1、第第1414章章 革兰阳性产芽孢杆菌革兰阳性产芽孢杆菌第一节第一节 芽孢杆菌属芽孢杆菌属（BacillusBacillus）第二节 类芽孢杆菌属（paenibacillus）第三节第三节 梭菌属梭菌属（ClostridiumClostridium）第一节第一节 芽胞杆菌属（芽胞杆菌属（BacillusBacillus）芽胞杆菌属是一群芽胞杆菌属是一群需氧、能形成芽孢的革兰阳性需氧、能形成芽孢的革兰阳性大杆菌。大杆菌。-炭疽芽胞杆菌炭疽芽胞杆菌，是引起动物和人炭疽的病原菌；，是引起动物和人炭疽的病原菌；-蜡状芽胞杆菌蜡状芽胞杆菌的某些菌株可产生肠毒素，引致食物中毒；的某些菌株可产生肠毒素，引致食
2、物中毒；其他大多为腐生菌其他大多为腐生菌，主要存在于土壤、水和灰尘中，如枯草芽，主要存在于土壤、水和灰尘中，如枯草芽孢杆菌。孢杆菌。炭疽芽胞杆菌（炭疽芽胞杆菌（B.anthracisB.anthracis）炭疽芽胞杆菌俗称炭疽杆菌，炭疽芽胞杆菌俗称炭疽杆菌，是引起人类、各种家畜和野是引起人类、各种家畜和野生动物炭疽（生动物炭疽（AnthraxAnthrax）的病）的病原。原。一、形态及染色特性一、形态及染色特性 *革兰阳性大杆菌，菌体平直革兰阳性大杆菌，菌体平直，两端平截。，两端平截。*在组织和血液中，单在或短链，经培养后形成长链，呈在组织和血液中，单在或短链，经培养后形成长链，呈竹节状竹节状
3、。*在组织中或含血液的培养基中可形成荚膜。芽孢在有氧条件下形成在组织中或含血液的培养基中可形成荚膜。芽孢在有氧条件下形成，位于菌体中央，不膨出菌体。无鞭毛。位于菌体中央，不膨出菌体。无鞭毛。二、培养特性二、培养特性 1.1.需氧菌或兼性厌氧，最适生长温度需氧菌或兼性厌氧，最适生长温度30-3730-37，营，营养要求不高，普通培养基中即能生长良好。养要求不高，普通培养基中即能生长良好。n 强毒菌株形成灰白色不透强毒菌株形成灰白色不透 明、大而扁平、表面干燥；明、大而扁平、表面干燥；n 无毒或弱毒菌株形成稍小无毒或弱毒菌株形成稍小 而隆起、表面较为光滑湿而隆起、表面较为光滑湿 润、边缘比较整齐的
4、光滑润、边缘比较整齐的光滑 型菌落。型菌落。强毒株菌落强毒株菌落2.2.在血琼脂上一般不溶血，但个别菌株也可在血琼脂上一般不溶血，但个别菌株也可轻微溶血。轻微溶血。3.3.液体培养基中呈絮状沉淀生长液体培养基中呈絮状沉淀生长4.4.明胶穿刺培养，明胶穿刺培养，能液化明胶能液化明胶,沿穿刺线向四周呈放沿穿刺线向四周呈放射状生长射状生长,如倒松树状。如倒松树状。5.5.在含青霉素的培养基中，可形成串珠反应，与其它需在含青霉素的培养基中，可形成串珠反应，与其它需氧芽孢杆菌区别。氧芽孢杆菌区别。串珠反应串珠反应：在含青霉素：在含青霉素0.5U/ml的培养基中，幼龄炭疽杆菌的培养基中，幼龄炭疽杆菌因细胞
