大肠杆菌的细菌是一组革兰氏阴性、需氧和兼性厌氧的杆状细菌,含有半乳糖苷酶,能够发酵产生乳糖的酸和气体。它们也被称为产大肠杆菌。
表的内容
大肠杆菌的定义
世卫组织对大肠菌群的定义是“革兰氏阴性杆状细菌,能够在胆汁盐或具有类似生长抑制特性的其他表面活性剂存在下生长,能够在35-37℃下发酵乳糖,并在24-48小时内产生酸、气体和醛。”它们还具有氧化酶阴性、不产孢和β-半乳糖苷酶活性。”
该组最初只包含肠杆菌科的4个属:只有属上的菌株埃希氏杆菌属、肠杆菌属、克雷伯氏菌,而且枸橼酸杆菌属.最初的分类是根据形态特征和发酵乳糖的能力,所以只有这4个属被认为是大肠菌群。
最近,分类模块发生了变化,根据ONPG (o-Nitrophenyl-β-galactopyranoside)测试和IMViC等其他分子特征和生化测试,大肠菌群现在被定义为具有产生酶-半乳糖苷酶的能力。目前大肠菌群共有19属,均隶属于Enterobacteriaceae。气单胞菌属属于气单胞菌科(Aeromonadaceae),也被认为是大肠菌群的一员,但并不被广泛接受。气单胞菌属还具有产生-半乳糖苷酶的能力,许多种类的乳糖在37时发酵°C,但为氧化酶阳性;然而,所有其他大肠菌群都是氧化酶阴性。
下表包含了所有大肠菌群;
Arsenophonus spp。 Budvicia spp。 Buttiauxella spp。 Cedecea spp。 Ewingella spp。 Kluyvera spp。 |
Leclercia spp。 Moellerella spp。 Pantoea spp。 Rahnella spp。 Trabulsiella spp。 Yokenella spp。 |
枸橼酸杆菌属。 肠杆菌属。 大肠。 二氧化铪。 克雷伯氏菌。 沙雷氏菌属。 鼠疫的。 |
**气单胞菌属spp.也包括在一些文献中。
在以上列出的属中,大肠杆菌、克雷白氏杆菌属、枸橼酸杆菌属,而且肠杆菌属覆盖90%以上的常见分离属。
大肠菌群的特征
- 革兰氏阴性非孢子杆菌
- 好氧或兼性厌氧
- 乳糖发酵时,伴随产生气体和酸37°C
- 具有-半乳糖苷酶
- 全部为氧化酶阴性(不包括气单胞菌属从集团)。
生境和生态的大肠杆菌的细菌
大肠菌群在自然界中普遍存在,在栖息地中分布广泛。它们通常存在于土壤、水、腐烂的植被以及生物(昆虫、软体动物、脊椎动物、植物)体内/表面,是共生体或病原体。它们是温血动物胃肠道中的主要属;因此它们大多是从粪便中分离出来的。在人类中,它们主要存在于胃肠道中。大肠杆菌,克雷伯氏菌,柠檬酸杆菌,肠杆菌,哈夫尼亚菌,沙雷氏菌,而且鼠疫物种大量存在于脊椎动物的胃肠道中。
大肠菌群分类
大肠菌群又分为3组,分别是(i)总大肠菌群(ii)粪便大肠菌群(iii)大肠杆菌
1.总大肠杆菌(TC)
TC包括所有19属;在土壤、水、腐烂的植被、植物表面等自由环境中发现的属,以及在温血动物的胃肠道中发现的属。这一组主要包括对人类无致病性的物种(有些是机会性的)。它们通常含有自然界中嗜热的菌株,难以耐受胆盐和44°C的温度。
它们出现在水或任何其他可食用的食物中,表明受到任何环境来源或粪便物质的污染,但不一定是粪便物质。然而,它们存在于任何可食用食品中表明可能受到病原体污染的风险。
2.粪便大肠菌群(FC) /耐热大肠菌群
粪便大肠菌群是大肠菌群(TC)的另一个亚群,包括大肠菌群属,专门存在于胃肠道和温血动物(包括人类)的粪便中。它们现在被称为“耐热大肠菌群”,因为它们在44岁左右就能茁壮成长并发酵乳糖0C。
它们的特殊特性是能够耐受胆盐和其他类似的表面活性剂和发酵乳糖,在44左右释放酸和气体°C。
它们出现在水或其他可食用的食物中表明受到了人类或其他温血动物粪便物质的污染。它们的存在不能保证可食用食品中存在病原体,但表明存在病原体的可能性更高。
FC包含属埃希氏杆菌属来源于粪便;然而,还有其他类似的属克雷伯氏菌,肠杆菌属,而且枸橼酸杆菌属,而不一定是在粪便中发现的。因此,它现在被称为耐热大肠菌群。
3.大肠杆菌
大肠杆菌是耐热大肠菌群的一个亚群,包括菌株大肠杆菌细菌。它是一种主要的大肠菌群,广泛地从水和其他可食用物质中分离出来。大肠杆菌通常存在于温血动物的胃肠道和粪便中;因此,它们的存在强烈表明粪便污染。几株大肠杆菌是致病性的,它们的存在强烈表明病原体存在的可能性更高。
大肠菌群作为指示生物
