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第9章 葡萄球菌

葡萄球菌是一群革兰氏阳性球菌,通常在几个不规则的平面上分裂,常堆聚成葡萄串状,所以称为葡萄球菌。

葡萄球菌的代表种有金黄色葡萄球菌、白色葡萄球菌、柠檬色葡萄球菌。

1.什么是葡萄球菌——概述

葡萄球菌外观呈现圆形或卵圆形,常单个、成对或葡萄状排列,革兰氏染色阳性,没有鞭毛,没有荚膜,不产生芽胞,在普通培养基上生长良好。

葡萄球菌在自然界中分布很广,健康禽类的皮肤、羽毛、眼睑、黏膜、肠道等都有葡萄球菌存在,同时该菌还是家禽孵化、饲养、加工环境中的常在微生物。

由于葡萄球菌在普通肉汁培养基中能很好地发育,所以其培养比较简单。但如果是刚从动物体上分离的菌体,则对各种氨基酸和生长因子的要求较高,特别是对烟酸、硫胺素的要求更为明显。

葡萄球菌是柯赫(1878年)、巴斯德(1880年)和奥格斯顿(1881年)在浓液中发现的,但通过提纯培养并进行详细研究的人是F。J。Rosenbach(1884年)。

在生理学上,葡萄球菌有许多与大肠杆菌——产气杆菌群、乳酸菌共同的性质,但其毒性非常强。将它移植在动物血管中可引起动物体各处发生脓疡,而动物表现出严重的症状乃至死亡。然而,那些与人皮肤脓疡类似的种类不易在动物体上发生,只有极少数的会在类人猿和兔身上发生类似的症状。

在生活中,我们认为多数乳制品和肉类的腐烂而出现的中毒,都由此类细菌引起的。这主要是因为葡萄球菌在增殖过程中可产生肠毒素。这种毒素的生物活性在于能刺激呕吐中枢并产生催吐作用。

该细菌是抗菌物质中毒和一般营养不良时成为次级的微生物区系的主要细菌。从黄色葡萄球菌的细胞壁分离出的蛋白质A可与免疫球蛋白进行特异的结合,这是由K。Jensen(1959年)发现的,现在已经被应用于各种免疫系统。

2.特性——生物学性状

形态染色

葡萄球菌呈球形或稍呈椭圆形,直径在1.0微米左右,成葡萄状排列。葡萄球菌没有鞭毛,不能运动。它无芽孢,除少数菌株外一般不形成荚膜。

葡萄球菌容易被常用的碱性染料着色,革兰氏染色为阳性。其衰老、死亡或被白细胞吞噬后,耐药的某些菌株可被染成革兰氏阴性。

培养特性

葡萄球菌对营养的要求不高,在普通培养基上生长良好,在含有血液和葡萄糖的培养基中生长更佳,需氧或兼性厌氧,少数是专性厌氧。

它在28℃~38℃都能生长,致病菌最适宜温度为37℃,pH值为4.5~9.8,最适为7.4.它在肉汤培养基中24小时后呈均匀混浊生长,在琼脂平板上形成圆形的凸起,边缘整齐,表面光滑,湿润。

不同种的菌标可以产生不同的色素,如金黄色、白色、柠檬色,其色素为脂溶性。葡萄球菌在血琼脂平板上形成的菌落较大,有的菌株菌落周围形成明显的全透明溶血环(β溶血),也有不发生溶血者。凡溶血性菌株大多具有致病性。

生化反应

多数葡萄球菌能分解葡萄糖、麦芽糖和蔗糖,产酸不产生气。致病性菌株能分解甘露醇。

3.金黄色葡萄球菌

金黄色葡萄球菌就是球菌的一种,它是革兰氏阳性菌的代表。革兰氏阳性菌就是可以被结晶紫初染,碘液媒染,乙醇处理,沙黄(红色)复染后呈现紫红色的细菌。而革兰氏阴性菌则呈现红色。这些差别源于细胞壁的组成和结构的差别。

金黄色葡萄球菌的细胞壁含有90%的肽聚糖和10%的磷壁酸。其肽聚糖的网状结构比革兰氏阴性菌致密,这就造成了不同的染色结果。

金黄色葡萄球菌与青霉素的发现有很大的渊源。当年弗莱明就是在他的金黄色葡萄球菌的培养皿中发现有些球菌被杀死了,于是发现了青霉素。而研究也表明,青霉素只对以金黄色葡萄球菌为代表的革兰氏阳性菌作用明显,这也是由肽聚糖层的厚度和结构造成的。

生物学特性

典型的金黄色葡萄球菌为球型,直径在0.8微米左右,显微镜下排列成葡萄串状。金黄色葡萄球菌无芽胞和鞭毛,大多数无荚膜,革兰氏染色呈阳性。

金黄色葡萄球菌对营养的要求不高,在普通培养基上生长良好,需氧或兼性厌氧,最适生长温度为37℃,最适生长的pH值7.4.

