金黃色葡萄球菌

人類的一種重要病原菌

金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus ) 是人類的一種重要病原菌,隸屬於葡萄球菌屬(Staphylococcus),有“嗜肉菌"的別稱,是革蘭氏陽性菌的代表,可引起許多嚴重感染。而對於金黃色葡萄球菌在速凍食品中的存在量,衛生部於2011年11月24日公布食品安全國家標準《速凍面米製品》,允許金葡菌限量存在。

簡介


金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌,也稱“金葡菌”,細胞壁含90%的肽聚糖和10%的磷壁酸。其肽聚糖的網狀結構比革蘭氏陰性菌緻密,染色時結晶紫附著后不被酒精脫色故而呈現紫色,相反,陰性菌的細胞壁肽聚糖層薄、交聯度差,脂類含量高,所以紫色複合物被酒精衝掉然後附著了沙黃的紅色。金黃色葡萄球菌與青霉素的發現有很大的淵源。當年弗萊明就是在他的金黃色葡萄球菌的培養皿中發現有些球菌被殺死了,於是發現了青霉素。而研究也表明青霉素只對以金黃色葡萄球菌為代表的革蘭氏陽性菌作用明顯。這也是由肽聚糖層的厚度和結構造成的。
新出現的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌,被稱作超級細菌,幾乎能抵抗人類所有的藥物,但是萬古黴素可以對付它。典型的金黃色葡萄球菌為球型,直徑0.8μm左右,顯微鏡下排列成葡萄串狀。金黃色葡萄球菌無芽胞、鞭毛,大多數無莢膜革蘭氏染色陽性。金黃色葡萄球菌營養要求不高,在普通培養基上生長良好,需氧或兼性厭氧,最適生長溫度37°C,最適金黃色葡萄球菌普通培養基培養特點生長pH7.4,乾燥環境下可存活數周。平板上菌落厚、有光澤、圓形凸起,直徑0.5~1.0mm。血平板菌落周圍形成透明的溶血環。金黃色葡萄球菌有高度的耐鹽性,可在10~15%NaCl肉湯中生長。可分解葡萄糖、麥芽糖、乳糖、蔗糖,產酸不產氣。甲基紅反應陽性,VP反應弱陽性。許多菌株可分解精氨酸,水解尿素,還原硝酸鹽,液化明膠。金黃色葡萄球菌具有較強的抵抗力,對磺胺類藥物、青霉素、紅黴素、土霉素、新黴素等抗生素敏感,但易產生耐藥性,原因是由於這些菌株產生青霉素酶等。對鹼性染料敏感,十萬分之一的龍膽紫液即可抑制生長。

流行病學


金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌在自然界中無處不在,空氣、水、灰塵及人和動物的排泄物中都可找到。因此,食品受到污染的機會很多。美國疾病控制中心報告,由金黃色葡萄球菌引起的感染占第二位,僅次於大腸桿菌。金黃色葡萄球菌腸毒素是個世界性衛生難題,在美國由金黃色葡萄球菌腸毒素引起的食物中毒,占整個細菌性食物中毒的33%,加拿大則更多,佔到45%,中國金黃色葡萄球菌引起的食物中毒事件也時有發生,比如2001年4月12日,無錫市錫山區所轄小學、幼兒園因課間加餐飲用袋裝牛奶飲料導致食物中毒事件。
金黃色葡萄球菌的流行病學一般有如下特點:季節分佈,多見於春夏季;中毒食品種類多,如奶、肉、蛋、魚及其製品。此外,剩飯、油煎蛋、糯米糕及涼粉等引起的中毒事件也有報道。上呼吸道感染患者鼻腔帶菌率83%,所以人畜化膿性感染部位,常成為污染源。
金黃色葡萄球菌是人類化膿感染中最常見的病原菌,可引起局部化膿感染,也可引起肺炎、偽膜性腸炎心包炎等,甚至敗血症、膿毒症等全身感染。金黃色葡萄球菌的致病力強弱主要取決於其產生的毒素和侵襲性酶:
a.溶血毒素:外毒素,分α、β、γ、δ四種,能損傷血小板,破壞溶酶體,引起肌體局部缺血和壞死。
b.殺死白細胞素:可破壞人的白細胞和巨噬細胞
c.血漿凝固酶:當金黃色葡萄球菌侵入人體時,該酶使血液或血漿中的纖維蛋白沉積於菌體表面或凝固,阻礙吞噬細胞的吞噬作用。葡萄球菌形成的感染易局部化與此酶有關。
d.脫氧核糖核酸酶:金黃色葡萄球菌產生的脫氧核糖核酸酶能耐受高溫,可用來作為依據鑒定金黃色葡萄球菌。
e.腸毒素:金黃色葡萄球菌能產生數種引起急性胃腸炎的蛋白質性腸毒素,分為A、B、C1、C2、C3、D、E及F八種血清型。腸毒素可耐受100°C煮沸30分鐘而不被破壞。它引起的食物中毒癥狀是嘔吐和腹瀉。此外,金黃色葡萄球菌還產生溶表皮素、明膠酶、蛋白酶脂肪酶肽酶等。
f.表皮剝脫毒素:引起燙傷樣皮膚綜合征,又稱剝脫樣皮炎。
g.毒性休克綜合征毒素(tsst-1)

