致瀉大腸埃希氏菌生物學(xué)特性
致瀉大腸埃希氏菌:一類能引起人體以腹瀉癥狀為主的大腸埃希氏菌,可經(jīng)過污染食物引起人類發(fā)病。
大腸埃希氏菌為革蘭氏陰性短小桿菌,分類學(xué)上屬于腸桿菌科大腸埃希氏菌屬。
常見的致瀉大腸埃希氏菌主要包括腸道致病性大腸埃希氏菌EPEC、腸道侵襲性大腸埃希氏菌EIEC、產(chǎn)腸毒素大腸埃希氏菌ETEC、產(chǎn)志賀毒素大腸埃希氏菌STEC(包括腸道出血性大腸埃希氏菌EHEC)和腸道集聚性大腸埃希氏菌EAEC。
致瀉大腸埃希氏菌檢驗(yàn)程序
操作注意事項(xiàng)
1:對(duì)易產(chǎn)生較大顆粒的樣品(如肉類)進(jìn)行檢測(cè)時(shí),建議使用帶濾網(wǎng)均質(zhì)袋,以便均質(zhì)后用吸管吸取勻液;
2:取前增菌液接種腸道菌增菌肉湯后需在42±1 ℃溫度下進(jìn)行培養(yǎng),該溫度范圍內(nèi)培養(yǎng)有助于抑制非腸道菌生長;
3:分離劃線用直徑3mm的接種環(huán)(1環(huán)約10微升);
4:可疑菌落的選取,應(yīng)是每個(gè)瓊脂平板上分別取10~20個(gè)(10個(gè)以下的全選)乳糖發(fā)酵和不發(fā)酵的菌落;
5:在TSI培養(yǎng)時(shí),應(yīng)將試管口松開,保持管內(nèi)有充足的氧氣,否則由于氧氣不足,斜面酸性產(chǎn)物不能氧化恢復(fù)紅色。
6:大腸埃希氏菌H抗原在傳代中容易丟失或發(fā)育不良,需在半固體上傳代3次,觀察生長,如不擴(kuò)散,則表示H抗原丟失,無法做H抗原凝集試驗(yàn)。
培養(yǎng)基原理解析
營養(yǎng)肉湯:
胨和牛肉浸出粉提供氮源、維生素、氨基酸和碳源,氯化鈉能維持均衡的滲透壓,有利于損傷細(xì)菌的復(fù)蘇。
腸道菌增菌肉湯:
蛋白胨提供蛋白質(zhì)、維生素和氨基酸;葡萄糖提供碳源;酸氫二鈉和磷酸二氫鉀為緩沖劑;牛膽鹽和煌綠為選擇性抑菌劑,抑制非腸桿菌科細(xì)菌的生長。
麥康凱瓊脂(MAC):
該培養(yǎng)基中含有牛膽鹽和結(jié)晶紫,可抑制革蘭氏陽性菌的生長,細(xì)菌發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸時(shí)菌落呈粉紅色并在菌落周圍出現(xiàn)膽鹽沉淀的渾濁圈。
分解乳糖的典型菌落為磚紅色至桃紅色,培養(yǎng)基周圍有膽鹽沉淀環(huán);不分解乳糖的菌落為無色或淡粉色。
伊紅美藍(lán)瓊脂(EMB):
乳糖作為可發(fā)酵碳源,伊紅和美藍(lán)同時(shí)作為抑菌劑和指示劑,在酸性條件下,兩者結(jié)合形成黑色沉淀并可產(chǎn)生金屬光澤。黑色程度與光澤產(chǎn)生情況與伊紅和美藍(lán)比例相關(guān)。
分解乳糖的典型菌落為中心紫黑色帶或不帶金屬光澤;不分解乳糖的菌落為無色或淡粉色。
三糖鐵瓊脂:
該培養(yǎng)基含有乳糖、蔗糖和葡萄糖的比例為10:10:1,只能利用葡萄糖的細(xì)菌,葡萄糖被分解產(chǎn)酸使斜面先變黃,但因量少,生產(chǎn)的少量酸。因接觸空氣而氧化,加之細(xì)菌生長利用培養(yǎng)基中含氮物質(zhì),生成堿性產(chǎn)物,故斜面后來又變紅。底部由于厭氧狀態(tài),酸類不被氧化,仍保持黃色。而發(fā)酵乳糖的細(xì)菌,則產(chǎn)生大量的酸,使整個(gè)培養(yǎng)基呈黃色。另外,因某些細(xì)菌能分解含硫氨基酸,生成硫化氫,硫化氫和培養(yǎng)基中的鐵鹽反應(yīng)生成黑色的硫化亞鐵沉淀。
氰化鉀利用試驗(yàn)
氰化鉀是細(xì)菌呼吸酶系統(tǒng)的抑制劑,可與呼吸酶作用使酶失去活性,抑制細(xì)菌的生長,但有的細(xì)菌在一定濃度的氰化鉀存在時(shí)仍能生長,以此鑒別細(xì)菌。
結(jié)果判讀:陽性為試驗(yàn)管和對(duì)照管都有生長變渾濁; 陰性為試驗(yàn)管澄清不見生長,對(duì)照管生長渾濁。
靛基質(zhì)試驗(yàn)
某些細(xì)菌能分解蛋白胨中的色氨酸,生成吲哚。吲哚的存在可用顯色反應(yīng)表現(xiàn)出來。吲哚與對(duì)二甲基氨基苯醛結(jié)合,形成玫瑰吲哚,為紅色化合物。