大肠菌群被称为“指示生物”,通常用于指示水的微生物质量,也用于乳制品和其他饮料。大肠菌群易于分离、纯化和鉴定,其存在往往与其他潜在病原体有关;因此,它们被用作水中的指示生物。粪便大肠菌群和其他粪便细菌是主要的指示生物。它们的存在表明有粪便污染。大肠杆菌大肠菌群是最重要的指示生物。的存在大肠杆菌比其他粪便大肠菌群的存在要严重得多。最紧张的大肠杆菌都是非致病性的,但是有像大肠杆菌O157: H7。
根据世卫组织的指导方针,必须有任何可检测的大肠杆菌或其他耐热大肠菌群的饮用水或分配在社区供水系统。
致病性的大肠杆菌的细菌
大肠菌群中的大多数物种对人类无致病性。象属的一些种大肠杆菌、克雷伯氏菌、柠檬酸杆菌、肠杆菌、哈夫尼亚菌、沙雷氏菌、而且鼠疫对人类具有致病性,可引起几种胃肠道感染、尿路感染、败血症、菌血症或其他系统性感染。最常见的感染是腹泻等胃肠道疾病。大肠杆菌,克雷伯氏菌是这个群体中最常见的病原体。
大肠菌群在食品和饮料腐败中的作用
几种大肠菌群被发现负责腐败的易腐食品高水分含量,如牛奶及乳制品,果汁,蔬菜和水果。他们也负责腐坏肉和未加工的肉制品的变质.它们通常通过水和食品处理人员污染食物,或者已经存在于源动物中。它们开始产生酸和气体,发出气味,粘稠,并改变质地。大肠杆菌、耶尔森菌属、克雷伯菌属、沙雷氏菌属、克鲁韦拉菌属、泛菌属。通常与腐败有关。
大肠菌群的储存和来源
污水是大肠菌群的主要来源。它们通过被污染的水传播到食物中,感染人类宿主。
主要是温血动物是粪便大肠菌群的宿主。人类和其他脊椎动物的粪便是污染水体的主要蓄水池。此外,土壤、植被和腐烂物是总大肠菌群的蓄水池。
大肠菌群检测
必须检测饮用水中的大肠菌群,特别是耐高温大肠菌群;加工和包装,以及饮用水通过管道分配到社区。大肠菌群的检出方法如下:
1.膜过滤法
这是从水样中分离大肠菌群最常见和最简单的方法。它可以检测到总大肠菌群的存在,但它可以确认大肠杆菌只有直接。为了确认其他大肠菌群物种,必须进行一系列的生化测试。
该方法将水通过膜过滤器过滤,滤纸通常为孔径为0.45μm的硝化纤维素滤纸,将滤纸放置在凝固的培养基上,在37℃孵育024-48小时,观察微生物的生长情况。在这个过程中最常用的培养基是M-endo琼脂、EMB(伊红亚甲蓝)琼脂和VRBA(紫红胆汁琼脂)培养基。这些介质是首选的,因为它们是革兰氏阴性的选择性和指示介质大肠杆菌和乳糖发酵。
2.最可能数(MPN)/多管发酵法
这是另一种常用的检测总大肠菌群污染的技术。大肠菌群的检测过程比膜过滤更为复杂和费力。然而,它给出了存活细菌的近似计数,并能检测出任何类型的大肠菌群和其他非大肠菌群。
在该方法中,样品水分析分为三个不同的步骤;(我)的测试,(2)确认测试,而且(iii)完成测试.的假定测试是初步筛选步骤,其中只研究是否存在产酸和产气的乳糖发酵菌。这一步也计算细菌的近似负荷。在证实试验由于其他非大肠菌群也能发酵产生乳糖的酸和气体,因此可以确定推定试验中发现的乳糖发酵剂为大肠菌群。最后,在完成测试,验证性试验的结果再次验证,有无大肠杆菌是证实。如果大肠菌群不是大肠杆菌,它需要进一步的生化测试来鉴定。
该方法主要采用乳糖肉汤(单倍和双倍强度)、亮绿乳糖肉汤(BGLB)培养基、吲哚培养基(色氨酸水)、EMB琼脂或M-endo琼脂、营养琼脂(NA)。其主要缺点是需要较长的时间周期,不同的介质和仪器,工艺复杂,以及需要进一步的测试来检测属。
3.选择性媒体的文化
样品接种于VRBA、EMB、MacConkey琼脂、乳糖肉汤、M-endo琼脂、大肠菌群琼脂、显色大肠菌群琼脂等选择性和指示性培养基中,特别用于大肠菌群的检测大肠杆菌.
4.聚合酶链反应(PCR)
是目前检测和确认大肠菌群亚种、血清和亚菌株水平的最先进和准确的方法之一。对分离出的细菌进行DNA或RNA分析,以确定其身份。的——牛乳糖编码基因是PCR鉴定大肠菌群的关键。
5.荧光原位杂交(FISH)
FISH是一种新的分子技术,用于检测几种大肠菌群,包括大肠杆菌,克雷伯氏菌,肠杆菌,枸橼酸杆菌属.FISH使用特异的寡核苷酸探针检测大肠菌群16S rRNA的互补序列。该方法是一种快速、高效的大肠菌群检测方法。然而,它是昂贵的,需要荧光团,荧光显微镜,和其他复杂和昂贵的仪器,过程,和专家微生物学家。
6.商业大肠菌群检测试剂盒
有几种商用试剂盒可用于检测饮用水中的大肠菌群。这些试剂盒的原理是,大肠菌群将发酵乳糖,释放酸和气体。
大肠菌群的作用
- 积极的角色
- 能否作为指示生物
- 消极的角色
- 潜在的病原体
- 水和食物中最常见的污染物
- 会导致牛奶和奶制品、蔬菜和水果变质吗
参考文献
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