5、壁的肽聚糖合成受到抑制，形成原生质体相互连接成串因细胞壁的肽聚糖合成受到抑制，形成原生质体相互连接成串。三、抵抗力抵抗力 *本菌本菌繁殖体繁殖体的抵抗力不强的抵抗力不强 ，同一般无芽孢杆菌。，同一般无芽孢杆菌。常用消毒剂均能于短时间内将其杀死。常用消毒剂均能于短时间内将其杀死。*芽孢抵抗力较强，在干燥背光处可存活芽孢抵抗力较强，在干燥背光处可存活4040年以上。年以上。煮沸煮沸1h1h或干热或干热140 3h140 3h可杀灭芽孢，对碘敏感。可杀灭芽孢，对碘敏感。五、抗原结构抗原结构 1.1.荚膜抗原：荚膜抗原：多肽，仅见于有毒菌株，与毒力和抗吞噬有关多肽，仅见于有毒菌株，与毒力和抗吞噬有关2
6、.2.菌体抗原：菌体抗原：多糖，与细菌毒力无关。性质稳定，经加热煮沸多糖，与细菌毒力无关。性质稳定，经加热煮沸 甚至高压蒸汽处理，抗原性不被破坏。甚至高压蒸汽处理，抗原性不被破坏。在病畜皮毛或腐败脏器中经长时间煮沸特异性在病畜皮毛或腐败脏器中经长时间煮沸特异性Ag依然存在，仍能与特依然存在，仍能与特异性抗体发生反应形成环状沉淀，称为异性抗体发生反应形成环状沉淀，称为Ascoli 反应反应(沉淀反应沉淀反应)。Ascoli 反应是用已知抗体来检测未知抗原。在小口径试管中先加入已反应是用已知抗体来检测未知抗原。在小口径试管中先加入已知抗血清，然后将待检抗原小心地加在血清的表面，成为界面清晰的两层。
7、知抗血清，然后将待检抗原小心地加在血清的表面，成为界面清晰的两层。数分钟后，两界面交界处出现白色沉淀环，为阳性反应。本试验常用做抗原数分钟后，两界面交界处出现白色沉淀环，为阳性反应。本试验常用做抗原定性。定性。3.3.芽胞抗原芽胞抗原：是芽胞的外膜和皮质组成，具有免疫原性。是芽胞的外膜和皮质组成，具有免疫原性。六、致病性六、致病性n本菌可引致各种家畜（牛、羊、鹿最易感）、野兽和人类的炭疽，本菌可引致各种家畜（牛、羊、鹿最易感）、野兽和人类的炭疽，草草 食动物易感性最强，此菌主要通过消化道传染，也可经呼吸道及食动物易感性最强，此菌主要通过消化道传染，也可经呼吸道及皮肤创伤或通过吸血昆虫传播。皮肤
8、创伤或通过吸血昆虫传播。n此菌毒力主要与此菌毒力主要与荚膜和毒素荚膜和毒素有关，荚膜可增强细菌抗吞噬能力，使有关，荚膜可增强细菌抗吞噬能力，使之易于扩散；之易于扩散；n炭疽毒素是造成感染、动物致病和死亡的主要原因，三种成分单独炭疽毒素是造成感染、动物致病和死亡的主要原因，三种成分单独无毒性，只有无毒性，只有EFEF或或LFLF与与PAPA结合时，才有致死或水肿效应。结合时，才有致死或水肿效应。七、微生物学诊断七、微生物学诊断 1.1.细菌学检查细菌学检查 （）染色镜检：美兰、瑞氏等（）染色镜检：美兰、瑞氏等 大杆菌，两端平截，竹节状大杆菌，两端平截，竹节状 （）分离培养：（）分离培养：用普通琼
9、脂或血琼脂，低倍镜下，菌落边缘用普通琼脂或血琼脂，低倍镜下，菌落边缘卷发丝。卷发丝。（）纯培养（）纯培养:镜检、串珠试验、生化试验镜检、串珠试验、生化试验 （）动物试验：（）动物试验：将检验材料制成悬液或纯培养物将检验材料制成悬液或纯培养物 给小鼠注射，给小鼠注射，24-36h,24-36h,小鼠死于败血症小鼠死于败血症。2.2.血清学检查血清学检查（）（）AscoliAscoli沉淀反应沉淀反应 用加热抽提待检炭疽菌体多糖抗原与已知抗体用加热抽提待检炭疽菌体多糖抗原与已知抗体 进行的沉淀试验。进行的沉淀试验。（）间接血凝试验（）间接血凝试验 间接血凝试验间接血凝试验(IHA)是将抗原是将抗原
