筷子上的细菌

筷子上的细菌在通过学微生物这门课和自己查阅大量资料，我发现日常生活中处处存在着微生物。平时我们使用的筷子其实很不干净，它上面有很多细菌。比如大肠杆菌、葡萄球菌、链球菌、酵母菌、沙门氏菌、痢疾杆菌等一些治病菌。在显微镜下，观察筷子，筷子上的细菌形状就像很多只猴子。下面我就将对前三种细菌做一详细介绍。1、大肠杆菌大肠杆菌在我们日常生活中也经常听到，因为现在大家越来越注重健康饮食，大肠杆菌值经常被作为卫生学标准。大肠杆菌又称肠埃希氏菌,是Escherich在1885年发现的它是一种普通的原核生物，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、肠产毒性大肠杆菌、肠侵袭性大肠杆菌、肠出血性大肠杆菌、肠黏附性大肠杆菌。大肠杆菌属于细菌。大肠杆菌革兰氏阴性短杆菌，大小0.5x1〜3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。（国家规定，每升饮用水中大肠杆菌数不应超过3个）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。大肠杆菌为埃希氏菌属代表菌。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°C经60分钟或60°C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。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。它是细菌，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。大肠杆菌的代谢类型是异养兼性厌氧型。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；在致病的情况下，可认为是寄生。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。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。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。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。大肠杆菌一般会导致两种疾病：肠道外感染和急性腹泻。肠道外感染一般多为内源性感染，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。急性腹泻一般为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。肠出血性大肠杆菌感染是一种人畜共患病。它的传播途径一般有3种，食物传播、水传播和密切接触传播。食物传播：O157H7大肠杆菌主要是通过污染食物而引起人的感染，O157H7大肠杆菌的致病能力和对胃酸的抵抗力均较强，对细胞的破坏性大。因此很多国家将O157H7大肠杆菌引起的感染性腹泻归为食源性疾病。在世界各地报告的爆发中，约有70%以上与进食可疑食物有关。动物来源的食物，如牛肉、鸡肉、牛奶、奶制品等是O157H7大肠杆菌经食物传播的主要因素，尤其是在动物屠宰过程中这些食物更易受到寄生在动物肠道中的细菌污染。另外蔬菜、水果等被O157H7大肠杆菌污染也可造成大肠杆菌感染爆发。水传播：除了饮用水受到污染可造成感染外，其他被污染的水体如游泳池、湖水及其他地表水等都可造成传播。这也进一步说明了O157H7在外环境中的生存能力较强，引起人类感染可能并不需要在外环境中进行增菌。密切接触传播：在人与人之间的传播过程中，二代病人症状往往较轻，很少出现出血性肠炎。可能是由于接触传播时感染剂量小或经人传代后细菌毒力减弱。在生物技术的应用中，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。