链球菌 — 检测、鉴定、分化和培养技术概述

Jvo Siegrist

AnalytiX 第7卷 第3篇

链球菌是一种非能动、微量需氧的革兰氏阳性球形菌(球菌)。它们通常以链或成对的形式出现,并且是兼性或严格的厌氧菌。链球菌在过氧化氢酶试验中呈阴性,而葡萄球菌为过氧化氢酶阳性。链球菌种的细胞分裂涉及两个独立的生物合成事件:外周细胞壁的伸长和间隔壁的合成。1 由于不能合成细胞色素,因此链球菌不能进行氧化磷酸化。它们能够发酵糖,但最终产品始终是乳酸。因此,链球菌非常耐酸,属于乳酸菌目。

链球菌有许多天然来源,包括人类和多种动物,它们常常在口腔、肠道、鼻腔和咽部的粘膜表面生存。如果饮用水中存在链球菌,表明水受到粪便污染。链球菌污染风险高的食物源包括奶和奶制品、鸡蛋、蒸龙虾、碎肉火腿、土豆沙拉、果冻、米布丁和虾沙拉。在大多数链球菌食物中毒病例中,从准备食物直到食用食物,食物通常置于室温下数小时。食物污染最常见的原因是卫生条件差,感染者对食物的处理,或未经巴氏灭菌的牛奶的食用所致。虽然链球菌可能是潜在的致病菌,但是有些链球菌对于奶酪和酸奶的生产却具有商业价值。这些细菌包括乳酸链球菌、乳脂链球菌、双醋酸乳链球菌和嗜热链球菌,后者最为人所知。

对于链球菌的检测、鉴定、分化、计数和培养,Sigma-Aldrich提供了广泛的特定琼脂和肉汤(表1)、链球菌诊断测试(表2)以及革兰氏染色试剂盒和组分溶液(表3)。

链球菌

链球菌的科学分类

界:细菌界
门:厚壁菌门
纲:杆菌纲
目:乳杆菌目
科:链球菌科
属:链球菌属

基于溶血活性的链球菌分组

根据其溶血(红血细胞裂解)活性,链球菌被分为三组。溶血反应可以在血琼脂板上观察,例如表1中列出的非选择性分化琼脂。

非选择性营养肉汤

选择性营养肉汤

用于培养、计数和分离的非选择性琼脂

分化用非选择性琼脂

分化、检测和分离用的带鉴别系统的选择性琼脂

敏感性测试用培养基

表1链球菌的培养基

α-溶血性链球菌

在α溶血反应中,红细胞保持完整,但血红蛋白转化为胆绿素。这导致菌落周围的血琼脂板变深绿。

  • 肺炎双球菌
    肺炎链球菌:引起细菌性肺炎、中耳炎和脑膜炎。肺炎链球菌对奥普托欣(乙基氢化叩卜林盐酸盐)的敏感性是诊断测试的基础(图1,表2)。
肺炎球菌

图 1.革兰氏阳性球菌的分化和鉴定流程图

表 2用于鉴定和分化链球菌的诊断测试
  • Viridans和其他
    变形链球菌:与龋齿有关。
    草绿色绿链球菌:心内膜炎和牙脓肿的致病因子。
    唾液链球菌:被认为是一种机会致病菌。
    唾液链球菌嗜热亚种:用于生产奶酪和酸奶。

β-溶血性链球菌

β溶血反应是溶血素酶对红细胞的完全溶血。血琼脂板上的菌落周围会出现无色区域。使用识别表面碳水化合物抗原(例如A、B等)的特异性抗体将β-溶血性链球菌进一步分为若干血清学组。

  • A组
    化脓性链球菌:引起感染,如链球菌性咽喉炎、急性风湿热、猩红热、急性肾小球肾炎和坏死性筋膜炎。它对杆菌肽敏感(图1),这是在链球菌诊断测试中使用的一个事实(表2)。其他链球菌物种也可能具有A组抗原,但不是人类病原体。这些包括停乳链球菌似马亚种咽峡炎链球菌菌株。
  • B组
    无乳链球菌:引起新生儿和老年人的脑膜炎。它们偶尔生存于女性生殖道,会增加胎膜早破和感染给胎儿的风险。
  • C组
    马链球菌:造成马匹腺疫感染。
    兽疫链球菌:造成牛、马和其他哺乳动物感染。
  • D组(肠球菌)
    许多以前属于D组的链球菌已被重新分类为肠球菌属(例如肠链球菌、表面链球菌、坚忍链球菌、鸟链球菌)。
    牛链球菌和猪链球菌:仍属于D组链球菌

非溶血性或γ-溶血性链球菌

γ溶血是用词不当,因为实际上没有溶血反应。非溶血性或γ-溶血性链球菌很少致病。

表3革兰氏染色试剂盒及组分溶液
材料
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参考文献

1.
Beilharz K, Novakova L, Fadda D, Branny P, Massidda O, Veening J. 2012. Control of cell division in Streptococcus pneumoniae by the conserved Ser/Thr protein kinase StkP. Proceedings of the National Academy of Sciences. 109(15):E905-E913. http://dx.doi.org/10.1073/pnas.1119172109