第十四章

革蘭氏陽性產(chǎn)芽孢的細(xì)菌第一節(jié)芽孢桿菌屬

（Bacillus）本屬細(xì)菌種類繁多，其中炭疽芽胞桿菌和蠟樣芽胞桿菌為人和動物的病原菌。2炭疽芽孢桿菌

(B.anthracis)炭疽芽孢桿菌慣稱炭疽桿菌，是引起人類、各種家畜和野生動物炭疽(Anthrax)的病原，在獸醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)上均占有相當(dāng)重要的地位。

電鏡下的炭疽桿菌3

形態(tài)及染色特性本菌為G+大桿菌，1.0～1.2μm×3～5μm。無鞭毛，不運動。芽孢橢圓形，位于菌體中央，芽孢囊不大于菌體?？尚纬汕v膜。DNA的G+Cmol%為32.2～33.9。4電鏡下的炭疽芽孢5

其形態(tài)在動物體內(nèi)和體外有較大差異：

在體內(nèi)

1）在動物組織和血液中，此菌單在或呈2～5個相連的短鏈，菌體矢直，相連的兩端平截而呈竹節(jié)狀，圍繞以豐厚的莢膜。

2）莢膜具有較強的抗腐敗能力，當(dāng)菌體因腐敗而消失后，仍有殘留莢膜顯示，稱為“菌影”。在豬體內(nèi)的此菌形態(tài)較為特殊，菌體常彎曲或部分膨大，輪廓不清。

3）動物體內(nèi)的炭疽桿菌只有當(dāng)暴露接觸空氣中的氧氣之后，方能形成芽孢。

6炭疽桿菌在動物體內(nèi)的形態(tài)78（培養(yǎng)基上的培養(yǎng)物）形態(tài)：（1）在培養(yǎng)基中，此菌常形成長鏈（幾十或上百個）；（2）培養(yǎng)18～24h后開始形成芽胞，芽胞呈橢圓形，位于菌體中央或近中央，直徑小于菌體；條件:氧氣充足；25--30℃

；中型或堿性環(huán)境，易形成芽孢。（3）在普通培養(yǎng)基中不形成莢膜，但若在血液、血清瓊脂上或在碳酸氫鈉瓊脂上，于10%～20%CO2環(huán)境中培養(yǎng)則形成莢膜。在體外9炭疽桿菌在動物體外的形態(tài)1011此菌為需氧菌，但在厭氧條件下也可生長。可生長溫度范圍為15～40℃，最適生長溫度30～37℃。最適pH為7.2～7.6。營養(yǎng)要求不高，普通培養(yǎng)基中即能生長良好。

培養(yǎng)特性12在普通瓊脂上培養(yǎng)24h后，強毒菌株形成灰白色不透明、大而扁平、表面干燥、邊緣呈卷發(fā)狀的粗糙(R)型菌落。無毒或弱毒菌株形成稍小而隆起、表面較為光滑濕潤、邊緣比較整齊的光滑(S)型菌落。13低倍鏡下炭疽桿菌菌落邊緣呈卷發(fā)樣14在血液、血清瓊脂平板上或在碳酸氫鈉瓊脂上，置于5%CO2環(huán)境中培養(yǎng)，強毒菌株可形成圓形凸起、光滑濕潤、有光澤的黏液(M)型菌落，無毒菌株和類炭疽菌仍保持其粗糙型特點。在血瓊脂上一般不溶血，但個別菌株也可輕微溶血。15于普通肉湯中培養(yǎng)24h后，上部液體仍清朗透明，液面無菌膜或菌環(huán)形成，管底有白色絮狀沉淀，若輕搖試管，則沉淀物徐徐上升，卷繞成團而不消散。在明膠穿刺培養(yǎng)中，細(xì)菌除沿穿刺線生長外，四周呈直角放射狀生長，整個生長物好似倒立的雪松狀。經(jīng)培養(yǎng)2～3d后，明膠上部逐漸液化呈漏斗狀。

16在含青霉素0.5IU/ml的培養(yǎng)基中，幼齡炭疽桿因細(xì)胞壁的肽聚糖合成受到抑制，形成原生質(zhì)體相互連接成串，稱為“串珠反應(yīng)”。若培養(yǎng)基中青霉素含量加至10IU/ml，則完全不能生長或輕微生長。這是炭疽桿菌所特有的，可與其他需氧芽孢桿菌鑒別。

