蠟樣芽孢桿菌的生長(zhǎng)環(huán)境、形態(tài)特征、培養(yǎng)特性、實(shí)驗(yàn)室診斷等知識(shí)匯總
蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)普遍存在于自然界,從土壤、食物到人體腸道,該菌不僅引發(fā)了各種食源性疾病,還在特定條件下造成眼部感染和其他感染。本文將深入剖析蠟樣芽孢桿菌的生長(zhǎng)環(huán)境、形態(tài)特征、基因結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)特性,旨在全面認(rèn)識(shí)這一重要病原體。
圖1、Bacillus cereus(蠟樣芽孢桿菌)
生長(zhǎng)環(huán)境:
蠟樣芽孢桿菌廣泛分布于土壤、蔬菜、牛奶、谷物、香料、炒飯、熟禽肉和肉類、湯品、甜點(diǎn)等多種環(huán)境中。
1887年,F(xiàn)rankland首次從牛棚空氣中分離出該菌。
作為一種腐生型芽孢桿菌,其營(yíng)養(yǎng)體細(xì)胞和芽孢在自然界中廣泛存在。
蠟樣芽孢桿菌對(duì)免疫功能低下患者來(lái)說(shuō)是機(jī)會(huì)致病菌,有時(shí)也會(huì)成為人類病原菌,但它并非人體正常菌群,只是可能暫時(shí)定植于皮膚、消化道或呼吸道。
其芽孢對(duì)抗物理及化學(xué)因素(如高溫、低溫、干燥、輻射、消毒劑、抗生素和其他毒素)的能力極強(qiáng),能夠在有氧和無(wú)氧條件下生長(zhǎng)。
蠟樣芽孢桿菌在植物根系周圍的根圈中與其他微生物相互作用,并存在于無(wú)脊椎動(dòng)物腸道微生態(tài)中,特別是作為節(jié)肢動(dòng)物的腸道共生菌,在蠼螋、蟑螂和白蟻體內(nèi)表現(xiàn)出絲狀生長(zhǎng)。
此外,蠟樣芽孢桿菌不易被酒精殺死,它們甚至能在酒精制品中繁殖,足以引起感染。
在患者糞便樣本中檢出蠟樣芽孢桿菌并不能作為確診依據(jù),因?yàn)檎<S便樣本中也可能存在該菌,只有當(dāng)食品樣本中每克含有10^5個(gè)或以上細(xì)菌時(shí),才被視為診斷標(biāo)準(zhǔn)。
形態(tài)及基因組:
革蘭氏陽(yáng)性桿菌,呈桿狀兩端平直,隨著菌體老化可能出現(xiàn)革蘭染色變異。
單個(gè)菌體也可短鏈排列,鏈內(nèi)各菌體之間界限清晰可見(jiàn)。
在組織切片染色中,可能呈現(xiàn)長(zhǎng)而絲狀的形態(tài)。
菌體直或稍有彎曲,不形成莢膜。
芽孢呈橢圓形,不會(huì)使母細(xì)胞膨脹,在動(dòng)物血液和組織中或好氧培養(yǎng)條件下不形成芽孢。
呈現(xiàn)周生鞭毛運(yùn)動(dòng),具有游動(dòng)性和滑行兩種運(yùn)動(dòng)方式。
芽孢是一種β溶血細(xì)菌,能夠在惡劣環(huán)境下存活,可引發(fā)食源性疾病,其毒力因子包括cerolysin和磷脂酶。
在基因組結(jié)構(gòu)方面,擁有一個(gè)長(zhǎng)度為5,411,809nt的環(huán)狀染色體,其中包括5481個(gè)基因,編碼5234種蛋白質(zhì),147個(gè)結(jié)構(gòu)RNA,以及5366個(gè)RNA操縱子。此外,它還攜帶有大小為5至500kb的質(zhì)粒。
圖2、形態(tài)特性
培養(yǎng)特性:
蠟樣芽孢桿菌(Bacillus cereus)在營(yíng)養(yǎng)瓊脂或蛋白胨培養(yǎng)基上易于生長(zhǎng)。最佳生長(zhǎng)溫度20°C-40°C,屬中溫菌種,具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。在37°C的營(yíng)養(yǎng)瓊脂上,蠟樣芽孢桿菌形成大的(2-5毫米)灰白色、顆粒狀菌落,邊緣較平直,質(zhì)地較不膜狀。在37°C的5%羊血瓊脂上,其菌落表現(xiàn)為大型、羽狀、暗灰色、顆粒狀、擴(kuò)展性強(qiáng)的菌落,表面粗糙且有棉絮感,邊緣不規(guī)則,這種不規(guī)則邊緣可能與其滑行運(yùn)動(dòng)有關(guān)。在血瓊脂上,蠟樣芽孢桿菌顯示為β溶血性。