2、葡萄球菌葡萄球菌也是筷子上很常见的细菌。葡萄球菌是一群革兰氏阳性球菌，因常堆聚成葡萄串状，故名。多数为非致病菌，少数可导致疾病。葡萄球菌是最常见的化脓性球菌，是医院交叉感染的重要来源，菌体直径约0.8〃m小球形，但在液体培养基的幼期培养中，常常分散，细菌细胞单独存在。在形态染色后成球形或稍呈椭圆形，直径1.0um左右，排列成葡萄状。葡萄球菌无鞭毛，不能运动。无芽胞，除少数菌株外一般不形成荚膜。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，以及耐药的某些菌株可被染成革兰氏阴性。葡萄球菌在培养时，营养要求不高，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，少数专性厌氧。28~38°C均能生长，致病菌最适温度为37C，PH为4.5~9.8，最适为7.4。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凸起，边缘整齐，表面光滑，湿润，不透明的菌落。不同种的菌标产生不同的色素，如金黄色、白色、柠檬色。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完全透明溶血环（P溶血），也有不发生溶血者。凡溶血性菌株大多具有致病性。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。金葡菌产生7种毒素与酶。1.血浆凝固酶是能使含有枸椽酸钠或肝素抗凝剂的人或兔血浆发生凝固的酶类物质，致病菌株多能产生，常作为鉴别葡萄球菌有无致病性的重要标志。凝固酶有两种：一种是分泌至菌体外的，称为游离凝固酶为蛋白质。作用类似凝血酶原物质，可被人或兔血浆中的协同因子激活变成凝血酶样物质后，使液态的纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白，从而使血浆凝固。另一种凝固酶结合于菌体表面并不释放，称为结合凝固酶或凝聚因子，在该菌株的表面起纤维蛋白原的特异受体作用，细菌混悬于人或兔血浆中时，纤维蛋白原与菌体受体交联而使细菌凝聚。游离凝固酶采用试管法检测，结合凝固酶则以玻片法测试。凝固酶耐热，粗制品100C30分钟或高压灭菌后仍保持部分活性，但易被蛋白分解酶破坏。凝固酶和葡萄球菌的毒力关系密切。凝固酶阳性菌株进入机体后，使血液或血浆中的纤维蛋白沉积于菌体表面，阻碍体内吞噬细胞的吞噬，即使被吞噬后，也不易被杀死。同时，凝固酶集聚在菌体四周，亦能保护病菌不受血清中杀菌物质的作用。葡萄球菌引起的感染易于局限化和形成血栓，与凝固酶的生成有关。凝固酶具有免疫原性，刺激机体产生的抗体对凝固酶阳性的细菌感染有一定的保护作用。慢性感染患者血清可有凝固酶抗体的存在。2.葡萄球菌溶血素多数致病性葡萄球菌产生溶血等。按抗原性不同，至少有a、0、y、6、£五种，对人类在致病作用的主要是a溶血素。它是一种“攻击因子”，化学成分为蛋白质，分子量约为30，000，不耐热，65C30分钟即可破坏。如将a-溶血素注入动物皮内，能引起皮肤坏死，如静脉注射，则导致动物迅速死亡。a溶血素还能使小血管收缩，导致局部缺血和坏死，并能引起平滑肌痉挛。a溶血素是一种外毒素，具有良好的抗原性。经甲醛处理可制成类毒素。3.杀白细胞素含F和S两种蛋白质，能杀死人和兔的多形核粒细胞和巨噬细胞。此毒素有抗原性，不耐热，产生的抗体能阻止葡萄球菌感染的复发。4.肠毒素从临床分离的金黄色葡萄球菌，约1/3产生肠毒素，按抗原性和等电点等不同，葡萄球菌肠毒素分A、B、C1、C2、C3、D、E和F八个血清型（现在已经取消了F这个血清型，因为事实上，F型肠毒素就是TSST1），细菌能产生一型或两型以上的肠毒素，肠毒素是单一的多肽链，含有较多的赖氨酸、酷氨酸、天门冬氨酸和谷氨酸。肠毒素可引起急性胃肠炎即食物中毒。与产毒菌株污染了牛奶、肉类、鱼是虾、蛋类等食品有关，在20C以上经8〜10小时即可产生大量的肠毒素。