結(jié)果判讀:陽性為滴加靛基質(zhì)試劑后液面立即變玫紅色; 陰性為滴加試劑后不變紅色。
尿素酶試驗(yàn)
具有尿素酶的細(xì)菌分解培養(yǎng)基中的尿素,產(chǎn)生大量的氨,使培養(yǎng)呈堿性,酚紅指示劑在pH6.8時(shí)呈黃色,pH8.1呈粉紅色。
結(jié)果判讀:陽性為玫紅色; 陰性為淡橙紅色-淡黃色。
生化試驗(yàn)結(jié)果判讀 - 大腸埃希氏菌的生化特征
生化項(xiàng)目 | 結(jié)果 |
三糖鐵 | 斜面產(chǎn)酸或不產(chǎn)酸,底層產(chǎn)酸,不產(chǎn)硫化氫 |
尿素(pH7.2) | 陰性 |
靛基質(zhì)試驗(yàn) | 陰性 |
KCN | 陰性 |
取生化反應(yīng)符合大腸埃希氏菌特征的菌落進(jìn)行PCR確認(rèn)試驗(yàn)
PCR確認(rèn)試驗(yàn) - 致泄大腸埃希氏菌特征基因
PCR試劑盒檢測(cè)流程
致瀉大腸埃希氏菌多重PCR試劑盒特點(diǎn)
致瀉大腸埃希氏菌多重PCR試劑盒,各試劑盒檢測(cè)的對(duì)應(yīng)特征性基因如下:
試劑盒貨號(hào) | 檢測(cè)菌株類別 | 檢測(cè)基因組合 |
KJD02P | EPEC STEC EHEC | uidA |
bfpB | ||
escV | ||
stx2 | ||
stx1 | ||
KJD03P | EAEC | uidA |
pic | ||
aggR | ||
astA | ||
KJD04P | ETEC | uidA |
sth | ||
lt | ||
stp | ||
KJD05P | EIEC | uidA |
invE |
形態(tài) | 組分名稱 | 規(guī)格×數(shù)量 |
凍干型 | 干粉試劑1 | 8管×3排 |
干粉試劑2(EIEC除外) | 8管×3排 | |
液態(tài) | 復(fù)溶液 | 1mL×1管 |
凍干型 | 陽性對(duì)照 | 1管 |
陰性對(duì)照 | 1管ATCC25922 DNA | |
液態(tài) | 裂解液 | 1 mL×1管 |
裂解液 | 1 mL×1管 | |
loading buffer | 240 μL×1管 | |
說明書 | 1份 |
血清學(xué)試驗(yàn)(選做項(xiàng)目)
取PCR試驗(yàn)確認(rèn)為致瀉大腸埃希氏菌的菌株進(jìn)行血清學(xué)試驗(yàn)。
O抗原鑒定
1)檢查培養(yǎng)物有無自凝性:在潔凈玻片上滴一滴生理鹽水,用接種環(huán)蘸少許待測(cè)培養(yǎng)物,混合于生理鹽水內(nèi),1分鐘內(nèi)無凝集現(xiàn)象,為無自凝,反之,有自凝性。
2)假定性試驗(yàn):先用大腸埃希氏菌O多價(jià)血清做玻片凝集,如果多價(jià)有凝集現(xiàn)象,再用多價(jià)所包含的單價(jià)O血清做試驗(yàn),如與某一單價(jià)O血清有凝集反應(yīng),即為假定性試驗(yàn)陽性,反之為陰性。
3)確證試驗(yàn):測(cè)試培養(yǎng)物制成3號(hào)麥?zhǔn)蠞岫染鷳乙?,與假定陽性的O單價(jià)血清(原效價(jià)1:160~1:320,0.5%鹽水稀釋至1:40)等量混合,放50±1 ℃,培養(yǎng)16h,觀察結(jié)果,如凝集,可證實(shí)為該O抗原。
H抗原鑒定
先穿刺半固體,有動(dòng)力再做H抗原鑒定。
質(zhì)量控制及疑難解析
質(zhì)量控制
1: 為了控制環(huán)境污染,每次檢驗(yàn)過程中,于檢驗(yàn)臺(tái)上打開兩塊計(jì)數(shù)瓊脂平板,并在檢驗(yàn)環(huán)境中暴露不少于15分鐘,將此平板與本批次樣品同時(shí)進(jìn)行培養(yǎng),以掌握檢驗(yàn)過程中是否存在來自檢驗(yàn)環(huán)境的污染。
