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肠杆菌科的生物危害评估报告一、细菌的传播与致病肠杆菌科常寄居在人和动物的肠道内，随人与动物的粪便排出，广泛分布于水、土壤或腐物中，种类繁多。根据生化反应、抗原结构、核酸杂交和序列分析进行分类，目前肠杆菌科有44个菌属。与医学有关的有埃希菌属、志贺菌属、沙门菌属、克雷伯菌属、变形杆菌属、摩根菌属、枸椽酸菌属、肠杆菌属、沙雷菌属和耶尔森菌属等10个菌属，包括25个菌种。其中大多数是肠道的的正常菌群，但当宿主免疫力降低或细菌移位至肠外部位时，可成为条件致病菌而引起疾病；仅少数为病原菌，例如志贺菌属、伤寒沙门菌、及少数大肠埃希菌等。二、细菌的生物学特性1．形态结构相似均为(0.3~1.0)×(1~6)µm中等大小、两端钝圆的革兰阴性杆菌，无芽胞，多数有鞭毛和菌毛，少数有荚膜。2．培养要求不高为需氧或兼性厌氧菌，培养营养要求不高，在普通琼脂平板上生长良好，形成光滑、湿润的中等大小菌落；有些细菌在血琼脂平板上可出现溶血环，在液体培养中呈均匀混浊生长。3．生化反应活泼能分解多种糖类和蛋白质，常用来作菌属和菌种的鉴别。乳糖发酵试验在初步鉴别肠道致病菌和非致病菌时有重要意义，致病菌一般不分解乳糖，而非致病菌多数能分解乳糖。4．抗原结构复杂主要有菌体（O）抗原、鞭毛（H）抗原和荚膜（K）抗原或包膜抗原。其他尚有菌毛抗原。（1）O抗原：存在于细胞壁脂多糖（LPS）层，具有属、种特异性。其特异性取决于LPS分子末端重复结构的多糖链的糖残基种类的排列。O抗原耐热，100℃不被破坏。从病人新分离菌株的菌落大多呈光滑（S）型，在人工培养基上多次传代移种保存日久后，LPS失去外层O特异性侧链，此时菌落变成粗糙（R）型，称为S-R型变异。R型菌株的毒力显著低于S菌株。（2）H抗原：存在于鞭毛蛋白。不耐热，60℃30分钟即被破坏。H抗原的特异性决定于多肽链上氨基酸的排列序列和空间结构。细菌失去鞭毛后，运动随之消失；同时O抗原外露，称为H-O变异。（3）荚膜或包膜抗原：位于O抗原外围，能阻止O凝集现象。成分为多糖，但60℃30分钟可破坏。重要的有伤寒沙门菌的Vi抗原，大肠埃希菌的K抗原等。5．抵抗力不强因无芽胞，对理化因素的抵抗力不强。一般加热60℃30分钟即死亡，易被一般消毒剂杀灭，常用氯进行饮水消毒。胆盐、煌绿等对大肠埃希菌等非致病菌有选择性抑制作用，可制备肠道杆菌选择性培养基以分离肠道致病菌。6．易发生变异肠杆菌科细菌易出现变异菌株。除自发突变外，更因相互处于同一密切接触的肠道微环境，可以通过转导、接合或溶原性转换等转移遗传物质，使受体菌获得新的性状而导致变异。最常见的是耐药性转移、毒素产生和生化反应特性等的改变。在致病力、细菌学诊断、治疗与预防中均有重要意义。三、以下为重点菌属的生物特性及防治第一节埃希菌属埃希菌属有5个种，其中大肠埃希菌，俗称大肠杆菌，是临床最常见的菌种，主要表现在三方面：首先，大肠埃希菌是肠道中重要的正常菌群，并能为宿主提供一些具有营养作用的合成代谢产物。其次，当宿主免疫力下降或细菌侵入肠道外组织器官后，即可成为条件致病菌，引起肠道外感染，以化脓性感染和泌尿道感染最为常见。第三，某些血清型大肠埃希菌具有致病性，导致人类胃肠炎。此外，大肠埃希菌在环境卫生和食品卫生学中，常被用作粪便污染的卫生检测指标。形态与染色中等大小革兰阴性杆菌，宽0.4～1μm，长0.7～3μm。多数菌株有周身鞭毛，能运动。有菌毛，包括普通菌毛与性菌毛，肠外感染菌株有多糖类包膜（微荚膜）。（二）生化反应与培养特性在普通琼脂平板培养37℃24小时后，形成直径2~3mm的圆形、凸起、灰白色S菌落。在血琼脂平板上，有些菌株产生β型溶血。生化反应活泼，能发酵葡萄糖等多种糖类，产酸产气。发酵乳糖，可同沙门菌、志贺菌等相区别。在克氏双糖管中，斜面和底层均为产酸产气，H2S阴性，动力阳性。IMViC试验（即吲哚、甲基红、VP、枸橼酸盐试验）结果为“＋＋－－”，即为典型大肠埃希菌。