1718生化特性此菌發(fā)酵葡萄糖產(chǎn)酸而不產(chǎn)氣，不發(fā)酵阿拉伯糖、木糖和甘露醇。能水解淀粉、明膠和酪蛋白。VP試驗陽性，不產(chǎn)生叫噪和H2S，能還原硝酸鹽。牛乳經(jīng)2～4d凝固，然后緩慢胰化。卵磷脂酶陽性或弱反應(yīng)，苯丙氨酸脫氨酶和磷酸脂酶陰性，觸酶陽性。不能或微弱還原美藍(lán)。19抵抗力本菌繁殖體的抵抗力不強，在末解剖的尸體中，細(xì)菌可隨腐敗而迅速崩解死亡。

60℃30～60min或75℃5～15min即可殺死。常用消毒劑均能于短時間內(nèi)將其殺死，如1:5000洗必泰或消毒凈、1/10000新潔爾滅、1:50000度米芬在Smin內(nèi)可將其殺死。對青霉素、鏈霉素等多種抗生素及磺胺類藥物高度敏感，可用于臨床治療。20芽孢的抵抗力特別強大，在干燥狀態(tài)下可長期存活。需經(jīng)煮沸15～25min，121℃滅菌5～l0min，或160℃千熱滅菌lh方被殺死。實驗室干燥保存40年以上的炭疽芽孢仍有活力。干燥皮毛上附著的芽孢，也可存活10年以上。牧場一旦被其污染，傳染性?？杀３?0～30年。21對于曾經(jīng)掩埋炭疽獸尸的土地，必須加以嚴(yán)格控制。開墾后的頭1～2年種植黑麥、三葉草等植物，其根系能分泌一種殺死炭疽桿菌的物質(zhì)，起到凈化土壤的作用。堆肥中的炭疽芽孢，需溫度升至72～76℃經(jīng)過4d方才死亡。常用的消毒劑是新配的20%石灰乳或20%漂白粉作用48h，0.1%升汞作用40min或4%高錳酸鉀l5min。炭疽芽孢對碘特別敏感，0.04%碘液l0min即將其破壞，但有機物的存在對其作用有很大影響。22除此之外，過氧乙酸、環(huán)氧乙烷、次氯酸鈉等都有較好的效果。皮毛消毒可用加有2%鹽酸(可使芽孢軟化增強消毒效果)的5%食鹽水，于25～30℃下浸泡40h，或于室溫20～25℃和相對濕度40%～68%的室內(nèi)，按1:44(W/W)的比例將環(huán)氧乙烷與溴甲烷混合，以每立方米空間1.5kg的用量熏蒸24h。23抗原結(jié)構(gòu)炭疽桿菌的抗原主要有：1、菌體多糖抗原--與毒力無關(guān)；2、莢膜抗原--與毒力有關(guān)，僅見于有毒菌株；3、芽胞抗原--具有抗原性，可用于血清學(xué)診斷。24致病性1、可引起人畜共患的急性、熱性、敗血性傳染病。各種動物對本菌的易感性不一；通常：綿羊、牛、鹿最易感——急性敗血性死亡，尸僵不全、血凝不良、天然孔出血，臌氣；剖檢可見脾臟急劇腫脹，比平常大3~4倍，呈典型的敗血脾；25馬屬、駱駝、豬、山羊次之——多為慢性局部感染，如咽部；狗、貓及食肉動物抵抗力較大——多表現(xiàn)腸炭疽；禽類通常無易感性；人類感染則因侵入途徑不同而出現(xiàn)皮膚炭疽、肺炭疽、腸炭疽等。262728豬的咽炭疽292、炭疽桿菌的毒力主要取決于（1）莢膜可抑制抗體,抵抗吞噬,使細(xì)菌易于擴散和繁殖。30（2）毒素炭疽毒素：主要由3種成分構(gòu)成:水腫因子（edemafactor，EF）：脂蛋白；致死因子

（lethalfactor，LF）：蛋白質(zhì)；保護性抗原

（protectiveantigen，PA）：蛋白質(zhì)，是一種輔酶。這三種成分單獨都沒有毒性作用，至少要有兩種成分協(xié)同，才能引起相應(yīng)作用。31七、微生物學(xué)診斷

