大肠杆菌的形态

大肠杆菌的形态

大肠杆菌(Escherichia coli，E.coli) 革兰氏阴性短杆菌，大小0.5×1～3微米。周生鞭毛，能运动，无芽孢。能发酵多种糖类产酸、产气，是人和动物肠道中的正常栖居菌，婴儿出生后即随哺乳进入肠道，与人终身相伴，几乎占粪便干重的1/3。国家规定，每毫升饮用水中的菌落总数小于100，每100毫升水中不得检出总大肠菌群[1] 。

大肠杆菌的抗原成分复杂，可分为菌体抗原(O)、鞭毛抗原(H)和表面抗原(K)，后者有抗机体吞噬和抗补体的能力。根据菌体抗原的不同，可将大肠杆菌分为150多型，其中有16个血清型为致病性大肠杆菌，常引起流行性婴儿腹泻和成人肋膜炎。大肠杆菌是研究微生物遗传的重要材料，如局限性转导就是1954年在大肠杆菌K12菌株中发现的。莱德伯格(Lederberg)采用两株大肠杆菌的营养缺陷型进行实验，奠定了研究细菌接合方法学上的基础，以及基因工程的研究。

大肠杆菌(E. coli)为埃希氏菌属(Escherichia)代表菌。一般多不致病，为人和动物肠道中的常居菌，在一定条件下可引起肠道外感染。某些血清型菌株的致病性强，引起腹泻，统称致病性大肠杆菌。

该菌对热的抵抗力较其他肠道杆菌强，55℃经60分钟或60℃加热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，在温度较低的粪便中存活更久。胆盐、煌绿等对大肠杆菌有抑制作用。对磺胺类、链霉素、氯霉素等敏感，但易耐药，是由带有R因子的质粒转移而获得的。

姜黄预防大肠杆菌

印度烹饪中常使用的姜黄最近被发现能够以一种独特的方式预防大肠杆菌爆发。美国南伊利诺大学的研究人员在有关方面取得了一定进展：他们将姜黄应用到了食物处理的过程当中，并在砧板、刀具以及工作台面上使用了“姜黄涂层”。

姜黄中最主要的一种成分为姜黄色素，它具有抗氧化、抗炎症以及抗菌特点。借助纳米技术，研究人员发现了一种把姜黄色素绑定到金属和玻璃中的方法，从本质上说，他们使用的是纳米级别的囊泡来封装姜黄色素。

这种经过处理的表面可以杀死包括大肠杆菌在内的一些微生物，并能够在不使食物沾染上姜黄气味的前提下防止食物腐坏。有媒体认为，这种技术的应用范围可能会扩展到其他方面。

从理论上说，人们可以在罐头内部应用这种涂层来使食物保持新鲜和安全，其他种类的‬食品包装也可以享受这种新涂层带来的好处。

研究人员Ruplal Choudhary表示，新鲜的食品当中含有的抗氧化剂和营养价值都比较丰富，所以研究小组的目标是开发出一种实用的途径将这种技术应用在食品保鲜以及制作抗菌表面上。

目前这项研究已经向人们展示出了诱人的可能性，有媒体认为在未来使用的抗菌剂可能就是这种人类已经使用了4000年之久的物质。

大肠杆菌是什么

1、诊断要点：

(1)大肠杆菌败血型：病鸡突然死亡，皮肤、肌肉淤血，血液凝固不良，呈紫黑色。肝脏肿大，呈紫红色或铜绿色，肝脏表面散布白色的小坏死灶。肠粘膜弥漫性充血、出血，整个肠管呈紫色。心脏体积增大。肾脏体积肿大，呈紫红色。肺脏出血、水肿。

(2)鸡雏及幼雏早期死亡：由于蛋壳被粪便污染或产蛋母鸡患有大肠杆菌性卵巢炎和输卵管炎，导致鸡胚卵黄囊被感染，受感染的卵黄囊内容物从黄绿色粘稠物质变为干酪样物质，或变为黄棕色水样物。出壳的雏鸡一般在3周龄内陆续死亡，生活4天以上的鸡雏常伴发心包炎或脐炎。病雏虚弱，常堆挤在一起。水样腹泻，腹部膨大。脐孔未闭合，呈蓝黑色，有刺激性恶臭味，死亡率10%以上。