平板上菌落厚、有光泽、圆形凸起,直径为1~2毫米。血平板菌落周围形成透明的溶血环。金黄色葡萄球菌有高度的耐盐性,可在10%~15%盐含量的肉汤中生长。

金黄色葡萄球菌可分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖,产酸不产气。甲基红反应为阳性,VP反应(微生物检验中常用的生化反应之一,一般用于肠杆菌科各菌属的鉴别)呈弱阳性。

许多菌株可分解精氨酸,水解尿素,还原硝酸盐,液化明胶。金黄色葡萄球菌具有较强的抵抗力,对磺胺类药物敏感性低,但对青霉素、红霉素等抗生素高度敏感。

分布及危害

金黄色葡萄球菌在自然界中可谓是无处不在。在空气、水、灰尘及人和动物的排泄物中都可找到它的影子。因而,食品受它污染的机会很多。近年来,美国疾病控制中心报告,由金黄色葡萄球菌引起的感染仅次于大肠杆菌,居第二位。

金黄色葡萄球菌肠毒素是个世界性卫生问题,在美国由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒占整个细菌性食物中毒的33%;在加拿大则更多,占45%;我国每年发生的此类中毒事件也非常多。

总的来说,金黄色葡萄球菌的流行病学一般有如下特点:在季节分布上,它多见于春夏季。中毒食品种类多,如奶、肉、蛋、鱼及其制品。此外,剩饭、油煎蛋、糯米糕及凉粉等引起的中毒事件也有报道。上呼吸道感染患者鼻腔带菌率达到83%,所以人畜化脓性感染部位常成为污染源。

一般说,金黄色葡萄球菌可通过以下途径污染食品:在途径上,食品加工人员、炊事员或销售人员带菌,造成食品污染;食品在加工前本身带菌,或在加工过程中受到了污染,产生了肠毒素,引起食物中毒;有些熟食制品包装不严,运输过程也会受到污染;而奶牛患化脓性乳腺炎或禽畜局部化脓时,对肉体其他部位进行污染。

肠毒素形成条件是:存放温度在37℃内,温度越高,产毒时间越短;存放地点,通风不良氧分较少的状况下也容易形成肠毒素;从食物种类上看,含蛋白质丰富,水分多,同时含一定量淀粉的食物,容易生成肠毒素。

金黄色葡萄球菌的致病性

金黄色葡萄球菌是人类化脓感染中最常见的病原菌,可引起局部化脓感染,也可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等,甚至败血症、脓毒症等全身感染。金黄色葡萄球菌的致病力强弱主要取决于其产生的毒素和侵袭性酶。

溶血毒素:又叫外毒素,可分α、β、γ、δ四种。外毒素能损伤血小板,破坏溶酶体,引起肌体局部缺血和坏死。

杀白细胞素:其可破坏人的白细胞和巨噬细胞。

血浆凝固酶:当金黄色葡萄球菌侵入人体时,该酶使血液或血浆中的纤维蛋白沉积于菌体表面或凝固,阻碍吞噬细胞的吞噬作用。葡萄球菌形成的感染容易局部化与此酶有关。

脱氧核糖核酸酶:金黄色葡萄球菌产生的脱氧核糖核酸酶能耐受高温,可用来作为依据鉴定金黄色葡萄球菌。

肠毒素:金黄色葡萄球菌能产生数种引起急性胃肠炎的蛋白质性肠毒素,分为A、B、C、D、E及F五种血清型。肠毒素可在100℃水中被煮沸30分钟而不会被破坏。它引起的食物中毒症状主要是呕吐和腹泻。

此外,金黄色葡萄球菌还产生溶表皮素、明胶酶、蛋白酶、脂肪酶、肽酶等。

克星

虽然金黄色葡萄球菌有感染性,实际上人们还是有办法对付它的。如有金黄色葡萄球菌感染的患者,可选用红霉素、新型青霉素、庆大霉素、万古霉素或先锋霉素Ⅵ治疗。

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