檢驗程序如下：32檢驗時必須注意：病料鏡檢時一般有莢膜，如無莢膜則不要過早下結(jié)論，必須經(jīng)分離培養(yǎng)后接種實驗動物后再進行形態(tài)學(xué)檢查；診斷時注意與炭疽桿菌類似的細(xì)菌鑒別，如蠟狀芽胞桿菌等；對疑似炭疽桿菌病死亡的家畜嚴(yán)禁剖檢，發(fā)現(xiàn)后必須首先采血鏡檢，確認(rèn)無炭疽桿菌后方可進一步檢查。33免疫防治炭疽痊愈動物可獲得堅強的免疫，再次感染者很少?？固烤已逡部捎糜谥委熀途o急預(yù)防，我國目前應(yīng)用的菌苗有兩種。

34系著名微生物學(xué)家巴斯德首創(chuàng)，后經(jīng)改進。方法是將強毒炭疽桿菌培養(yǎng)于42.5℃，喪失形成芽抱的能力。再于35℃培育4～7d，使其形成芽孢的能力重新恢氫培育而成。此菌苗系將培養(yǎng)產(chǎn)生的炭疽芽孢，用30%甘油蒸餾水混懸制成，有效期2年。適用于牛、馬、驢、騾、駱駝、綿羊、山羊和豬，一般不引起接種反應(yīng)。注射后14d即可產(chǎn)生堅強免疫力免疫期一年。1、第Ⅱ號炭疽芽孢苗35是南非獸醫(yī)研究所選育的一株弱毒變種，失去了形成莢膜的能力。其殘余毒力較第Ⅱ號炭疽芽孢苗者強，可殺死小鼠及部分豚鼠，使豚鼠及家兔發(fā)生明顯水腫，但不致死家兔。有效期2年。適用于牛、馬、驢、騾、綿羊和豬，免疫期一年。但是必須注意，此菌苗對山羊反應(yīng)強烈，可引起嚴(yán)重局部反應(yīng)，有的甚至發(fā)生死亡，故禁用于山羊。2、無毒炭疽芽孢苗36近些年來在研制炭疽亞單位苗，即以不含活菌的炭疽保護性抗原作為免疫原，此苗不但反應(yīng)好,而且能抵抗強毒炭疽桿菌芽孢經(jīng)呼吸道的攻擊。37系以弱毒菌苗對馬或牛先進行基礎(chǔ)免疫后，再用強毒炭疽桿菌多次注射而制成。此血清可用于治療，或在發(fā)生炭疽的疫區(qū)用作緊急預(yù)防。3抗炭疽血清38第三節(jié)梭菌屬

（Clostridium）是能形成芽孢、厭氧生長的革蘭氏陽性大桿菌。因芽孢常比菌體大，致使菌體呈梭狀而得名。絕大多數(shù)細(xì)菌為專性厭氧菌，又稱厭氧芽孢桿菌屬。本屬細(xì)菌中強致病菌約有10種左右，多為人獸共患病原菌。39產(chǎn)氣莢膜梭菌

(C.perfringens)形態(tài)及染色特性

G+粗大桿菌，無鞭毛，有莢膜，芽胞橢圓形，位于菌體中央或近端，寬度小于菌體40不嚴(yán)格厭氧，營養(yǎng)要求不高，繁殖快（1代8min）血平板雙層溶血環(huán)（內(nèi)環(huán)β溶血、外環(huán)α溶血）生化代謝活躍，分解多種糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣，“洶涌發(fā)酵”，在牛奶培養(yǎng)基中分解乳糖產(chǎn)酸，使其中的酪蛋白發(fā)生凝固，同時產(chǎn)生大量的氣體，可將凝固的酪蛋白沖成蜂窩狀，氣勢兇猛。培養(yǎng)特性與生化41毒素及分型目前為止，至少發(fā)現(xiàn)了20種毒素，均為蛋白質(zhì)。根據(jù)其主要毒素的抗原性分A、B、C、D、E5個型，A型為主42致病性致病物質(zhì)——能產(chǎn)生十余種外毒素，有的即為胞外酶α毒素（卵磷脂酶）——增加血管通透性，溶血、壞死作用，最重要β毒素——組織壞死ε毒素——增加胃腸壁通透性ι毒素——壞死κ毒素（膠原酶）——分解膠原纖維、組織崩解μ毒素（透明質(zhì)酸酶）——有利細(xì)菌及毒素擴散ν毒素（DNA酶）——降低粘稠度，有利擴散θ毒素——溶血毒素、細(xì)胞毒素λ毒素——蛋白酶腸毒素——增加腸黏膜細(xì)胞通透性43