(3)气囊炎：病菌经消化道进入气囊，引起急性气囊炎，表现咳嗽和呼吸困难。随病情的发展表现为纤维素性心包炎、腹膜炎、肝周炎及输卵管炎。

(4)全眼球炎：鸡舍内空气污浊，大肠杆菌密度过高，日龄较大的幼鸡可引起全眼球炎，多为一侧性，少数为两侧性。眼睛封闭，外观肿胀，里面蓄积脓液或干酪样物，眼球发炎。

(5)大肠杆菌肉芽肿：主要病变是在病鸡内脏器官上产生典型的肉芽肿，以心脏、肠系膜、胰脏、肝脏和肠管多见。

(6)关节炎和滑膜炎：多见于跗关节和趾关节，表现为关节肿大，在关节附近有大小不一的水泡或脓包，关节腔中有纤维蛋白渗出或有混浊的关节液，滑膜肿胀、增厚，病鸡跛行或卧地不起。

(7)脑炎型：幼雏及产蛋鸡多发，脑膜充血、出血，脑实质水肿，脑膜易剥离，脑壳软化。

2、治疗措施：

(1)方案一：可根据药敏实验选择敏感性高的药物。

(2)方案二：如有顽固性的大肠杆菌病且药敏实验结果不理想时，可选择两种或两种以上不同成分的大肠杆菌药联合应用，但同时应使用通肾药品，以减轻和防止在尿中以原形排出的药物对肾脏的刺激。例如：肾宝，肝肾肿综合症等。

〔3〕在用药的结束时配合使用优酸A+B效果更佳。

大肠杆菌的危害性

1、肠道外感染

多为内源性感染,以泌尿系感染为主,如尿道炎、膀胱炎、肾盂肾炎。也可引起腹膜炎、胆囊炎、阑尾炎等。婴儿、年老体弱、慢性消耗性疾病、大面积烧伤患者,大肠杆菌可侵入血流,引起败血症。早产儿,尤其是生后30天内的新生儿,易患大肠杆菌性脑膜炎。

2、急性腹泻

某些血清型大肠杆菌能引起人类腹泻。其中肠产毒性大肠杆菌会引起婴幼儿和旅游者腹泻,出现轻度水泻,也可呈严重的霍乱样症状。腹泻常为自限性,一般2～3天即愈,营养不良者可达数周,也可反复发作。肠致病性大肠杆菌是婴儿腹泻的主要病原菌,有高度传染性,严重者可致死。细菌侵入肠道后,主要在十二指肠、空肠和回肠上段大量繁殖。此外,肠出血性大肠杆菌会引起散发性或暴发性出血性结肠炎,可产生志贺氏毒素样细胞毒素。

大肠杆菌感染的病因

(一)发病原因

由EIEC引起的肠道传染病。EIEC是1967年从“痢疾”病人大便中分离获得的一组致腹泻大肠埃希杆菌。EIEC与志贺菌有类似的生化特性，无动力，对乳糖不发酵或发酵缓慢，有共同抗原，均为侵袭性致病菌，也称痢疾样大肠埃希杆菌，可侵入上皮细胞，并在其中生长繁殖，引起炎性反应。要注意对两者进行鉴别，鉴别培养基有枸橼酸盐培养基、醋酸钠培养基。常见之O血清型有：O28、O29、O32、O112、O124、O136、O143、O144、O152、O164、O167等。EIEC不产生肠毒素，主要侵犯结肠，形成肠壁溃疡。致病毒力强，只要10～100个细菌即可发病。污染水和食物可引起暴发流行，也可因接触传播，形成散发病例。成人、儿童均可发病。

(二)发病机制

EIEC侵袭肠黏膜上皮细胞，细菌死亡后释放出内毒素，破坏细胞形成炎症和溃疡，引起腹泻。临床较少见，主要侵犯较年长儿童和成人。临床表现类似菌痢。

大肠杆菌主要特点

大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌，周身鞭毛，能运动，无芽孢。主要生活在大肠内。

1、大肠杆菌是细菌，属于原核生物;具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核;细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。