10、(或抗体或抗体)包被于红细胞表面，成为致包被于红细胞表面，成为致敏的载体，然后与相应的抗体敏的载体，然后与相应的抗体(或抗原或抗原)结合，从而使红细胞拉聚在一结合，从而使红细胞拉聚在一起，出现可见的凝集反应。起，出现可见的凝集反应。（3 3）串珠荧光抗体检查）串珠荧光抗体检查 （4 4）琼脂扩散试验）琼脂扩散试验 （5 5）PCRPCR检测荚膜或毒素基因检测荚膜或毒素基因n炭疽痊愈动物可获得坚强的免疫，再次感染者很少炭疽痊愈动物可获得坚强的免疫，再次感染者很少 n第第号炭疽芽胞苗、无毒炭疽芽胞苗预防接种号炭疽芽胞苗、无毒炭疽芽胞苗预防接种n高免血清进行紧急预防接种高免血清进行紧急预防接种 n青
11、霉素作为首选药物进行治疗青霉素作为首选药物进行治疗八、免疫防治八、免疫防治 蜡状芽胞杆菌（B.cereus）第三节第三节 梭菌属（梭菌属（ClostridiumClostridium）n该属细菌多数该属细菌多数严格厌氧严格厌氧，革兰染色，革兰染色阳性阳性，能，能形成芽孢形成芽孢，芽孢直径往，芽孢直径往往比菌体粗，使菌体膨胀成梭状，但并非梭菌属的细菌均为梭状，往比菌体粗，使菌体膨胀成梭状，但并非梭菌属的细菌均为梭状，如破伤风梭菌，芽孢位于菌体顶端，菌体呈鼓槌状。如破伤风梭菌，芽孢位于菌体顶端，菌体呈鼓槌状。n该属细菌能产生多种外毒素和侵袭性酶，致病性强。该属细菌能产生多种外毒素和侵袭性酶，致病性
12、强。n产气荚膜梭菌产气荚膜梭菌、腐败梭菌、诺维梭菌、肉毒梭菌和、腐败梭菌、诺维梭菌、肉毒梭菌和破伤风梭菌破伤风梭菌等。等。一、产气荚膜梭菌（一、产气荚膜梭菌（Cl.perfringensCl.perfringens）旧名魏氏梭菌，在自然界分布很广。一定旧名魏氏梭菌，在自然界分布很广。一定条件下，可引起多种严重疾患，局部组织条件下，可引起多种严重疾患，局部组织出现坏死、水肿、产气。出现坏死、水肿、产气。主要技术内容主要技术内容引起多种动物的感染、猝死症引起多种动物的感染、猝死症一、形态及染色特征一、形态及染色特征 菌体直杆状菌体直杆状 ，革兰染色阳性。，革兰染色阳性。一般条件下不形成芽胞，在无糖
13、培养基上可形成。一般条件下不形成芽胞，在无糖培养基上可形成。芽胞大而卵圆，位于菌体中央或近端，使菌体膨胀。芽胞大而卵圆，位于菌体中央或近端，使菌体膨胀。多数菌株可形成荚膜，无鞭毛。多数菌株可形成荚膜，无鞭毛。无芽孢无芽孢 有芽孢有芽孢 有荚膜有荚膜n 本菌厌氧培养，但对厌氧程度的要求并不严本菌厌氧培养，但对厌氧程度的要求并不严，在普通培养，在普通培养基基 上可生长，若加葡萄糖、血液，则生长更好。菌落多为圆上可生长，若加葡萄糖、血液，则生长更好。菌落多为圆形、形、光滑、隆起、灰白色的光滑、隆起、灰白色的圆屋顶样圆屋顶样，也可形成圆盘形、边，也可形成圆盘形、边 缘成锯齿状、表面有辐射状条纹的大菌落
