大肠杆菌
八、非致病性大肠杆菌的作用 保护肠道的微生态平衡。消耗肠道内的氧 气,创造厌氧环境,利于厌氧菌的生长; 分解代谢产物供厌氧菌生长。 能合成维生素K和B。 对外袭菌有拮抗作用。某些大肠杆菌能产 生大肠菌素,对一些病原微生物具有拮抗 作用。
九、微生物学的诊断
1、病料的采集:肠道外感染取中段尿、血液、脓液、 、病料的采集 脑脊液等,腹泻者取粪便。 2、分离培养 、分离培养:粪便标本直接接种肠道杆菌选择性培 养基。其他病料可同时接种血琼脂平板和肠道杆菌 选择性培养基。37℃培养18~24h后,观察菌落并涂 片染色镜检。 3、生化鉴定:大部分菌株发酵乳糖产酸产气,并发 、生化鉴定: 酵葡萄糖、乳糖、麦芽糖、甘露醇和木胶糖等产酸 产气。 IMViC试验为“+ + - -”。即为典型大肠杆菌。
四、大肠杆菌的特殊结构
1、荚膜 荚膜具有抗原性,构成了大肠杆菌的表面抗原,即 K抗原 。 2、鞭毛 由鞭毛蛋白组成,构成了细菌的鞭毛抗原,与运动 有关。 3、菌毛 在细胞表面还含有一种比鞭毛更细更短更硬的丝状 体叫菌毛,可分为普通菌毛和性菌毛。
大肠杆菌可以透过 接合作用传递遗传 物质。
五、抗原及血清型
生化试验
血清学鉴定 临床上只检测O抗原
猪水肿病菌株
Stx2e检测 检测
猪腹泻菌株
肠毒素检测
4、血清型鉴定 、 假定试验:取经生化试验证实的大肠杆菌培养物, 用致病性大肠杆菌,侵袭性大肠杆菌和产毒素大肠 杆菌多价O血清和出血性大肠杆菌的O157血清做玻 片凝集试验。 当与某一种多价O血清凝集时,在与该多价O血清 的单价O血清做实验。如与某一单价O血清发生强 凝集反应,则为假定试验阳性。 证实试验:制备O抗原悬液。原效价为1:160~1: 320的O血清,用0.5%盐水稀释至1:40。稀释血清 与抗原悬液在10mm×75mm试管内等量混合,做 试管凝集试验。混匀后放于50℃水浴箱内,经16h 后观察结果。如出现凝集,可证实为该O抗原。
(1)三糖铁培养基 ) ①配方 牛肉膏 5g 氯化钠 5g 蛋白胨 20g 蛋白胨 5g 10g 乳糖 蔗糖 10g 1g 葡萄糖
0.2g 硫酸亚铁 蒸馏水 1000mL 硫代硫酸钠 0.2g 琼脂 1 2g 2%酚红溶液 12.5ml
②原理
测定细菌对葡萄糖、乳糖及蔗糖的发酵反应,以及 能否产生硫化氢。可鉴别肠道菌。
病料
腹泻或水肿病例 败血症病例
常采集粪便或肠粘膜刮取物 麦康凯或伊红美兰琼脂平板划线
常采集血液及其病变组织 血琼脂或麦康凯琼脂平板划线
挑取疑似大肠杆菌菌落5~10个分别在琼脂平板进行纯培养 挑取疑似大肠杆菌菌落 ~ 个分别在琼脂平板进行纯培养 革兰染色镜检 革兰氏染色阴性 接种TSI琼脂培养基 琼脂培养基 接种
(一)抗原 O抗原,即菌体抗原,为细胞壁脂多糖。该抗原刺激 机体主要产生IgM类抗体。 H抗原, 即鞭毛抗原 ,H抗原主要刺激机体产生IgG 类抗体,与其他肠道菌基本无交叉反应。 K抗原,即荚膜抗原,位于O抗原外层,为多糖。具 有K抗原的菌株不能被其相应的抗O血清所凝集叫 “O不凝集性”。 据耐热性不同,K抗原又分为:L、A和B 三型。
