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大肠埃希氏菌O157:H7的发现和鉴别简史

2019-04-08 13:48来源:缔一生物

一、大肠埃希氏菌O157:H7的发现和传播

作为人类致病菌的大肠埃希氏菌O157:H7最初发现于1982年,它可产生志贺毒素,并可存在健康家畜的粪便中,可污染食品、水而传播给人。食品、乳品和果汁的不充分加热以及未干净洗手常导致O157:H7的传染风险。一些水果未洗净而压榨果汁,果汁未高温灭菌,也可导致O157:H7传染的发生。有人发现,未加防腐剂的在冰箱存放的果汁中,O157:H7可存活20天以上,而加入0.1%的苯甲酸钠可减少其存活时间至7天之内。O157:H7可导致出血性肠炎和溶血性尿毒症综合征。


据美国2005年的报道,每年大肠埃希氏菌O157:H7感染病例达73000例。52%来源于食品,9%来源于水污染。食品污染中,约一半来源于绞碎的牛肉,并且夏季最容易发生。


二、大肠埃希氏菌O157:H7的检测

虽然PCR得到了相当程度的使用,但传统的培养法仍不可或缺。2016年颁布的大肠埃希氏菌O157:H7的食品安全国家标准(GB4789.36—2016)完整的表述了大肠杆菌O157:H7的检验全流程,但其原理未提,下面简要介绍一下。


O157:H7鉴别的一大依据是O157:H7不发酵山梨醇,而大多数大肠埃希菌发酵山梨醇。因此,传统含乳糖的麦康凯培养基将乳糖替换为山梨醇,就形成了SMAC培养基。MAC即为麦康凯培养基英文的前三个字母,S为山梨醇英文的**个字母。SMAC培养基的好处是,可将O157:H7与粪便菌群区分开来。O157:H7为无色菌落,而粪便菌群发酵山梨醇为粉色菌落。当然,可能有10%~20%的山梨醇非发酵菌也不是O157:H7(如赫尔曼埃希菌、O157:H16等),因此可能会有一些假阳性产生,还需后续再鉴别。曾有人测试过,SMAC培养基的灵敏度为100%, 特异性为85%, 准确率为86%。尽管这一数字并不具有普遍意义,但SMAC培养基的特异性存在一定的不足是比较肯定的。

O157:H7还有一个特点,是不水解荧光染料MUG,因而不产生荧光。而普通大肠埃希菌水解MUG,会发出荧光,因而在国标中,在最后的检测步骤中采用了MUG-LST肉汤进行鉴别。


还有人发现,结合O157:H7的鸟氨酸和赖氨酸脱羧试验阳性,可提高山梨醇试验对O157:H7的特异性。


1990年,Thompson等人发现,96%的大肠埃希菌分离株的葡萄糖醛酸酶(glucuronidase)阳性,而O157:H7为葡萄糖醛酸酶阴性。Okrend等人在SMAC平板的基础上加入5-溴-4-氯-3-吲哚基-β-D-葡糖醛酸环己基铵盐(简称BCIG)显色剂(针对葡萄糖醛酸酶),发现可减少36%所需要挑取的错误的可疑菌落。于是,这便成为了大肠埃希氏菌O157:H7显色培养基的工作基础。


图:HiMedia生产的大肠埃希菌O157:H7选择性显色培养基(货号:MV1575A)


此外,还有免疫学和PCR方法来检测O157:H7的,以及采用增菌肉汤形式来进行鉴别的。如HiMedia出的大肠杆菌O157:H7增菌鉴别肉汤(货号M1598)。在增菌的同时就进行了鉴别。它还结合亚碲酸盐(货号FD230),使培养基更具有特异性和选择性。它在接种后在35-37°C培养18-24小时,各菌属或菌种的培养反应显示如下:


大肠杆菌——蓝色,可能有轻微沉淀。加入FD230后,其生长受抑。

大肠杆菌O157:H7——深紫色至洋红色,不受FD230影响。

阪崎氏肠杆菌——白色,可能有轻微沉淀。加入FD230后,其生长受抑。

肺炎克雷伯氏菌——蓝绿色,不受FD230影响。

肠炎沙门氏菌——无色,可能有轻微沉淀,不受FD230影响。

福氏志贺氏菌——无色, 加入FD230,其生长受抑。


见下图


图:大肠杆菌O157:H7增菌鉴别肉汤(货号M1598)。1.对照;2.大肠杆菌O157:H7(NCTC 12900);3.大肠杆菌(ATCC 25922);4.阪崎克罗诺杆菌(ATCC 12868);5.肺炎克雷伯菌(ATCC 13883)


这样可将各个菌属(种)进行区分。



参考文献:


1.HiMedia显色培养基手册


2. Escherichia coli 0157:H7: Epidemiology, Pathogenesis, and Methods for Detection in Food. Journal of Food Protection. 1992,55(7):555-565