大腸桿菌

主要寄生于人和动物大肠内的一种细菌

大腸桿菌學名Escherichia coli,通常簡寫:E. coli,又稱可麗菌[1][2]肠杆菌科埃希氏菌属的一個物種,為人和动物肠道中的一种细菌,主要寄生于大肠内而得名,約占腸道菌中的0.1%。

大腸桿菌
(大腸桿菌)
科学分类 编辑
域: 细菌域 Bacteria
门: 假單胞菌門 Pseudomonadota
纲: γ-變形菌綱 Gammaproteobacteria
目: 肠杆菌目 Enterobacterales
科: 肠杆菌科 Enterobacteriaceae
属: 埃希氏菌属 Escherichia
种:
大腸桿菌 E. coli
二名法
Escherichia coli
模式菌株
ATCC 11775 = CCUG 24 = CCUG 29300 = CIP 54.8 = DSM 30083 = JCM 1649 = LMG 2092 = NCCB 54008 = NCTC 9001
異名
  • Bacterium coli commune Escherich, 1885
  • Bacillus coli Migula, 1895
  • Bacterium coli (Migula) Lehmann & Neumann, 1896
大腸桿菌,10000倍放大

特徵

大腸桿菌是一種兩端鈍圓、能運動、無芽孢的革兰氏阴性、兼性厌氧、杆状、大肠埃希氏菌属细菌,常见于温血生物的小肠下部。大多数大肠杆菌的菌株是无害的,但某些血清型(EPEC、ETEC等)会在其宿主中引起严重的食物中毒,并且偶尔会导致产品召回的食品污染事件。無害的菌株是人體腸道中正常菌叢的一部份,會製造維他命K、防止腸道中其他致病菌的生長,對人體有益。大腸桿菌經常透過糞便排放而散布到環境中,它們會在新鮮的糞便且氧氣充足的環境中大量孳生約3天,之後菌數就會下降。

这种细菌可以在实验室环境中轻松、廉价地生长和培养,并且已经进行了 60 多年的深入研究。大肠杆菌是一种化学营养型,其化学成分确定的培养基必须包含碳源和能源。大肠杆菌是研究最广泛的原核模式生物,也是生物技术和微生物学领域的重要物种,在重组 DNA的大部分工作中,它都是宿主生物。在有利的条件下,复制只需 20 分钟。

命名

其屬名埃希氏菌Escherichia)來源於其發現者特奥多尔·埃舍里希。1885年當埃舍里希嘗試找出霍亂病原時,他分離出大腸桿菌,并将其最初命名為Bacterium coli commune

生态

大腸桿菌和其他兼性厭氧性細菌組成了0.1%的腸道微生物,而糞口傳染是致病菌株的主要傳染途徑。它可以在人體外存活一段時間,因此成為環境衛生檢測中的微生物指標之一。大腸桿菌是腸桿菌科的一員,經常作爲細菌模式生物廣泛用於科學研究。

每個人每天平均從糞便中排出1011到1013個大腸桿菌。各種糞便細菌和類似的生活在土壤或植物降解物中的細菌(最常見的是產氣腸桿菌,學名Enterobacter aerogenes)一起被歸爲“大腸桿菌群”(coliform)。大腸桿菌群不形成內孢子,可在膽鹽存在下生長,革蘭氏陽性菌則否,該菌群可以利用乳糖並產氣,這個特性可以用來當概略性菌群的判定基礎,因為大腸桿菌群容易培養,而且容易跟其他菌分辨,所以是理想的指標菌,除非有特別的異形菌存在增加鑑定的困難度外,異常的乳糖發酵代表衛生可能有問題[3]

水淨化汙水處理領域,因大腸桿菌在糞便中数量极多,故常用为检查水源是否被粪便污染的标志,其測量標準爲大腸菌群指數。此外大腸桿菌多數情況下無害,不會從實驗室“逃脫”而傷害人類。利用大腸桿菌作爲糞便污染的指示物也可能產生誤導性的結論,因爲其它環境如造紙廠中,大腸桿菌也可大量存在。

致病

然而一般無害的大腸桿菌在以下三种情況下也會導致疾病:

  1. 當細菌離開腸道進入泌尿道可以導致感染,由於性交會導致細菌進入膀胱,有時被稱作“蜜月期膀胱炎”。尿路感染儘管對女性更爲普遍,但兩性都可能發生。老年中發病男女比例大體相同。因爲細菌總是通過尿道進入泌尿系統,廁所的不衛生會升高感染機率,但其它因素也很重要(如女性懷孕,男性前列腺肥大),還有一些原因不明。
  2. 當細菌由於如潰瘍等導致的穿孔進入腹腔,通常會導致致命性的腹膜炎感染。然而,大腸桿菌對一些抗生素,如鏈黴素非常敏感,一般情況抗生素能夠有效治療。
  3. 大腸桿菌的某些株具有毒性(其中一些類似導致痢疾的毒素),可以導致食物中毒,這通常是因爲使用了被污染的肉類(通常是屠宰過程或儲藏販賣過程中的污染所致,加上食物未完全煮熟無法殺死細菌)。疾病的嚴重程度可以相差很多,尤其對兒童、老人和免疫缺失病人可以是致命的,但通常是溫和的。大腸桿菌的内毒素可能對熱穩定或不穩定。後者的結構和功能與霍亂毒素相當接近,全毒素包含一個A亞基和五個B亞基。B亞基起黏附作用,使毒素進入腸道細胞,而A亞基斷裂出來,使得細胞脫水引起腹瀉。
 
大腸桿菌的生活史

大腸桿菌的一個株是具有某些能和其它株區分開的特徵的族群。不同的大腸桿菌菌株生活在不同動物中,因此我們可以通過其判斷糞便來源於人或者鳥類等。通過突變,新的大腸桿菌菌株不斷出現,其中一些可能對宿主動物造成損害。儘管對於大多數健康成年人,這樣的菌株可能只引起一場腹瀉,或者根本沒有症狀,但對於幼兒、大病初癒的人或者進行某些藥物治療的人來説,陌生的菌株可能引起嚴重疾病甚至死亡。大腸桿菌O157:H7就是一個毒性很強的菌株。

研究

大腸桿菌是現代生物學中研究最多的一種細菌,作爲一種模式生物,其基因組序列已全部測出。用分子生物學方法在大腸桿菌得出的結論可用於其它生物的研究。此外,在生物工程中,大腸桿菌被廣泛用於基因複製和表現的宿主。

相关标准

  • GB 4789.3-2016 食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数

参考文献

  1. ^ coli. 牛津英語詞典 (第三版). 牛津大學出版社. 2005-09 (英语). 
  2. ^ Wells, J. C. (2000) Longman Pronunciation Dictionary. Harlow [England], Pearson Education Ltd.
  3. ^ An ecological study of the coliform bacteria. J. Bacteriol, 40:83-100

相關條目

外部連結