⑤ 肠道菌鉴别培养基 麦康凯琼脂培养基:红色菌落。 伊红美兰琼脂培养基:黑色带金属闪光的菌落。 SS琼脂培养基:一般不生长或生长较差,生长者呈红色。 ⑥血平板:一些致病性菌株常β溶血。
琼脂培养基 麦康凯琼脂培养基 伊红美兰琼脂培养基 SS琼脂培养基
血平板
2、 生化特性
I:吲哚试验 M:甲基红试验 V:V-P试验 C:枸橼酸盐利用实验
细胞质膜 周质
外膜
(二)质粒 F因子:又称致育因子,插入、复制和转移的功能。 有F因子的大肠杆菌为雄性,用F+表示,不含F因子 的大肠杆菌称为雌性,用F-表示。通过F+和F-细菌 的接合,F因子可经性菌毛传递给F-菌株,使F-菌株 转变为F+菌株。 F R因子 :抗性转移因子和抗性决定因子 。 Col因子:产大肠杆菌素因子,编码合成大肠杆菌 素。
十、防治
母源抗体能保护幼畜抵抗致病性大肠杆菌。 相应血清型的灭活苗,亚单位苗具有免疫预防作用。 治疗可选用庆大霉素、丁胺卡那霉素等。 使用微生态制剂:治疗出生幼畜下痢。
假定试验
大肠杆菌培养物 致病性大肠杆菌 侵袭性大肠杆菌 产毒素大肠杆菌 出血性大肠杆菌 多价O血清 多价O血清 多价O血清 O157血清 玻片凝集试验
证实试验
O抗原悬液 试管内等量混匀 O血清 试管凝集试验 50℃水浴箱,16h 结果判定
5、Stx2e的检测 、 的检测 (1)Vero细胞毒性试验; (2)小鼠神经毒性试验; (3)抗Stx2e抗体中和试验; (4)PCR方法对Stx2e基因特异序列的扩增。 6、ETEC肠毒素检测 、 肠毒素检测 (1)检测LT的常用方法:兔回肠结扎肠试验;ELISA;中国地鼠 卵巢细胞培养法;平板免疫溶血试验; (2)检测ST常用方法有:乳鼠胃内投服试验;GM1-ELISA等。
(二)血清型 可用O:K:H排列表示其血清型。如:O8:K23:H19, 表示该菌具有O抗原8,K抗原23,H抗原为19。 致人畜腹泻的产肠毒素大肠杆菌,除含K抗原外, 还可含有蛋白质性粘附素抗原。对粘附素抗原应并 列写于多糖K抗原之后。如:O8:K87,K88:H19 中 K88即为粘附素抗原。
六、致病性
(一)致病物质 1、定居因子(Colonization factor ,CF);也称粘附素, 即大肠杆菌的菌毛。 2、肠毒素是肠产毒性大肠杆菌在生长繁殖过程中释放的外 毒素,分为耐热和不耐热两种。 ①耐热(ST):100℃20min不破坏,免疫原性弱。 ②不耐热(LT):65 ℃30min破坏,免疫原性强。 3.其他:细胞壁脂多糖的类脂A具有毒性;K抗原有抗吞噬 作用,有抵抗抗体和补体的作用 。
V-P试验 试验
枸橼酸盐试验
IMViC试验 试验
三、大肠杆菌的基本结构
(一)细胞壁 大肠杆菌的细胞壁分外膜和肽聚糖层。 外膜是大肠杆菌细胞壁的主要成分,主要由磷脂、 蛋白质和脂多糖组成。 脂多糖是革兰氏阴性细菌的内毒素,也是革兰氏阴 性细菌细胞壁的特有成分,主要与抗原性、致病性 及对噬菌体的敏感性有关。
底层和斜面均呈 发酵葡萄糖和乳糖; 大肠杆菌 黄色,底层有气 大量产酸产气 葡萄糖 泡 乳糖 沙门菌 只发酵葡萄糖 底层黄色,斜 蔗糖 产酸产气 面保持红色 硫酸亚铁 能产硫化氢菌株 因形成硫化亚铁而使培养基呈黑色
对照 假单胞菌 志贺氏菌 沙门氏菌 大肠杆菌 变形杆菌 三糖铁培养基
吲哚试验
甲基红试验