大肠埃希菌有O、H和K三种抗原，是血清学分型的基础。O抗原为细胞壁脂多糖最外层的特异性多糖，有170多种，刺激机体主要产生IgM抗体；H抗原位于鞭毛上，有60多种，可刺激机体产生IgG抗体；K抗原位于O抗原外的多糖抗原，有100多种，与细菌的侵袭力有一般不强。有些大肠埃希菌对热的抵抗力较强，经55℃60分钟或60℃15分钟仍有部分细菌存活。在自然界的水中，可存活数周至数月。胆盐、煌绿等对大肠埃希菌有抑制作用。对磺胺类、链霉素、氯霉素等敏感，但易耐药。大肠埃希菌的很多菌株都已获得一种或几种抗生素耐药，因此抗生素治疗应在药物敏感试验的指导下进行。保持高度卫生标准，减少接触致胃肠炎大肠埃希菌的危险。避免食用污染的水源和食品，烹调食品要煮熟。进行尿道插管和膀胱镜检查时应严格无菌操作，对腹泻病人要及时纠正水和电解质紊乱，采取相应措施减少医院内感染发生。第二节志贺菌属志贺菌属（Shigella）是人类细菌性痢疾的病原菌，通称痢疾杆菌（dysenterybacilli）。（一）形态与染色大小为(0.5～0.7)×(2～3)μm的革兰阴性短小杆菌。无芽胞，无荚膜，无鞭毛，多数有菌毛营养要求不高，在普通琼脂培养平板经24小时生长，形成直径达2mm大小、半透明的光滑型菌落。志贺菌属中的宋内菌常出现扁平的粗糙型菌落。（二）生化反应与培养特性分解葡萄糖，产酸不产气，多数发酵甘露醇。除宋内志贺菌个别菌株迟缓发酵乳糖（一般需3~4天）外，均不分解乳糖，故在SS等肠道选择鉴别培养基上，呈无色半透明菌落。动力试验阴性。志贺菌属细菌有K和O抗原，无H抗原。O抗原分为群特异性抗原和型特异性抗原，前者常在几种近似的菌种间出现；型特异性抗原的特异性高，用于区别菌型。根据志贺菌抗原构造的不同，可分为4种(群)、48个血清型（包括亚型）志贺菌感染几乎只局限于肠道，一般不侵入血液。致病物质包括侵袭力和内毒素，有的菌株尚能产生外毒素。志贺菌引起细菌性痢疾，细菌性痢疾是最常见的肠道传染病，夏秋两季患者最多。我国常见的流行型别主要为福氏志贺菌和宋内志贺菌。传染源主要为病人和带菌者，通过污染了志贺菌的食物、饮水等经口感染。（三）防治原则因为人类是志贺菌的主要宿主，所以应以人为中心进行非特异性免疫，努力防止人的感染和传播，其措施包括水、食物和牛奶的卫生学监测，垃圾处理和灭蝇；隔离病人和消毒排泄物；检测发现亚临床病例和带菌者，特别是从事饮食行业人员；抗生素治疗感染个体。特异性预防主要采用口服减毒活疫苗，近年试用者有链霉素依赖株（streptomycindependentstrain,Sd）。Sd株是一种减毒突变株，环境中存在链霉素时才能生长。将其制成活疫苗给志愿者服用后，因正常人体内不存在链霉素，该菌株不能生长繁殖，但也不会立即死亡，尚可有一定程度的侵袭志愿者肠粘膜而激发局部免疫应答，产生sIgA。同时血清中IgM、IgG特异抗体也增多，因此Sd活疫苗具有特异性免疫保护作用。目前已能生产多价志贺菌Sd活疫苗。治疗可用磺胺类药、氨苄青霉素、氯霉素、黄连素等。中药黄连、黄柏、白头翁、马齿苋等均有疗效。第三节沙门菌属沙门菌属是一群寄生于人类和动物肠道中，生化反应和抗原构造相似的革兰阴性杆菌，含8个种。根据其对宿主的致病性，可分为三类：①对人致病；②对人和动物均致病；③对动物致病。对人类致病的沙门菌有：伤寒沙门菌、副伤寒沙门菌、鼠伤寒沙门菌、猪霍乱沙门菌和肠炎沙门菌等。（一）形态与染色大小(0.6～1.0)×(2～4)μm革兰阴性杆菌。除个别外，多数有周鞭毛。一般无荚膜，营养要求不高，在普通琼脂平板上形成中等大小、半透明的S型菌落。兼性厌氧菌，在肠道杆菌选择性培养基上因不发酵乳糖而形成无色半透明菌落。生化反应与培养特性发酵葡萄糖、麦芽糖和甘露醇，除伤寒沙门菌产酸不产气外，其他沙门菌均产酸产气。生化反应对沙门菌的种和亚种鉴定有重要意义。沙门菌抗原构造主要有O和H两种抗原。少数菌具有表面抗原，功能与大肠埃希菌的K抗原相似，一般认为与毒力（vi有关，故称Vi抗原。