14、。缘成锯齿状、表面有辐射状条纹的大菌落。n 生长非常迅速生长非常迅速，43 C，快速移植法可帮助此菌的分离。，快速移植法可帮助此菌的分离。n厌氧肉肝汤中培养，呈均匀浑浊，并厌氧肉肝汤中培养，呈均匀浑浊，并产生大量气体产生大量气体。二、培养特性二、培养特性n血平板上，多数菌株有血平板上，多数菌株有双层溶血环双层溶血环，内环，内环 完全溶血，外环不完全溶血。完全溶血，外环不完全溶血。三、生化特性生化特性 肉渣汤培养基肉渣汤培养基牛牛乳乳培培养养基基高高糖糖琼琼脂脂培培养养基基接种产气荚膜杆菌接种产气荚膜杆菌本菌最突出的生化特性是对牛乳培养基的本菌最突出的生化特性是对牛乳培养基的“暴烈发酵暴烈发酵”
15、。产生大量气体使凝块破裂成多孔海绵状，严重时被冲成数段或被喷出管外，是本菌突出的生化特性。nA型型：人气性坏疽和食物中毒人气性坏疽和食物中毒 nB型型：羔羊痢疾羔羊痢疾 nC型型：绵羊猝狙绵羊猝狙 nD型型：牛肠毒血症牛肠毒血症 nE型型：犊牛、羔羊肠毒血症犊牛、羔羊肠毒血症 四、致病性致病性 1.直接涂片镜检：直接涂片镜检：G+大杆菌，并有荚膜大杆菌，并有荚膜 2.分离培养：分离培养：接种血平板，有双层溶血环接种血平板，有双层溶血环 3.3.纯培养：纯培养：引起牛奶暴烈发酵引起牛奶暴烈发酵 4.动物试验：动物试验：小鼠、家兔或鸽小鼠、家兔或鸽 5.肠毒素检查肠毒素检查：取回肠内容物加适量灭菌
16、生理盐水稀释，经离心沉淀取回肠内容物加适量灭菌生理盐水稀释，经离心沉淀后取上清液分成两份后取上清液分成两份，一份不加热，一份加热，分别，一份不加热，一份加热，分别静脉注射家兔或小鼠。如有毒素存在，不加热组动物常静脉注射家兔或小鼠。如有毒素存在，不加热组动物常于数分钟至数小时内死亡，而加热组动物不死亡。进一于数分钟至数小时内死亡，而加热组动物不死亡。进一步用毒素中和试验定型。步用毒素中和试验定型。目前用多重目前用多重PCR方法用于毒素基因检测，更加快速方便。方法用于毒素基因检测，更加快速方便。五、微生物学诊断微生物学诊断API 20A 生化鉴定系统试验结果 注：注：+：阳性：阳性 ；-：阴性：阴
17、性项项目目及及结结果果靛基质靛基质 尿素尿素 葡萄糖葡萄糖 -+-+4 4 甘露醇甘露醇 乳糖乳糖 蔗糖蔗糖 -+-+6 6 麦芽糖麦芽糖 水杨素水杨素 木木糖糖 +-+-1 1阿拉伯糖阿拉伯糖 明胶明胶 七叶七叶灵灵 -+-+-2 2甘油甘油 纤维二糖纤维二糖 甘露甘露糖糖-+-+4 4松三糖松三糖 棉子糖棉子糖 山山梨醇梨醇 -+-+4 4鼠李糖鼠李糖 海藻糖海藻糖 触酶触酶 -+-+-2 2芽胞芽胞 革兰氏染色革兰氏染色 球菌球菌-+-+-2 2n图3-1 分离株、2、毒素基因的四重PCR及、肠毒素单基因PCR检测结果nFig.3-1 PCR amplification results
18、of alpha,beta,epsilon,iota,beta2 and CPE toxins of the isolates.n泳道1:B6121,cpa、etx条带;2:E8084,cpa、iap条带;3:空白对照;6:C 4989,cpa、cpb2条带;4,5,7-13:分离株扩增条带。肉毒梭菌（Cl.botulinum)1、形态及染色特性：菌体直杆状，两端钝圆，单在或成双。革兰氏阳性。周鞭毛。芽胞位于菌体近端，使菌体膨胀成球拍状。2、培养特性：专性厌氧生长。生长温度为30-37，但产毒素的温度为25-30。A、普通琼脂：可生长。B、绵羊血琼脂平板：菌落为园形扇状、裂叶状或根状边缘。扁平