大肠杆菌
大肠杆菌的历史
肠杆菌科,为革兰氏阴性杆菌。根据生化反应、血清 学试验、DNA同源性研究,肠杆菌科至少包括28个 菌属,110个以上的菌种。 埃希菌属(Escherichia)中最重要的是大肠埃希菌 (E. coli) ,常称为大肠杆菌。 大肠杆菌广泛分布于自然界,包括腐生菌、寄生菌 和人及动物的病原菌。多数是人和动物肠道正常菌 群的重要成员。 20世纪中叶,认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对 人和动物有病原性,尤其对婴儿和幼畜(禽),常 引起严重腹泻和败血症。
(二)所致疾病 1.肠道外感染 肠道外感染:多为内源性感染,以泌尿系感染为 肠道外感染 主;大肠杆菌可侵入血液,引起败血症;大肠杆菌 性脑膜炎 。 2.急性腹泻 急性腹泻 (1)肠产毒性大肠杆菌(ETEC) (2)产志贺毒素大肠杆菌(STEC) (3)肠致病性大肠杆菌(EPEC) (4)肠出血性大肠杆菌(EHEC) (5)肠侵袭性大肠杆菌(EIEC ) (6)肠粘附性大肠杆菌(EAEC)
L型K抗原:对热敏感,100℃ 1h破坏其抗原性,并 失去与相应抗体的结合力和凝集性,位于被膜中, 偶见于荚膜中。 A型K抗原:耐100℃ 1h ,但121℃ 2.5h破坏其抗 原性和O不凝集性,但保留与相应抗体结合能力。 位于荚膜中,抗A血清可使具有相应A抗原的菌体出 现荚膜肿胀现象。 B型K抗原:100℃ 1h 破坏其抗原性与相应抗体的 凝集性,但保留其与相应抗体结合力。
一 、大肠杆菌的一般特性
1、G-直短杆菌,两端钝圆,散在有的有荚膜。 3、代谢能力强,代谢类型是异养兼性厌氧型 。
二 、培养及生化特性
1、培养特性 、
① 兼性厌氧; ② 最适生长温度37℃,最适生长pH7.2~7.6; ③ 普通琼脂培养基:生长良好,圆形凸起、光滑、湿润、半 透明、灰白色菌落,直径约2~3mm; ④ 普通肉汤培养基:均匀浑浊,管底有粘性沉淀,液面管壁 有菌环。
肠产毒性大肠杆菌(ETEC)
ETEC是致人和幼畜腹 泻最常见的病原菌; 毒力因子有粘附素性 菌毛和肠毒素。
致病过程
七、抵抗力
大肠杆菌对热的抵抗力较其他肠道杆菌强。 55℃加热60min或60℃加热15min仍有部分细菌存 活。 胆盐、煌绿等对非致病性大肠杆菌有选择性抑制作 用,而对致病性大肠杆菌无抑制作用,所以用肠道 选择鉴别培养基来分离致病性大肠杆菌。 对磺胺类、链霉素、氯霉素等敏感。
十、卫生细菌学检查
1、细菌总数:检测每毫升或每克样品中所含细菌数,采用 倾注培养计算。 2、大肠菌数检验:指100g1000mL水中所含大肠菌群的最 近似数(MPN),采用乳糖胆盐发酵试验检测。 乳糖胆盐发酵试验
发酵试验
分离培养
复发酵试验
食品执行标准:含乳蛋白冷冻饮品菌落总数应小于25000cfu/ml,大肠菌群小于 450MPN/100ml; 含豆类冷冻饮品菌落总数应小于20000cfu/ml,大肠菌群小于 450MPN/100ml;含淀粉或果类冷冻饮品菌落总数应小于3000cfu/ml,大肠菌群 小于100MPN/100ml;食用冰块菌落总数应小于100cfu/ml,大肠菌群小于 6MPN/100ml。