2.大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。

3.人体与大肠杆菌的关系：在不致病的情况下(正常状况下)，可认为是互利共生(一般高中阶段认为是这种关系);在致病的情况下，可认为是寄生。

4.培养基中加入伊红美蓝遇大肠杆菌，菌落呈深紫色，并有金属光泽，可鉴别大肠杆菌是否存在。

5.大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传工程专家的重视。目前大肠杆菌是应用最广泛，最成功的表达体系，常做高效表达的首选体系。

6.大肠杆菌在生态系统中的地位，假如它生活在大肠内，属于消费者，假如生活在体外则属于分解者。

7.它的基因组DNA为拟核中的一个环状分子。同时可以有多个环状质粒DNA。

8.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。

9、大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。

大肠杆菌感染的危害

大肠杆菌属肠杆菌科，为有动力或无动力的革兰氏染色阴性杆菌，具有分解乳糖、产酸产气的特点。大肠杆菌的细胞壁上有复杂的抗原成分，依据其形态，分别称为O(菌体)抗原、H(鞭毛)抗原及K(表面)抗原。也可将这些抗原成分分别进行血清分型。大肠杆菌O抗原的血清型达 160种，是分群的基础，H抗原和K抗原分别各有约50和90余种。血清分型主要用于流行学调查。

一般将大肠杆菌按照对人类致病力的特点分为四个菌群：普通大肠杆菌、肠致病性大肠杆菌、产肠毒素性大肠杆菌和侵袭性大肠杆菌。后三者是引起腹泻的致病菌。每个菌群均包括一定数量的血清型。其中产肠毒素性大肠杆菌能产生耐热肠毒素和不耐热肠毒素。这两种肠毒素的产生在遗传学上受质粒的控制。质粒是一种较易传递的非染色体DNA。质粒的互相传递,能使不产毒素的菌株获得产毒能力。由于质粒的传递，可使任一血清型的大肠杆菌产生肠毒素和集落因子，从而具有致病性。

大肠杆菌的特点

大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌，周身鞭毛，能运动，无芽孢。主要生活在大肠内。

1、大肠杆菌是细菌，属于原核生物;具有由肽聚糖组成的细胞壁，只含有核糖体简单的细胞器，没有细胞核有拟核;细胞质中的质粒常用作基因工程中的运载体。

2.大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。

3.人体与大肠杆菌的关系：在不致病的情况下(正常状况下)，可认为是互利共生(一般高中阶段认为是这种关系);在致病的情况下，可认为是寄生。

4.在培养基培养时无需添加生长因子，向培养基中加入伊红美蓝遇大肠杆菌，菌落呈深紫色，并有金属光泽，可鉴别大肠杆菌是否存在。

5.大肠杆菌在生物技术中的应用：大肠杆菌作为外源基因表达的宿主，遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，大规模发酵经济，倍受遗传工程专家的重视。目前大肠杆菌是应用最广泛，最成功的表达体系，常做高效表达的首选体系。

6.大肠杆菌在生态系统中的地位：假如它生活在大肠内，属于消费者，假如生活在体外则属于分解者。

7.它的基因组DNA为拟核中的一个环状分子，同时可以有多个环状质粒DNA。

8.大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4 700 000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4 400个基因，每个基因的平均长度约为1 000个碱基对。

