大肠埃希氏菌(E.coli)通常称为大肠杆菌,是Escherich在1885年发现的,在相当长的一段时间内,一直被当作正常肠道菌群的组成部分,认为是非致病菌。
直到20世纪中叶,才认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对人和动物有病原性,尤其对婴儿和幼畜(禽),常引起严重腹泻和败血症,它是一种普通的原核生物,是人类和大多数温血动物肠道中的正常茵群。
但也有某些血清型的大肠杆菌可引起不同症状的腹泻,根据不同的生物学特性将致病性大肠杆菌分为5类:致病性大肠杆菌(EPEC)、肠产毒性大肠杆菌(ETEC)、肠侵袭性大肠杆菌(EIEC)、肠出血性大肠杆菌(EHEC)、肠黏附性大肠杆菌(EAEC)。
大肠杆菌0157:H7血清型属肠出血性大肠杆菌,自1982年在美国首先发现以来,包括我国等许多国家都有报道,且日见增加。
日本近年来因食物污染该菌导致的数起大暴发,格外引人注目。
在美国和加拿大通常分离的肠道致病菌中,目前它已排在第二或第三位。
大肠杆菌O157:H7引起肠出血性腹泻,约2%~7%的病人会发展成溶血性尿毒综合征,儿童与老人最容易出现后一种情况。
致病性大肠杆菌通过污染饮水、食品、娱乐水体引起疾病暴发流行,病情严重者,可危急生命。
大肠杆菌(Escherichiacoli,E.coli)革兰氏阴性短杆菌,大小0.5×1~3微米。
周身鞭毛,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,其代谢活动能抑制肠道内分解蛋白质的微生物生长,减少蛋白质分解产物对人体的危害,还能合成维生素B和K,以及有杀菌作用的大肠杆菌素。
正常栖居条件下不致病。
但若进入胆囊、膀胱等处可引起炎症。
在肠道中大量繁殖,几占粪便干重的1/3。
兼性厌氧菌。
在环境卫生不良的情况下,常随粪便散布在周围环境中。
若在水和食品中检出此菌,可认为是被粪便污染的指标,从而可能有肠道病原菌的存在。
因此,大肠菌群数(或大肠菌值)常作为饮水和食物(或药物)的卫生学标准。
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泄和成人肋膜炎。
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。
大肠杆菌是人和许多动物肠道中最主要且数量最多的一种细菌,主要寄生在大肠内。
它侵入人体一些部位时,可引起感染,如腹膜炎、胆囊炎、膀胱炎及腹泻等。
人在感染大肠杆菌后的症状为胃痛、呕吐、腹泻和发热。
感染可能是致命性的,尤其是对孩子及老人。
大肠细菌(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。
致病物质:
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。)。
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。
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。
大肠杆菌血清学分型基础(即其抗原)大肠埃希菌主要有三种抗原:O抗原,为细胞壁脂多糖最外层的特异性多糖,由重复的多糖单位所组成。
该抗原刺激机体主要产生IgM类抗体(出现早,消失快)。
K抗原,位于O抗原外层,为多糖,与细菌的侵袭力有关。
K抗原分为A,B,L三型。
H抗原,位于鞭毛上,加热和用酒精处理,可使H抗原变性或丧失。
H抗原主要刺激机体产生IgG类抗体,与其他肠道菌基本无交叉反应。
表示大肠杆菌血清型的方式是按O:K:H排列,例如:O111:K58(B4):H2。
由大肠杆菌导致的疾病:
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。
举例
病原体:大肠杆菌O157:H7是大肠杆菌的其中一个类型,该种病菌常见于牛只等温血动物的肠内。这一型的大肠杆菌会释放一种强烈的毒素,并可能导致肠管出现严重症状,如带血腹泻。