所致疾病氣性壞疽（產(chǎn)氣莢膜梭菌為主）創(chuàng)傷感染、傷口條件與破傷風(fēng)相似潛伏期短8-48h

局部組織壞死，產(chǎn)生大量氣體，組織氣腫（捻發(fā)音），壓迫神經(jīng)末梢，劇烈疼痛并伴有惡臭，最后大塊肌肉壞死，毒素入血（毒血癥），全身中毒癥狀，休克、死亡（30%）食物中毒較輕，1-2天自愈壞死性腸炎（C型）

β毒素致病，為出血性腸黏膜壞死（腹劇痛、腹瀉、血便、循環(huán)衰竭等），死亡率高達(dá)40%4445微生物學(xué)檢查與防治微生物學(xué)檢查由于氣性壞疽發(fā)病急劇、后果嚴(yán)重，病原學(xué)診斷十分重要直接涂片鏡檢（G+大桿菌、有莢膜）分離培養(yǎng)鑒定動物試驗防治原則——無類毒素特異性預(yù)防及時清創(chuàng)、擴創(chuàng)切除壞死組織——截肢大劑量青霉素氣性壞疽多價抗毒素46肉毒梭菌

（C.Botulinum）本菌是一種腐生性細(xì)菌，廣泛分布于土壤，海洋和湖泊的沉積物，哺乳動物、鳥類和魚的腸道，飼料以及食品中。此菌不能在活的機體內(nèi)生長繁殖，即使進入人畜消化道，亦隨糞便排出體外。當(dāng)有適宜營養(yǎng)且獲得厭氧環(huán)境時，即可生長繁殖并產(chǎn)生肉毒毒素。人畜食入含此毒素的食品、飼料或其他物品，即可中毒而發(fā)生肉毒中毒癥。47肉毒梭菌均能產(chǎn)生肉毒神經(jīng)毒素（BoNT），簡稱為肉毒素（botulin），引起人和動物的·肉毒中毒（botulism）。肉毒毒素是一類鋅結(jié)合蛋白質(zhì)，具蛋白酶活性，性質(zhì)穩(wěn)定，是毒性最強的神經(jīng)麻痹毒素之一（毒性為KCN的10000倍）。48形態(tài)及染色特性本菌多呈直桿狀，或略彎曲。單在或成雙，革蘭氏陽性。周生鞭毛，無莢膜。芽孢卵圓，位于菌體近端，大于菌體直徑，使細(xì)胞膨大，少數(shù)芽孢直徑小于菌體，易于在液體和固體培養(yǎng)基上形成芽孢。4950