19、或隆起，透明或半透明，灰色至灰白色。溶血。3、生化特性：变化较大，同一型不同菌株间不同。4、抗原性：根据毒素的不同，可分为A、B、C、D、E、F、G 7个型。5、致病性：A、B、E、F引起人食物中毒。A、B引起马、牛、水貂中毒。C引起禽、马、牛等中毒。6.微生物学诊断主要做毒素检查，材料+1/10的10胰酶腹腔接种小鼠，若有毒素，24h发病小鼠主要表现为坚毛、四肢瘫痪、呼吸困难、呼吸呈风箱式，腰部凹陷，宛如蜂腰，最终死于呼吸麻痹。37 60min 破伤风梭菌（破伤风梭菌（Cl.tetaniCl.tetani）破伤风梭菌是引起人畜破伤破伤风梭菌是引起人畜破伤风的病原。具有芽孢，其芽风的病原。具有
20、芽孢，其芽孢广泛存在于各类土壤中。孢广泛存在于各类土壤中。本病以骨骼肌发生强直性痉本病以骨骼肌发生强直性痉挛的症状为特征，此菌也称挛的症状为特征，此菌也称为强直梭菌。为强直梭菌。一、形态形态 G+G+，两端钝圆、细长的杆菌，两端钝圆、细长的杆菌 ，无荚膜，多具周鞭毛，无荚膜，多具周鞭毛 而能运动。在动物体内外均能形成圆形芽胞，位于而能运动。在动物体内外均能形成圆形芽胞，位于 菌体一端，呈鼓槌状菌体一端，呈鼓槌状 。二、培养特性培养特性严格厌氧菌严格厌氧菌，接触氧后很快死，接触氧后很快死亡。普通培养基上即能生长，亡。普通培养基上即能生长，形成不规则菌落，中心紧密、形成不规则菌落，中心紧密、四周疏
21、松似羽毛。四周疏松似羽毛。不易获得单不易获得单个菌落个菌落，扩散成薄膜状覆盖整，扩散成薄膜状覆盖整个平板表面。用高浓度琼脂可个平板表面。用高浓度琼脂可抑制其扩散生长。抑制其扩散生长。此菌产生两种毒素此菌产生两种毒素：1.破伤风痉挛毒素：破伤风痉挛毒素：引起神经兴奋性的异常增高和骨骼肌痉挛。引起神经兴奋性的异常增高和骨骼肌痉挛。2.破伤风溶血素：破伤风溶血素：不耐热，对氧敏感，可溶解马及家兔的红细胞，不耐热，对氧敏感，可溶解马及家兔的红细胞，与破伤风梭菌的致病性无关。与破伤风梭菌的致病性无关。三、致病性三、致病性四、微生物学诊断四、微生物学诊断 破伤风临床症状具有特征性，一般不破伤风临床症状具有
22、特征性，一般不需微生物学诊断。如有特殊需要，可需微生物学诊断。如有特殊需要，可采取创伤部的分泌物或坏死组织进行采取创伤部的分泌物或坏死组织进行细菌学检查。细菌学检查。n主动免疫预防可用明矾沉淀破伤风类毒素主动免疫预防可用明矾沉淀破伤风类毒素 n破伤风抗毒素血清可用于紧急预防破伤风抗毒素血清可用于紧急预防 五、免疫防治五、免疫防治复习思考题复习思考题1.1.炭疽杆菌的主要培养特性有哪些？炭疽杆菌的主要培养特性有哪些？2.2.如何进行炭疽病的微生物学诊断？如何进行炭疽病的微生物学诊断？3.3.产气荚膜梭菌的主要生化特点。产气荚膜梭菌的主要生化特点。4.4.产气荚膜梭菌分型及其对动物的致病性产气荚膜梭菌分型及其对动物的致病性?5.5.破伤风梭菌的主要生物学特性。破伤风梭菌的主要生物学特性。