沙门菌有较强的内毒素，并有一定的侵袭力。个别菌尚能产生肠毒素。只对人类致病的仅有引起伤寒和副伤寒的沙门菌。而不少沙门菌是人畜共患病的病原菌。动物宿主范围很广。家畜有猪、牛、马、羊、猫、狗等，家禽有鸡、鸭等；野生动物如狮、熊、鼠类，以及冷血动物、软体动物、节肢动物等均可带菌。人类因食用患病或带菌动物的肉、乳、蛋或被病鼠尿污染的食物等而患病。伤寒带菌者的检出最可靠的方法是分离培养病原菌，标本为可疑者的粪便、胆汁或尿液，但检出率不高。因此，一般可先检测可疑血清中有无Vi抗体，当效价≥1∶10时，再取粪便或尿液多次分离培养，才能确定是否为伤寒带菌者。（三）防治原则做好水源和食品的卫生管理，防止被沙门菌感染的人和动物感染。感染动物的肉类、蛋等制品要彻底烹饪。发现，鉴定和治疗带菌者。带菌期间不能从事饮食行业的工作，并严格遵循卫生注意事项。肠热症治疗早期采用氯霉素、氨苄青霉素、羟氨苄青霉素等，目前使用的有效药物主要是环丙氟哌酸。中药白花蛇舌草，穿心莲等有效。克雷伯菌属克雷伯菌属含有10个种，对人类致病的主要是肺炎克雷伯菌，该菌又分三个亚种，即肺炎亚种、臭鼻亚种和鼻硬结亚种。肺炎克雷伯菌是重要的条件致病菌和医源性感染菌之一。肺炎克雷伯菌为较短粗的杆菌，单独、成双或短链状排列。无鞭毛，有较厚的荚膜，多数有菌毛。在普通琼脂培养基上形成较大的灰白色粘液菌落，以接种环挑之，易拉成丝，有助鉴别。在肠道杆菌选择性培养基上能发酵乳糖，呈现有色菌落。具有O抗原与K抗原，后者用以分型。利用荚膜肿胀试验，肺炎克雷伯菌K抗原可分为82型。肺炎亚种于1882年Friedlander首先从大叶性肺炎患者痰液中分离出，俗称肺炎杆菌。本菌存在于人体肠道、呼吸道。可引起支气管炎、肺炎，泌尿系和创伤感染，甚至败血症、脑膜炎、腹膜炎等。臭鼻亚种俗称臭鼻杆菌，引起慢性萎缩性鼻炎，有恶臭，以及败血症、泌尿系感染等。鼻硬结亚种俗称鼻硬结杆菌，引起慢性肉芽肿性病变，侵犯鼻咽部，使组织发生坏死。克雷伯菌一般对先锋霉素、氨基糖苷类（链霉素、庆大霉素、卡那霉素等）、氯霉素、多粘菌素等敏感。易于耐药。第五节、变形杆菌属变形杆菌属分布很广，广泛存在于水、土壤腐败的有机物以及人和动物的肠道中。一般不致病，为条件致病菌，多引起继发感染，如慢性中耳炎、创伤感染等，也可引起膀胱炎、婴儿腹泻、食物中毒等。变形杆菌属包括普通变形杆菌、奇异变形杆菌、莫根变形杆菌、雷极变形杆菌和无恒变形杆菌。其中以普通变形杆菌和奇异变形杆菌与临床关系较密切。特别是奇异变形杆菌可引起败血症，病死率较高。革兰阴性，小杆菌，宽0.4～1.0µm，长0.6~3.0µm。呈明显的多形性，有球形和丝状形。无荚膜。有周身鞭毛，运动活泼。有菌毛。营养要求不高，在固体培养基上呈扩散生长，形成迁徙生长现象。若在培养基中加入0.1%石碳酸或0.4%硼酸可以抑制其扩散生长，形成一般的单个菌落。在SS平板上可以形成圆形、扁薄、半透明的菌落，易与其它肠道致病菌混淆。培养物有特殊臭味，在血琼脂平板上有溶血现象。具有尿素酶，能迅速分解尿素。不发酵乳糖。根据菌体抗原分群，再以鞭毛抗原分型。此属细菌X19、XK、X2的O抗原与某些立克次体的部分抗原有交叉，可替代立克次体抗原与患者血清作凝集反应，此反应称为外斐试验，用于某些立克次体病的辅助诊断。奇异变形杆菌和普通变形杆菌是仅次于大肠埃希菌的泌尿道感染的主要病原菌。其尿素酶可分解尿素产氨，使尿液pH值增高，以利于变形杆菌生长。碱性环境亦可促进肾结石和膀胱结石的形成。同时高碱性尿液对尿道上皮也有毒性作用。此外，有的变形杆菌菌株也可引起脑膜炎、腹膜炎、败血症和食物中毒等疾病。四、细菌的生物安全防护根据《病原微生物生物实验室生物安全管理条例》中的有关规定，人间传播的微生物名录该菌属于三类，BSL-2。在实验室操作上对于有高风险的人员，如免疫缺陷者，要严格限制进入。对于针头和锐器要有警示，要用专门存放锐器的容器盛装。在个人防护上，要求穿隔离衣，出实验室时应将隔离衣脱下；在可能接触病原时要戴一次性使