐置于44.0℃水浴中培養(yǎng)20h,振搖混懸液后劃線接種于麥康凱氏瓊脂平板。于35℃培養(yǎng)20h。

  對其他志賀氏菌的增菌培養(yǎng)亦按上述方法進(jìn)行。但加入新生霉素量為3μg/mL,并在厭氧環(huán)境下置42.0℃水浴培養(yǎng)。

  5.志賀氏菌的分離

  a.常規(guī)培養(yǎng)方法

  檢查麥康凱瓊脂平板,志賀氏菌的菌落為淺粉紅色,半透明,將此可疑菌落接種于下列培養(yǎng)基中:葡萄糖肉湯,TSI瓊脂斜面,賴氨酸脫羧酶肉湯,動力試驗瓊脂和胰胨。置35℃培養(yǎng)48h,但應(yīng)在20h進(jìn)行檢查,棄去所有有動力、產(chǎn)H2S、產(chǎn)氣、賴氨酸脫羧以及發(fā)酵蔗糖與乳糖的培養(yǎng)物。關(guān)于產(chǎn)生吲哚者,應(yīng)棄去其44℃增菌物中的陽性培養(yǎng)物。至于42℃增菌培養(yǎng)中的所有可疑培養(yǎng)物皆有可能是陽性或是陰性,因此皆應(yīng)予保留。

  b.生理學(xué)性狀

  將初篩反應(yīng)良好的培養(yǎng)物再接種其他生化試驗,志賀氏菌的特性概述如下分離:H2S、尿素酶、葡萄糖、(產(chǎn)氣)運(yùn)動、賴氨酸、脫羧酶、蔗糖、側(cè)金盞花醇、乳糖(2日)、KCN、丙二酸鹽、檸檬酸鹽、與水楊素皆為陰性;甲基紅為陽性。用抗血清鑒定其血清型或參照表二所列32個血清型的生物學(xué)特性進(jìn)行試驗。其粘液酸鹽(mucate)和乙酸鹽(acetate)的反應(yīng)是會有所幫助的。在這些反應(yīng)中志賀氏菌一般為陰性,而不產(chǎn)氣的大腸桿菌一般至少在此反應(yīng)中的一項為陽性。

  c.血清學(xué)性狀:

  將犢牛肉浸汁瓊脂斜面的24h培養(yǎng)物混懸于3mL0.85%生理鹽水中,使其濃度相當(dāng)于 標(biāo)準(zhǔn)比濁管第5號,在潔凈的玻璃平皿上用蠟筆標(biāo)記9個3x1cm的方塊.按照以下方案滴加混懸液,抗血清與生理鹽水。

 


方塊  混懸液         多價血清           生理鹽水


           A  A1  B  C  C1  C2  D  A-D

 


 

  用接種針攪勻每個方塊中的內(nèi)容物,注意不要使方塊之間互相混亂。動搖平皿3-4min以促進(jìn)其凝集作用。并按以下記取其凝集反應(yīng)的程度:0=無凝集反應(yīng),1+=勉強(qiáng)可察覺的凝集反應(yīng),2+=呈50%清澈的凝集反應(yīng),3+=呈75%清澈的凝集反應(yīng),4+=有可見的絮片狀的凝集反應(yīng),混懸液完全清楚清澈透明。再以呈現(xiàn)明顯陽性(2+、3+、4+)的多價血清所屬的單價血清重新檢查其混懸液,如呈陰性反應(yīng),則將混懸液置蒸鍋中加熱30min以水解能起干擾作用的莢膜抗原。此時如與反應(yīng)單價血清呈陽性,則再以多價血清檢查。由于這些系推測的血清型,故所有可能與所用血清呈陰性反應(yīng)。

  預(yù)防控制志賀氏菌流行最好的措施是良好個人衛(wèi)生和健康教育,水源和污水的衛(wèi)生處理能防止水源性志賀氏菌的爆發(fā)。

  對可疑的食品,包括在食用前用手處理過或經(jīng)輕微加熱的食品、動物源性食品或消費者直接入口的產(chǎn)品,且其酸度范圍在pH5.5-6.5之間。一般來說,當(dāng)食品中含有大腸菌群、大腸桿菌和沙門氏菌時,含有志賀氏菌的可能性極大。

  菌痢的防治除對急性菌痢、慢性菌痢和各種帶菌者進(jìn)行“三早”措施(早期診斷、早期隔離和早期治療)以消滅傳染源外,應(yīng)采取以切斷傳染途徑為主的綜合性措施。開展愛國衛(wèi)生運(yùn)動,抓好食品加工飲食服務(wù)行業(yè)的管理,對從事食品加工人員應(yīng)定期作帶菌者檢查。

 

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