引發病症


金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌腸炎是金黃色葡萄球菌引起的,多因原發疾病長期用抗生素引起腸道菌群失調所致,抗生素敏感菌株受到抑制,耐葯的金黃色葡萄球菌株趁機繁殖。金黃色葡萄球菌為侵襲性細菌,能產生毒素,對腸道破壞性大,所以金黃色葡萄球菌腸炎起病急,中毒癥狀嚴重,主要表現為嘔吐、發熱、腹瀉。嘔吐常在發熱前出現,發熱很高。輕症大便次數稍多,為黃綠色糊狀便;重症大便次數頻繁,每日可達數十次,大便呈暗綠色水樣便,外觀像海水,所以叫海水樣便。粘液多,有腥臭味,有時可排出片狀偽膜,將偽膜放入生理水,脫落的腸粘膜即漂在水面上,對診斷幫助很大。體液損失多,患兒脫水、電解質紊亂酸中毒嚴重,可發生休克。挑選大便粘液部分塗片,在顯微鏡下檢查可見大量膿細胞,如經革蘭氏染色,顯微鏡檢查可見成堆的大量革蘭氏陽性球菌。大便培養金黃色葡萄球菌生長,即可明確診斷。

球菌檢驗


金黃色葡萄球菌
金黃色葡萄球菌
第一,金黃色葡萄球菌的檢驗
樣品處理:無菌取25g或25mL食品樣品,放入225mL滅菌生理鹽水中均質,製成10-1稀釋液。
增菌培養:將10-1稀釋液接入7.5%NaCl肉湯或胰蛋白腖肉湯中,37°C培養24小時。
分離培養:將上述稀釋液或培養液分別劃線血平板和Baird-Parker平板,置37°C培養24~48小時。金黃色葡萄球菌在血平板上呈金黃或白色菌落,大而凸起,表面光滑,周圍有溶血圈。在Baird-Parker平板上菌落為圓形,直徑2~3mm,顏色灰或黑色,周圍有一渾濁帶。
染色觀察:從平板上挑取可疑性菌落進行革蘭氏染色,金黃色葡萄球菌為革蘭氏陽性,顯微鏡下呈葡萄狀排列無芽胞、莢膜,直徑0.5~1μm。
血漿凝固酶試驗:吸取0.5mL兔血漿與0.5mL金黃色葡萄球菌試液浸液肉湯24小時培養物充分混勻,置36±1°C培養,每隔半小時觀察一次,連續觀察6小時,出現凝固,即將小試管傾斜或倒置時,內容物不流動,判為陽性。同時做陰陽性對照。耐熱核酸酶試驗:將24小時肉湯培養物沸水浴處理15min,用接種環劃線刺種於甲苯胺蘭-DNA平板,36±1°C培養24小時,在刺種線周圍出現淡粉色者為陽性。本試驗金黃色葡萄球菌為陽性。
第二,金黃色葡萄球菌腸毒素檢測
金黃色葡萄球菌腸毒素的檢測主要有動物試驗、血清學試驗、免疫熒光試驗及酶聯免疫吸附等方法,在此就不一一贅述。