病征:患者可能出现各种症状,包括严重的水泻、带血腹泻、发烧、腹绞痛及呕吐。情况严重时,更可能并发急性肾病。5岁以下的儿童出现该等并发症的风险较高。若治疗不当,可能会致命。
传播途径:
该种疾病可通过饮用受污染的水或进食未熟透的食物(特别是免治牛肉、汉堡扒及烤牛肉)而感染。
饮用或进食未经消毒的奶类、芝士、蔬菜、果汁及乳酪而染病的个案亦有发现。
此外,若个人卫生欠佳,亦可能会通过人传人的途径,或经进食受粪便污染的食物而感染该种病菌。
潜伏期:
通常为3至4日,但亦会长达9日。
治理方法:
感染大肠杆菌O157:H7的临床治理方法主要属支持性治疗。若患者出现腹泻,补充失去的水份及电解质十分重要。约50%有肾并发症的患者在出现急性症状时需要特别治疗或输血。
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。
真核基因在大肠杆菌中表达,必须有合适的表达载体(Vector),常用载体:pBV220,pET系统
目的基因在大肠杆菌中表达的情况:
大肠杆菌更适合原核基因的表达,外源基因表达产量与单位体积产量是正相相关的,而单位体积产量与细胞浓度和每个细胞平均表达产量呈正相相关.细胞浓度与生长速率,外源基因拷贝数和表达产物产量之间存在动态平衡,单个细胞的产量又与外源基因拷贝数,基因表达效率,表达产物的稳定性和细胞代谢负荷等因素有关。
预防方法:
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。
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。
11.雪柜应定期清洁和融雪,温度应保持于摄氏4度或以下。
12.若食物的所有部分均加热至摄氏75度,便可消灭大肠杆菌O157:H7;因此,碎牛肉及汉堡扒应彻底煮至摄氏75度达2至3分钟,直至煮熟的肉完全转为褐色,而肉汁亦变得清澈。
13.不要徒手处理熟食;如有需要,应戴上手套。
14.食物煮熟后应尽快食用。
15.如有需要保留吃剩的熟食,应该加以冷藏,并尽快食用。食用前应彻底翻热。变质的食物应该弃掉。
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
大肠杆菌对人体的影响
大肠杆菌含有出血性大肠杆菌。
人在被血性大肠杆菌感染出后,会引起剧烈的痉挛性腹痛以及反复出血性腹泻,并伴有发热、呕吐等症状,是由肠出血性大肠杆菌产生的毒素引起的。
在一些严重感染的病人中,毒素随血液传播,导致溶血性贫血这一症状,还伴随红细胞和血小板减少症。
当肾脏受到影响时,会发生急性肾功能衰竭更有甚者会死亡。
一般来说,大肠杆菌对多种抗生素都比较敏感,但是耐药菌株并不罕见。
当服用抗生素时,细菌会产生更多的SLT毒素并加剧疾病。
因此,对于老百姓来说,对付这类细菌感染最好的办法就是预防:生鱼(生牛肉)携带菌株,所以吃未成熟牛肉会引起感染,如果为此而腹泻的话,需要尽早去医院。
大肠杆菌是世界上五种最具破坏性的病原体之一。这些棘手的数字让人们想用抗生素杀死他们,这似乎是个好主意,但它确实是不可行的。大肠杆菌具有很强的适应性,这种治疗方法是否有效仍不得而知。
有时也有许多邪恶的行为,但不能否认我们是我们的亲密朋友。
如果大肠杆菌决定攻击我们,那会是不好的结果。
但是,我们和历史已经牵手很长一段时间了。
大约一亿年前,它与哺乳动物同时出现,并定居在哺乳动物的肠道中。
所以,当智人在几十万年以前开始在地球上活跃时,大肠杆菌已经是他们肠道里的一个老住户了。
大肠杆菌有很多种和编码。
它有很强的侵入性,不确定的“作案手法”,以及会造成难以挽回的后果。
事实上,人类自一八八五年就开始研究这种细菌。
大肠杆菌是一种科学家情有独钟的模式生物,成员众多。
这种细菌为确立遗传学的科学地位作出了巨大贡献。
我们星球上大肠杆菌的总数估计是人类总数的数万倍。
大肠杆菌可以每隔二十分钟分裂一次,并与其他一半的细菌一起生活在哺乳动物的大肠内:人类、牛犊、猪,甚至鸟类和爬行动物。
所有脊椎动物都在名单上。
然而,尽管大肠杆菌不是寄生虫,而是“共生细菌”,但这些有机体并不满。
它们从肠道中获取物质而不会直接伤害我们。
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