肠毒素是一种可溶性蛋白质，耐热，经100C煮沸30分钟不被破坏，也不受胰蛋白酶的影响，故误食污染肠毒素的食物后，在肠道作用于内脂神经受体，传入中枢，刺激呕吐中枢，引起呕吐，并产生急性胃肠炎症状。发病急，病程短，恢复快。一般潜伏期为1〜6小时，出现头晕、呕吐、腹泻，发病1〜2日可自行恢复，愈后良好。5.表皮溶解毒素也称表皮剥脱毒素引起人类或新生小鼠的表皮剥脱性病变。主要发生于新生儿和婴幼儿，引导起烫伤样皮肤综合征。主要由噬菌体II型金葡萄产生的一种蛋白质，分子量24,000，具有抗原性，可被甲醛脱毒成类毒素。6.毒性休克综合毒素I系噬菌体I群金黄色葡萄球菌产生。可引起发热，增加对内毒素的敏感性。增强毛细血管通透性，引起必血管紊乱而导致休克。7.其他葡萄球菌尚可产生葡激酶，亦称葡萄球菌溶纤维蛋白酶，产生耐热核酸酶，透明质酸酶，脂酶等。葡萄球菌一般所致疾病一般可以分为2类。一类为侵袭性疾病主要引起化脓性炎症。葡萄球菌可通过3种途径侵入机体，导致皮肤或器官的多种感染，甚至败血症。（1）皮肤软组织感染主要有疖、痈、毛囊炎、脓座疮、甲沟炎、麦粒肿、蜂窝组织炎、伤口化脓等。（2）内脏器官感染如肺炎、脓胸、中耳炎、脑膜炎、心包炎、心内膜炎等，主要由金葡菌引起。（3）全身感染如败血症、脓毒血症等，多由金葡菌引起，新生儿或机体防御可能严重受损时表皮葡萄球菌也可引起严重败血症。第二类为毒性疾病由金葡菌产生的有关外毒素引起。（1）食物中毒进食含肠毒素食物后1〜6小时即可出现症状，如恶心、呕吐、腹痛、腹泻，大多数病人于数小时至1日内恢复。（2）烫伤样皮肤综合征多见于新生儿、幼儿和免疫功能低下的成人，开始有红斑，1〜2天有皮起皱，继而形成水疱，至表皮脱落。由表皮溶解毒素引起。（3）毒性休克综合征由TSST1引起，主要表现为高热、低血压、红斑皮疹伴脱屑和休克等，半数以上病人有呕、腹泻、肌痛、结膜及粘膜充血，肝肾功能损害等，偶尔有心脏受累的表现。（4）假膜炎肠炎本质是一种菌群失调性肠炎，病理特点是肠粘膜被一层炎性假膜所覆盖，该假膜由炎性渗出物、肠粘膜坏死块和细菌组成。人群中约10〜15%有少量金葡菌寄居于肠道，当优势菌如脆弱类杆菌、大肠肝菌等因抗菌药物的应用而被抑制或杀灭后，耐药的金葡菌就乘机繁殖而产生毒素，引起以腹泻为主的临床症状。3、链球菌链球菌也是筷子上的一种常见的菌，当然在日常生活中也听的比较多。链球菌是化脓性球菌的另一类常见的细菌，属于芽孢杆菌纲，乳杆菌目，链球菌科。广泛存在于自然界和人及动物粪便和健康人鼻咽部，大多数不致病。医学上重要的链球菌主要有化脓性链球菌、草绿色链球菌、肺炎链球菌、无乳链球菌等。引起人类的疾病主要有：化脓性炎症、毒素性疾病和超敏反应性疾病等。链球菌细胞沿一个平面分裂，常排列成链状的细菌。革兰氏染色阳性，但在陈旧培养基或脓液标本中常呈阴性。广泛分布于自然界。分为致病性和非致病性两大类。根据在血琼脂培养基上的溶血特征可分为三种不同类型：甲型（a）溶血性链球菌又称草绿色链球菌，菌落周围出现草绿色溶血环，通常寄居在人的口咽腔、呼吸道及肠道中，致病力弱。乙型（P）溶血性链球菌产生强烈的溶血毒素，在血琼脂培养基上，可使菌落周围出现宽2〜4毫米、界限分明、无色透明的溶血环，致病力强，能引起人类多种疾病、根据抗原构造不同，又分成A、B、C、D等20个群，在每一群中，因表面抗原的不同，又分成若干亚群，对人类有致病性的绝大多数属于A群。丙型（Y）链球菌不溶血，对人类无致病作用。链球菌所致疾病具有复杂而多样的特点，一方面，由于细菌类型多，且既有侵袭力也有毒素；另一方面，人体各组织器官均高度易感，且有变态反应机制参与发病。链球菌产生的侵袭性酶有：透明质酸酶、链激酶和链道酶等；产生的毒素有：链球菌溶血素、红疹毒素。变态反应性疾病如风湿热、急性肾小球性肾炎等，均可由A群链球菌感染引发。链球菌的染色形态为球形或卵圆形，直径0.6〜1.0um，多数呈链状排列，短者4〜8个细菌组成，长者有20〜30个细菌组成。链的长短与菌种及生长环境有关，在液体培养基中形成链状排列比在固体培养基中形成的链长。