圖3、培養(yǎng)特性
有些情況下,菌落會(huì)單獨(dú)形成光滑型或在粗糙型菌落中出現(xiàn)。當(dāng)遠(yuǎn)離初始接種點(diǎn)獨(dú)立生長(zhǎng)時(shí),光滑型菌落周圍會(huì)出現(xiàn)一圈均勻β溶血環(huán)。MYP瓊脂常用于蠟樣芽孢桿菌的平板培養(yǎng),但由于其選擇性較差,背景菌群不受抑制,可能導(dǎo)致蠟樣芽孢桿菌被掩蓋。蠟樣芽孢桿菌在MYP瓊脂上通常為卵磷脂酶陽(yáng)性、甘露醇陰性。
Bacara是一種選擇性和鑒別性色素培養(yǎng)基,有利于蠟樣芽孢桿菌的生長(zhǎng)和鑒定,同時(shí)抑制背景菌群的生長(zhǎng)。蠟樣芽孢桿菌在此培養(yǎng)基上會(huì)形成粉紅色至橙色、伴有不透明暈圈的菌落。建議采用這種色素培養(yǎng)基來(lái)替代MYP瓊脂對(duì)蠟樣芽孢桿菌群體進(jìn)行計(jì)數(shù),典型的菌落將以粉紅色至橙色的均勻菌落形式出現(xiàn),周圍有一圈沉淀區(qū)。
實(shí)驗(yàn)室診斷
直接檢測(cè):通過(guò)革蘭氏染色,微生物顯微鏡下可見(jiàn)單一、成對(duì)或蛇形排列的大號(hào)革蘭氏陽(yáng)性桿菌,兩端平齊,可見(jiàn)中心位置的未染色橢圓形或圓形區(qū)域,即為芽孢。芽孢呈橢圓形,且不使母細(xì)胞腫脹。
培養(yǎng)鑒定:5%羊血瓊脂、巧克力瓊脂、常規(guī)血液培養(yǎng)基和營(yíng)養(yǎng)肉湯,35℃環(huán)境下,通常24小時(shí)內(nèi)可見(jiàn)菌落生長(zhǎng)。菌落特征大型羽毛狀、擴(kuò)展性強(qiáng)、暗灰顆粒狀、蔓延快、表面粗糙且呈棉絮狀,邊緣不規(guī)則,且為β溶血性。分離可采用選擇性培養(yǎng)基,如MYPA(甘露醇、卵黃、多粘菌素、酚紅、瓊脂)或PEMBA(多粘菌素、卵黃、甘露醇、溴甲藍(lán)瓊脂)。利用蠟樣芽孢桿菌在卵黃瓊脂上磷脂酶C陽(yáng)性的特性、不發(fā)酵甘露醇,以及添加吡哆醇或多粘菌素作為選擇性試劑。
生化分析:
過(guò)氧化氫酶試驗(yàn):陽(yáng)性
氧化酶試驗(yàn):陰性
OF試驗(yàn):發(fā)酵型
吲哚試驗(yàn):陰性
甲基紅試驗(yàn):陽(yáng)性
Vogues-Proskauer試驗(yàn):陽(yáng)性
葡萄糖發(fā)酵:發(fā)酵產(chǎn)酸
蔗糖發(fā)酵:發(fā)酵產(chǎn)酸
乳糖發(fā)酵:不發(fā)酵
淀粉水解:陽(yáng)性
硝酸鹽還原:陽(yáng)性
明膠水解:陽(yáng)性
芽孢染色:形成芽孢的細(xì)菌
運(yùn)動(dòng)性:可運(yùn)動(dòng)
蠟樣芽孢桿菌是一種環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的革蘭氏陽(yáng)性桿菌,其耐熱芽孢可引發(fā)嘔吐型和腹瀉型食物中毒。除食物中毒外,還能導(dǎo)致眼部感染和其他系統(tǒng)性感染。預(yù)防蠟樣芽孢桿菌感染的關(guān)鍵在于嚴(yán)格遵守食品安全規(guī)定,妥善處理和儲(chǔ)存食物,以及加強(qiáng)醫(yī)療操作衛(wèi)生,特別是對(duì)易感人群的保護(hù)。
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