2: 定期使用致瀉大腸埃希氏菌標(biāo)準(zhǔn)菌株或相應(yīng)定量活菌參考品,在P2實(shí)驗(yàn)室或陽性對(duì)照實(shí)驗(yàn)室內(nèi),用適當(dāng)?shù)氖称窐悠愤M(jìn)行陽性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,染菌量應(yīng)控制在10~100CFU/25g,并進(jìn)行記錄,次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)至少每2個(gè)月進(jìn)行1次。
3:可以使用全自動(dòng)或半自動(dòng)的核酸提取儀提取DNA,但必須經(jīng)過驗(yàn)證后使用。
4:每次PCR應(yīng)使用EPEC EIEC ETEC STEC/EHEC EAEC標(biāo)準(zhǔn)菌作為陽性對(duì)照。同時(shí)使用大腸埃希氏菌ATCC25922或等效標(biāo)準(zhǔn)菌株作為陰性對(duì)照,以滅菌去離子水作為空白對(duì)照,控制PCR污染體系。
疑難解析
Q1:僅用毒力基因檢測(cè)就能對(duì)致瀉大腸埃希氏菌進(jìn)行確認(rèn)嗎?
按照GB4789.6-2016要求,需要先對(duì)可疑菌落進(jìn)行生化鑒定,生化鑒定為大腸埃希氏菌后,再進(jìn)行毒力基因的檢測(cè),判定是何種致瀉大腸埃希氏菌。因?yàn)樵谀c桿菌科中,一些致病也存在相同的毒力基因,所以不能對(duì)可疑菌落直接進(jìn)行毒力基因檢測(cè)來判定何種致瀉大腸埃希氏菌。
Q2:如何看待血清型與PCR結(jié)果不符的情況?
確實(shí)有這情況存在,由于血清型判定依據(jù)是菌體抗原(O抗原、H抗原、K抗原),這些抗原并不是致瀉大腸埃希氏菌發(fā)病的根本原因,而且相同血清型致瀉大腸埃希氏菌中,存在不同致病型的大腸埃希氏菌,也就是說不同致瀉大腸埃希氏菌“共享”同一個(gè)血清型,這是血清鑒定致瀉大腸埃希氏菌的不足之處,另外,隨著人類對(duì)致瀉大腸埃希氏菌致病機(jī)制的認(rèn)識(shí),并找到引起不同致病型的特征性毒力基因,因此,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以PCR為確認(rèn)方法,而血清學(xué)診斷只是選做項(xiàng)目。
所需培養(yǎng)基試劑
用途 | 貨號(hào) | 名稱 | 規(guī)格 |
樣品制備 | 022010 | 營養(yǎng)肉湯 | 250g/瓶(干粉) |
22010D1 | 營養(yǎng)肉湯 | 225ml/袋 | |
增菌 | 022160 | 腸道菌增菌肉湯 | 250g/瓶(干粉) |
分離 | 022140 | 麥康凱瓊脂培養(yǎng)基 | 250g/瓶(干粉) |
024076 | 麥康凱瓊脂培養(yǎng)基 | 90 mm×20塊/盒 | |
022060 | 伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基 | 250g/瓶(干粉) | |
024087 | 伊紅美藍(lán)瓊脂培養(yǎng)基 | 90 mm×20塊/盒 | |
生化實(shí)驗(yàn) | CP0080 | 三糖鐵斜面 | 20支/盒 |
075240 | 蛋白胨水 | 20支/盒 | |
029030 | 靛基質(zhì)試劑 | 10ml/支 | |
075150 | 尿素 | 20支/盒 | |
075330 | 氰化鉀生長試驗(yàn)管 | 20支/盒 | |
075340 | 氰化鉀對(duì)照管 | 20支/盒 | |
HKI005 | EasyID致瀉大腸埃希氏菌生化鑒定試劑盒 | 10test/盒 | |
071760 | 致瀉大腸埃希氏菌生化鑒定盒 | 8種×10次/盒 | |
PCR確認(rèn) | KJD02P | EPEC-STEC-EHEC多重PCR檢測(cè)試劑盒 | 24測(cè)試/盒 |
KJD03P | EAEC多重PCR檢測(cè)試劑盒 | 24測(cè)試/盒 | |
KJD04P | ETEC多重PCR檢測(cè)試劑盒 | 24測(cè)試/盒 | |
KJD05P | EIEC多重PCR檢測(cè)試劑盒 | 24測(cè)試/盒 |