幼龄菌大多可见到透明质酸形成的荚膜，如延长培养时间，荚膜可被细菌自身产生的透明质酸酶分解而消失。无芽胞，无鞭毛，有菌毛样结构，含M蛋白，革兰氏染色阳性。它是需氧或兼性厌氧，有些为厌氧菌。营养要求较高。普通培养基中需加有血液、血清、葡萄糖等才能生长。最适温度37°C，最适PH7.4〜7.6，血琼脂平板上形成灰白色、有乳光、表面光滑、边缘整齐、直径0.5—0.75mm的细小菌落，不同菌株有不同溶血现象。肺炎链球菌与甲型溶血性链球菌均产生a溶血环。肺炎链球菌可产生自溶酶，因此平板培养48小时候，菌体可自溶，菌落中央下陷呈脐状；若是在液体培养基中培养，液体初期呈浑浊状态，继而逐渐变澄清。自溶酶在细菌生长的稳定期可被激活，也可被胆汁或胆盐激活。链球菌能发酵简单的糖类，产酸不产气。一般不分解菊糖，不被胆汁或1%去氧胆酸钠所溶解。这两种特性用来鉴定甲型溶血型链球菌和肺炎球菌。链球菌与葡萄球菌不同，不产生过氧化氢酶。链球菌可以被分为三类：1、根据对红细胞的溶血能力可分为3类。（1）甲型溶血性链球菌菌落周围有1〜2mm宽的草绿溶血环，称甲型溶血或a溶血。这类链球菌亦称草绿色链球菌。此类链球菌为条件致病菌。（2）乙型溶血性链球菌菌落周围形成一个2〜4mm宽，界限分明、完全透明的溶血环，完全溶血，称乙型溶血或P溶血。这类细菌又称溶血性链球菌，致病力强，弓I起多种疾病。（3）丙型链球菌不产生溶血素，菌落周围无溶血环，故又称不溶血性链球菌，一般不致病。2、根据抗原结构分类。按C抗原不同可分类A、B、C、D、E、F、G、H、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U、V等20个群。对人致病的大多属于A群。A群又称为化脓性链球菌。3.根据对氧需求分类，可分为需氧、兼性厌氧和厌氧三大类链球菌。A群链球菌有较强的侵袭力，可产生7种侵袭性酶和外毒素。1.M蛋白是链球菌细胞壁中的蛋白质组份，具有抗吞噬和抗吞噬细胞内的杀菌作用。纯化的M蛋白能使纤维蛋白原沉淀，凝集血小板，白细胞，溶解多形核细胞，并抑制毛细血管中的细胞的移动。M蛋白有抗原性，刺激机体产生型特异性抗体，并与变态反应疾病有关。2.脂磷壁酸（LTA）与细菌粘附于宿主细胞表面有关，大多数LAT位于细胞膜和肽聚糖之间，通过肽聚糖孔伸展至细菌细胞表面，人类口腔粘膜和皮肤上皮细胞、血细胞等细胞膜上均有LAT的结合位点。3.透明质酸酶能分解细胞间质的透明质酸，使病菌易于在组织中扩散。又称为扩散因子。4.链激酶又称链球菌溶纤维蛋白酶是一种激酶，能激活血液中的血浆蛋白酶原，成为血浆蛋白酶，即可溶解血块或阻止血浆凝固，有利于细菌在组织中的扩散。耐热，100C50分钟加热仍保持活性。链激酶抗体能中和该酶的活性。5.链道酶又名脱氧核糖核酸酶。主要由A、C、G族链球菌产生。此酶能分解粘稠脓液中具有高度粘性的DNA，使脓汁稀薄易于扩散。产生的相应抗体有中和该酶的活性。用链激酶、链道酶制剂进行皮肤试验作为测定机体细胞免疫的一种方法。6.链球菌溶血素有溶解红细胞，杀死白细胞及毒害心脏的作用，主要有“O”和“S”两种。对氧敏感链球菌溶血素O为含-SH基的蛋白质，对氧敏感，遇氧时一SH基即被氧化为-SS-基，暂时失去溶血能力。若加入0.5%亚硫酶钠和半胱氨酸等还原剂，又可恢复溶血能力。溶血素O能破坏白细胞和血小板。动物试验又证实对心脏有急性毒害作用，使心脏骤停。抗原性强，感染后2〜3周，85%以上病上产生抗“O”抗体，病愈后可持续数月甚至数年，可作为新近链球菌感染，或可能风湿活动的辅助诊断。对氧稳定链球菌溶血素“S”是一种小分子的糖肽，无抗原性。对氧稳定，对热和酸敏感。血平板所见透明溶血是由“S”所引起，能破坏白细胞和血小板，给动物静注可迅速致死。注射小鼠腹腔，引起肾小管坏死。7.致热外毒素又称红疹毒素或猩红热毒素，是人类猩红热的主要致病物质，为外毒素，使病人产生红疹。该毒素是蛋白质，对热稳定，具有抗原性，则产生的毒素能中和该毒素的活性。但可分为A、B、C三种不同抗原性的毒素。无交叉保护作用。该毒