怎么预防大肠杆菌

1.保持地方及厨房器皿清洁，并把垃圾妥为弃置。

2.保持双手清洁，经常修剪指甲。

3、进食或处理食物前，应用肥皂及清水洗净双手，如厕或更换尿片后亦应洗手。

4.食水应采用自来水，并最好煮沸后才饮用。

5.应从可靠的地方购买新鲜食物，不要光顾无牌小贩。不要吃不干净的东西

6.避免进食高危食物，例如未经低温消毒法处理的牛奶，以及未熟透的汉堡扒、碎牛肉和其它肉类食品。

7.烹调食物时，应穿清洁、可洗涤的围裙，并戴上帽子。

8.食物应彻底清洗。

9.易腐坏食物应用盖盖好，存放于雪柜中。

10.生的食物及熟食，尤其是牛肉及牛的内脏，应分开处理和存放(雪柜上层存放熟食，下层存放生的食物)，避免交叉污染。

大肠杆菌感染的分类

大肠杆菌在人类引起的感染，通常分为两类：

肠道外感染

普通大肠杆菌可引起肠道外许多部位或脏器的感染。

①泌尿道感染。在非住院的病人中，由大肠杆菌引起者达90%以上。在住院的病人中，主要发生于放置导尿管的部分病人中。感染可发生在泌尿道的任何部位。膀胱炎可表现尿频、尿急、尿痛等膀胱刺激征，肾盂肾炎则还有高热、腰痛等全身症状。

②腹膜炎。多发生于肝硬变合并腹水及胃肠穿孔的病例中，以发热、腹痛及腹部触痛为主要临床表现，部分病人伴有恶心、呕吐及腹胀。肝硬变腹水时发生的腹膜炎，也称为原发性细菌性腹膜炎，其发病机理尚未完全明确。

③新生儿脑膜炎。大肠杆菌是主要致病菌之一。常由于早产、分娩损伤及从母体感染所致。早期诊断较困难，临床症状往往很不典型。发热可有可无，当病儿有紫绀、呕吐、拒食、精神萎靡、嗜睡、惊叫、惊厥、两眼凝视、呼吸不规则的表现时应警惕本病的可能。临床表现典型者，囟门饱满及头颈部强直。若治疗不及时，常可导致脑积水、瘫痪、智能减弱等后遗症，甚至危及生命。

④败血症。主要发生于抵抗力降低者，起病多数急骤，病人常有畏寒、高热等毒血症症状，肝脏和脾脏肿大，体温可高达40℃以上。严重者可出现休克，表现为皮肤湿冷、尿量减少、血压下降、神志改变等。

⑤其他。尚有伤口感染、肺炎、腹腔内脓肿、肝脓肿、心内膜炎、骨髓炎、前列腺炎等。

肠道感染

即大肠杆菌肠炎。一般起病急，以腹泻、腹痛和发热为主要表现。腹泻程度轻重不一，腹痛可为绞痛样发作，体温多在38～39℃，偶尔高达40℃以上。由产肠毒素性大肠杆菌所致的肠道感染，在发展中国家的婴幼儿中及 2周之内从温带到热带地区的旅游者中发病率高，后者称为旅游者腹泻。

病情轻者症状仅持续 1天，严重者类似霍乱，有频繁的米泔样水样便，可因脱水引起休克，经治疗后大部分在4～5天内恢复。由肠致病性大肠杆菌致病者，产房中婴儿的发病率较高，并具有传染性，病死率也较高。习惯上将此类婴儿腹泻称为流行性婴儿腹泻。由肠侵袭性大肠杆菌致病者，常有畏寒、高热及腹痛，并伴有头痛、肌肉痛，粪便镜检中白细胞较多，临床表现类似细菌性痢疾，病程一般持续一个星期左右。

大肠杆菌感染 - 病原学

大肠杆菌属肠杆菌科，为有动力或无动力的革兰氏染色阴性杆菌，具有分解乳糖、产酸产气的特点。大肠杆菌的细胞壁上有复杂的抗原成分，依据其形态，分别称为O(菌体)抗原、H(鞭毛)抗原及K(表面)抗原。也可将这些抗原成分分别进行血清分型。大肠杆菌O抗原的血清型达160种，是分群的基础，H抗原和K抗原分别各有约50和90余种。血清分型主要用于流行学调查。

一般将大肠杆菌按照对人类致病力的特点分为四个菌群：普通大肠杆菌、肠致病性大肠杆菌、产肠毒素性大肠杆菌和侵袭性大肠杆菌。后三者是引起腹泻的致病菌。每个菌群均包括一定数量的血清型。其中产肠毒素性大肠杆菌能产生耐热肠毒素和不耐热肠毒素。这两种肠毒素的产生在遗传学上受质粒的控制。质粒是一种较易传递的非染色体DNA。质粒的互相传递,能使不产毒素的菌株获得产毒能力。由于质粒的传递，可使任一血清型的大肠杆菌产生肠毒素和集落因子，从而具有致病性。[1]