Rod-shapedBacterium(causesbotulism)Clostridiumbotulinum(SEMx15,400)51

Rod-shapedBacterium(causesbotulism),Clostridiumbotulinum(SEMx12,800)52培養(yǎng)特性本菌為專性厭氧菌。對溫度的要求因菌類不同而異，一般最適生長溫度為30～37℃，產(chǎn)毒素的最適溫度為25～30℃，最適pH7.8-8.2。營養(yǎng)要求不高，在普通培養(yǎng)基中均能生長。在血瓊脂平板上，可形成直徑1～6mm，圓形到扇狀、裂葉狀或根狀邊緣的不規(guī)則菌落，扁平或隆起，透明或半透明，灰色至灰白色，常帶有斑狀或花葉狀的中心結(jié)構(gòu)，β溶血。53抵抗力本菌繁殖體抵抗力中等，加熱80℃3Omin或l00℃l0min能將其殺死，但芽孢的抵抗力極強，121℃15min才能殺死。54根據(jù)毒素抗原性的差異，可將該菌分為A、B、C、D、E、F、G7個型，用各型毒素(或類毒素)免疫動物，只能獲得中和相應(yīng)型毒素的特異性抗毒素。在C型的兩個亞型中，Ca毒素只能被本亞型抗毒素中和，Cb毒素則既可被CB毒素中和，又可被CA毒素中和。抗原性及分型55另外，各型菌雖產(chǎn)生其型特異性毒素，但型間尚存在交叉現(xiàn)象，即乙型菌除產(chǎn)生巳毒素外可能還產(chǎn)生少量CB和D型毒素；D型菌也產(chǎn)生少量的巴毒素；E型菌與F型菌能相互產(chǎn)生少量對方的毒素成分。56致病性所有溫血動物和冷血動物對肉毒毒素均有感受性，在家畜中以馬最為易感，豬最遲鈍。在自然情況下，A、B型毒素引起馬、牛、水貉等動物飼料中毒和雞軟頸病，C型毒素為各種禽類、馬、牛、羊以及水貉肉毒中毒癥的主要病因，D型毒素是南非和澳大利亞牛、綿羊肉毒中毒的病因，A、B、E及F型毒素引起人的食物中毒，但G型毒素的致病性還不十分清楚。也見有該菌定殖于創(chuàng)傷或腸道而引起人肉毒中毒癥，如嬰兒肉毒中毒。另外，F(xiàn)型肉毒梭菌可能與幼兒腹瀉有關(guān)。57急性中毒，表現(xiàn)為全身痙攣、抽搐，很快死亡肉毒梭菌中毒病58慢性病例頭頸無力，反應(yīng)遲鈍肉毒梭菌中毒病59微生物學(xué)診斷從可疑媒介物或患病人畜胃腸內(nèi)容物及血清中檢查肉毒毒素，是主要的微生物學(xué)診斷手段。1、肉毒毒素檢測被檢物若為液體材料，可直接離心沉淀；若系固體或半流體材料，須稀釋制成乳劑，于室溫下浸泡數(shù)小時甚至過夜后再進行離心。取上清液分為兩份，其中一份按1/10量加入10%胰酶液混勻，于37℃作用60min，然后進行檢測。60毒素檢出試驗取上述兩種處理的毒素液，分別腹腔注射小鼠2只，每只0.5m1，觀察4d。若有毒素存在，小鼠一般多在注射后24h內(nèi)發(fā)病、死亡。主要表現(xiàn)為豎毛、四肢癱軟、呼吸困難，呼吸呈風(fēng)箱式，腰部凹陷，宛若蜂腰，最終死于呼吸麻痹。61毒素中和試驗分3組進行。檢測肉毒毒素可用以A～F型抗毒素致敏的醛化紅細(xì)胞做間接血凝試驗，或用已知型別的抗毒素進行瓊脂擴散試驗。2細(xì)菌分離鑒定：62免疫防治在動物肉毒中毒癥常發(fā)地區(qū)，可用明礬沉淀類毒素作預(yù)防注射，有效免疫期可持續(xù)半年至一年，也可用氫氧化鋁或明礬菌苗接種。人畜一旦出現(xiàn)肉毒中毒癥后，可立即用多價抗毒素血清進行治療。若毒素型別已確定，則應(yīng)用同型抗毒素血清。63破傷風(fēng)梭菌

（Cl.Tetani）破傷風(fēng)梭菌為人畜共患破傷風(fēng)的病原菌，大量存在于人和動物腸道中，由糞便污染土壤，經(jīng)傷口感染引起疾病。本病以骨骼肌發(fā)生強直性痙攣為主要特征，又稱為強直癥，所以此菌又名強直梭菌。64形態(tài)及染色特性破傷風(fēng)梭菌菌體細(xì)長，長4～8um，寬0.3～0.5um，周身鞭毛，芽胞呈圓形，位于菌體頂端，直徑比菌體寬大，似鼓槌狀，是本菌形態(tài)上的特征。繁殖體為革蘭氏陽性，帶上芽胞的菌體易轉(zhuǎn)為革蘭氏陰性。65Stainedpusfromamixedanaerobicinfection6667培養(yǎng)及生化特性破傷風(fēng)梭菌為專性厭氧菌，最適生長溫度為37℃，pH7.0～7.5，營養(yǎng)要求不高，在普通瓊脂平板上培養(yǎng)24～48小時后，可形成直徑1mm以上不規(guī)則的菌落，中心緊密，周邊疏松，似羽毛狀菌落，易在培養(yǎng)基表面遷徒擴散。在血液瓊脂平板上有明顯溶血環(huán)，在皰肉培養(yǎng)基中培養(yǎng)，肉湯渾濁，肉渣部分被消化，微變黑，產(chǎn)生氣體，生成甲基硫醇（有腐