預防感染


1. 合理選擇食品原料和配料,使用安全的水和食物原料,改善加工環境的衛生和操作者的個人衛生習慣,避免金黃色葡萄球菌對食品的污染。
2. 牢記在安全的溫度下保存食物,生熟分開,建議食物應該現做現吃。儘可能採取熱處理確保殺滅細菌,熱處理后避免二次污染。
3. 對已感染或攜帶某種病原體的食品加工人員,應依據有關法律法規,限制其從事食品加工活動。
4. 生產加工乳製品、肉類等高危食品的企業,應認真、嚴格的執行食品安全國家標準的相關規定。在加工過程中或在市場流通中發現產品檢驗的某些指標不符合食品安全國家標準,應以消費者利益為重,自覺把控出廠產品的質量、主動召回不合格產品,防範引起中毒事件的潛在風險。
5. 政府相關部門要加強我國食品中金黃色葡萄球菌安全的風險識別和風險評估研究工作。重視並持續開展預防和控制食源性疾病的宣傳教育,及時提醒消費者一旦發生疑似金黃色葡萄球菌腸毒素中毒,除立即將患者送往醫院進行救治外,還要立即停止食用並封存可疑食品。同時對食品生產、加工、經營人員,普及預防食源性疾病的衛生學知識。

感染處理


由於MRSA(耐甲氧西林金黃色葡萄球菌)的存在,一般不使用青霉素。所以有金黃色葡萄球菌感染者,可選用:紅黴素、新型青霉素、慶大黴素、萬古黴素或先鋒黴素Ⅵ治療。
治療事項
1、毛囊炎治療要注意飲食,不要吃辛辣刺激性食物,不能喝酒。
2、不可用手搔抓患處,以防繼發感染。
3、待癥狀完全消失以後,鞏固1個療程。

限量存在


我國國家衛生和計劃生育委員會於 2013年發布《食品安全國家標準 食品中致病菌限量》(GB 29921-2013) ,在國標中制定了金黃色葡萄球菌的限量標準,規定熟肉製品、熟制水產品、熟制糧食製品等 8大類食品中,同批次採集 5 份樣品,每份樣品中的金黃色葡萄球菌濃度均不得超出 1000 CFU/g,僅允許其中1份樣品在 100~1000 CFU/g之間。

傳播途徑


一般來說,金黃色葡萄球菌可通過以下途徑污染食品:食品加工人員、炊事員或銷售人員帶菌,造成食品污染;食品在加工前本身帶菌,或在加工過程中受到了污染,產生了腸毒素,引起食物中毒;熟食製品包裝不嚴,運輸過程受到污染;奶牛患化膿性乳腺炎或禽畜局部化膿時,對肉體其他部位的污染。

培養方式


甘露醇高鹽瓊脂可用於金黃色葡萄球菌的選擇性分離培養
蛋白腖和牛肉粉提供氮源、維生素和生長因子;D—甘露醇為可發酵糖類;氯化鈉維持均衡的滲透壓;瓊脂是培養基的凝固劑;酚紅為pH指示劑。

檢測方法


傳統分離鑒定方法

世界上對食品中金黃色葡萄球菌的檢測通常採用生化鑒定的手段,並在初期採用平板劃線分離。當前我國檢測食品中金黃色葡萄球菌依據國家標準《食品微生物學檢驗 金黃色葡萄球菌檢驗》(GB4789.10-2016) 中的方法進行。國家標準執行內容包括定性檢測和定量檢測兩部分。在無菌條件下接種到肉湯中進行前增菌,最後將培養物接種劃線,根據生化鑒定方法進行血清學鑒定。傳統生化鑒定方法操作簡單,穩定性強,成本低,是目前最常用的鑒定方法。