大肠杆菌致病物质

1、定居因子(Colonizationfactor,CF)：也称粘附素(Adhesin)，即大肠杆菌的菌毛。致病大肠杆菌须先粘附于宿主肠壁，以免被肠蠕动和肠分泌液清除。使人类致泻的定居因子为CFAⅠ、CTAⅡ(ColonizationfactorantigenⅠ、Ⅱ)，定居因子具有较强的免疫原性，能刺激机体产生特异性抗体。

大肠杆菌具有很多毒力因子，包括内毒素，荚膜，〣型分泌系统，黏附素和外毒素等。(〣型分泌系统是指能向真核靶细胞内输送毒性基因产物的细菌效应系统。约由20余种蛋白质组成。)

2、黏附素能使细菌紧密黏着在泌尿道和肠道的细胞上，避免因排尿时尿液的冲刷和肠道的蠕动作用而被排除。大肠杆菌黏附素的特点是具有高特异性。包括：定植因子抗原〡，〢，〣;集聚黏附菌毛〡和〣;束形成菌毛;紧密黏附素;P菌毛;侵袭质粒抗原蛋白和Dr菌毛等。

3、外毒素大肠杆菌能产多种的外毒素，包括：志贺毒素〡和〢;耐热肠毒素〡和〢;不耐热肠毒素〡和〢。此外，溶血素A在尿路致病性大肠杆菌所致疾病中有重要作用。

4、肠毒素：是肠产毒性大肠杆菌在生长繁殖过程中释放的外毒素，分为耐 热和不耐热两种。

不耐热肠毒素(Heatlabileenterotoxin,LT)：对热不稳定，65℃经30分钟即失活。为蛋白质，分子量大，有免疫原性。由A、B两个亚单位组成，A又分成A1和A2，其中A1是毒素的活性部分。B亚单位与小肠粘膜上皮细胞膜表面的GM1神经节苷脂受体结合后，A亚单位穿过细胞膜与腺苷酸环化酶作用，使胞内ATP转化cAMP。当cAMP增加后，导致小肠液体过度分泌，超过肠道的吸收能力而出现腹泻。LT的免疫原性与霍乱弧菌肠毒素相似，两者的抗血清交叉中和作用。

耐热肠毒素(Heatstableenterotoxin,ST)：对热稳定，100℃经20分钟仍不被破坏，分子量小，免疫原性弱。ST可激活小肠上皮细胞的鸟苷酸环化酶，使胞内cGMP增加，在空肠部分改变液体的运转，使肠腔积液而引起腹泻。ST与霍乱毒素无共同的抗原关系。

肠产毒性大肠杆菌的有些菌株只产生一种肠毒素，即LT或ST;有些则两种均可可产生。有些致病大肠杆菌还可产生vero毒素。

5、其他：脂胞壁多糖的类脂A具有毒性，O特异多糖有抵抗宿主防御屏障的作用。大肠杆菌的K抗原有吞噬作用。

大肠杆菌感染

大肠杆菌感染(0infection due to Escherichia coli)，大肠杆菌引起的疾病。大肠杆菌首先由德国儿科医生T.埃舍里希发现，而且此菌主要寄生于人及动物的肠道内，故得名大肠埃舍里希氏菌，习惯上译为大肠杆菌。大肠杆菌包括几种不同的菌群，具有不同的致病性。人类的大肠杆菌感染大致分肠道感染与肠道外感染两类。引起肠道感染的某些大肠杆菌菌群通过污染的手指、食物等经口摄入而致病，主要引起腹泻，重者可导致脱水和血压下降，如流行性婴儿腹泻、旅游者腹泻等。肠道外感染主要是肠道外部位或脏器的化脓性炎症，如泌尿道感染、新生儿脑膜炎、败血症等。肠道外感染大多继发于人体抵抗力下降或外伤、肠部手术的基础上。抗生素可控制感染。