免疫學檢測方法

免疫學檢測方法主要是基於免疫學理論研究,其是通過設計的抗原、抗體和免疫細胞,檢測抗原和抗體的結合以及免疫細胞分泌的細胞因子的,從而達到檢測目的一種實驗方法。該技術方法主要包括酶聯免疫法、免疫熒光法、免疫膠體金法等。
①酶聯免疫法:其原理是利用抗體與抗原在載體表面的特異性結合,加入某種酶,酶與抗體或抗原結合在一起,從而形成可以跟蹤抗體或抗原的標記物,由於抗原或抗體與受檢樣品的反應產生抗原或抗體的複合物,此時加入酶反應顯色底物,產物的量的大小與檢測物質的量的大小呈正相關,分析顯色情況從而確定樣品中待檢測物的含量。目前已經開發了幾種根據 ELISA 技術用於檢測培養上清液和食物樣品 (例如乾酪,土豆沙拉,火腿和牛奶)中的金黃色葡萄球菌。
②免疫熒光法:免疫熒光技術利用熒光色素對抗體或抗原進行標記,然後檢測目標抗原或抗體。抗原和抗體特異結合后,通過考察熒光信號的強弱進行定性定量檢測。與酶介導的免疫測定相比,基於熒光的免疫測定具有提供高通量分析和靈敏度的更大潛力。
③免疫膠體金法:該方法藉助硝酸纖維膜為固定相載體,樣品溶液通過毛細作用在試紙條中移動,在試紙條中同時加入了針對待檢測物質特異性的抗原或抗體。與 ELISA 技術相比,免疫膠體金技術操作更為簡單,對實驗人員沒有特別的技術要求,適合基層單位和現場診斷。但是免疫膠體金相比較 ELISA 法而言,靈敏度更低,且使用範圍不廣,需要進一步的研究。總體而言,免疫膠體金有著強大的發展潛力和廣闊的應用前景。

分子生物學檢測方法

該技術主要包括聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)技術,核酸探針技術,環介導等溫擴增技術等技術。
①聚合酶鏈反應技術:該方法的原理是在 DNA聚合酶的作用下,遊離的脫氧核糖核酸參照鹼基互補配對的原則,以模板 DNA為主鏈,通過提供一段引物,迅速的擴增 DNA 的雙螺旋結構。PCR 技術特異性強、敏感度高,已廣泛應用於醫學、生物學等領域中。PCR 作為致病微生物的檢測方法,穩定性強,是目前主流的檢測方法。在微生物檢測應用中,引物的設計以及靶序列的選擇是 PCR 方法的核心。PCR 法同時也有一定的局限性,由於該方法需要對樣品進行增菌,食品成分複雜,會對實驗造成干擾。與其他方法相比,PCR 技術儀器設備價格高,需要花費的成本較高,推廣普及需要一定的時間和資金支持。
②核酸探針技術:通過使用基因特異性核苷酸序列作為探針與目的 DNA 雜交的一種核酸雜交技術,通過檢測該段特異性的標記物,從而判斷是否含有目標微生物。核酸探針具有分子生物學檢測技術的靈敏度高、特異性強的優點,但是實驗周期長,操作繁瑣,如果樣品中目標微生物含量過低,極易造成樣品目標微生物未檢出,出現假陰性的實驗結果。
③環介導等溫擴增技術:該技術基於 DNA擴增技術,能夠在恆溫條件下,根據設計的多對引物,利用鏈置換型 DNA 聚合酶快速的進行核酸的擴增。與 PCR 方法比較,環介導等溫擴增法操作更加快捷簡單,花費成本較低,且對儀器要求低,能夠廣泛利用在食源性致病微生物的檢測中。

其他方法

試劑盒法:試劑盒法通常將十多種,甚至幾十種培養基或成分集中在特定微型裝置內,通過觀察微生物的生長和代謝過程的某些產物或現象,對試驗現象進行分析,將傳統試驗中多次試驗通過一次完成,縮短了檢測時間。此法可大大縮短測試時間,在24 h內得出結果,甚至某些可縮短至4 h內。目前,用於檢測金黃色葡萄球菌的成品試劑盒有API、MIS等。
測試片法:其將紙膜、紙片或膠片附著相關培養基和特定顯色液作為金葡菌的培養載體,依據金葡菌在載體上的生長以及顯色情況,來衡量食品中金黃色葡萄球菌的存在數量,該方法簡便易行,但結果精度不高。