**肉毒杆菌（Clostridium botulinum）**

物种名：肉毒杆菌

拉丁学名：Clostridium botulinum

分类学地位：细菌界Bacteria；厚壁菌门Bacillota；梭菌纲Clostridia；

真杆菌目Eubacteriales；梭菌科Clostridiaceae；梭菌属Clostridium

肉毒杆菌（Clostridium botulinum），隶属于厌氧性梭状芽孢杆菌属（Clostridium），具有该菌属的基本特性，即为厌氧性杆状菌，形成芽孢，芽孢比繁殖体宽，呈梭状，新鲜培养基的培养物革兰氏染色为阳性。主要存在于土壤中，在厌氧环境下能产生毒性极强的肉毒毒素而引起疾病，最常见的为食源性肉毒中毒和婴儿肉毒中毒。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

在普通固体培养基上，形成类圆形菌落，表面呈半透明、颗粒状、边缘不整齐、向外扩散、呈绒毛网状，且常常扩散成菌苔。在血平板上，出现与菌落几乎等大或者较大的溶血环。在乳糖卵黄牛奶平板上，菌落下培养基为乳浊，菌落表面及周围形成彩虹薄层，不分解乳糖；分解蛋白的菌株则菌落周围出现透明环。

肉毒杆菌在有氧环境中、低于4℃或pH<4.5条件下不生长。只有在厌氧、低盐、偏酸的特殊条件下，才可生长繁殖并产生肉毒毒素。其中，具有蛋白分解功能的肉毒杆菌最适产毒培养温度为37℃，不具有蛋白分解功能的菌株最适产毒培养温度为30℃，甚至在3~4℃的低温条件下也可产生肉毒毒素。

肉毒杆菌芽孢一般于15℃开始发育，适宜生长和产生毒素温度为25~35℃，培养基的最适pH为6.0~8.2^[1]。

图1 肉毒杆菌在各种平板上的培养结果

A：血平板^[2]，B：卵黄琼脂（EYA）培养基^[3]

1.1.2形态学特征

肉毒杆菌为多形态细菌，约为1 μm×4~6 μm的大杆菌，两侧平行，两端钝圆，直杆状或稍弯曲，有鞭毛，无荚膜，芽孢为椭圆形，位于次极端或偶有位于中央^[4]，常见大量游离芽孢，有时形成长丝状或链状，有时能见到舟形、带柄的柠檬形、蛇样线状、染色较深的球茎状，这些属于退化型^[5]。当菌体开始形成芽孢时，常常伴随着自溶现象，可见到阴影形。肉毒杆菌具有4~8根周生性鞭毛，运动迟缓，没有荚膜^[6]。

图2 肉毒杆菌革兰氏染色显微照片

A：肉毒杆菌A型^[7]，B：肉毒杆菌E型（×956）^[8]

1.1.3生化特征

在厌氧环境中，肉毒杆菌可以发酵碳水化合物，如葡萄糖、麦芽糖和蔗糖等，产生酸和气体（如氢、二氧化碳和甲烷）。此外，肉毒杆菌也能利用一些氨基酸作为氮源，如谷氨酸、天门冬氨酸和苯丙氨酸等。同时，肉毒杆菌还能分解脂肪，产生脂肪酸和甘油。

肉毒杆菌所有菌株在45℃以上都受到抑制，80℃经20 min可被杀死，但其芽孢的耐热力很强。分解蛋白型的肉毒杆菌芽孢比非蛋白分解型的肉毒杆菌芽孢对热具有更强的抵抗力，如分解蛋白的A型肉毒杆菌芽孢加热100℃ 360 min或120℃ 4 min方可被灭活，而分解糖的E型肉毒杆菌芽孢80℃ 20 min就能被杀灭。

而肉毒杆菌分泌的肉毒毒素在酸性条件下比较稳定，对碱反应比较敏感，易被碱和热破坏，暴露于日光下亦可迅速失去毒力。A型肉毒毒素经60℃加热2 min，几乎完全被破坏，而B、E二型毒素要经70℃加热2 min才能被破坏，C、D二型毒素对热的抵抗更强，C型毒素要经过90℃加热2 min才能完全破坏。但是，只要煮沸1 min或75℃加热5~10 min各型毒素都能被完全破坏^[1]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

肉毒梭菌广泛分布于全球土壤、湿地、河流与湖泊及海洋沉积物中，E型多见于北极、亚北极及温带地区水环境，B型以土壤为主，C、D型常见于热带湿地。该菌依赖动植物残体分解形成的厌氧环境增殖，通过藻类、无脊椎动物、鱼类、水鸟等构成生物储库与传播媒介，经食物链逐级富集引发中毒疫情^[9]。

1.2.2致病性

肉毒梭菌可分泌肉毒毒素，这是一种神经外毒素，也是目前已知毒性最强的生物毒素，根据其抗原性的不同分为A、B、C、D、E、F、G7种血清型^{[10, 11]}。经口或注射对人的致死量约为0.1 μg，1 mg纯品可致死2亿只小鼠。肉毒毒素不耐热，煮沸1分钟即可被破坏，但对蛋白酶和胃酸具有较强抵抗力，在消化道内不易被降解。其前体可与非毒性蛋白形成稳定复合物，在小肠碱性环境中解离并被吸收入血。该毒素主要作用于外周神经肌肉接头、自主神经末梢及中枢神经系统的脑神经核，通过抑制乙酰胆碱释放，造成运动神经末梢功能障碍，引发弛缓性麻痹。

肉毒梭菌主要引起三类疾病：一是食物中毒，多因食用被肉毒梭菌芽孢污染且灭菌、加热不彻底的食物所致，芽孢在厌氧条件下发芽繁殖并产生毒素。我国常见于发酵豆制品、肉制品及面制品，国外以罐头、香肠等为主。中毒以神经麻痹为主要表现，潜伏期数小时，依次出现乏力头痛、眼肌麻痹、咽喉肌麻痹、膈肌麻痹与呼吸困难，及时支持治疗可提高存活率，但恢复周期长，一般无发热、无意识障碍，肢体麻痹少见。二是婴儿肉毒病，多见于6个月以内婴儿，因肠道菌群尚未建立，无法抑制肉毒梭菌，芽孢在肠道内繁殖产毒，早期表现为便秘、吸吮无力、哭声微弱，死亡率较低。三是创伤感染，伤口被芽孢污染后，在局部厌氧环境中发芽增殖，释放毒素被机体吸收而致病^[12]。

1.3检测方法

（1）传统方法：依据GB 4789.12-2025，肉毒梭菌及肉毒毒素的传统检测分为肉毒毒素检验与产肉毒毒素梭菌分离鉴定。先将食品样品制成匀液，离心取上清，经胰蛋白酶处理后通过小鼠腹腔注射进行毒素筛查，观察典型中毒症状；阳性样本再经诊断血清中和试验、煮沸对照试验完成毒素确证，必要时进行毒力测定与血清学分型。同时将样品接种庖肉培养基和TPGYT培养基进行厌氧增菌，观察生长特征并进行革兰染色镜检；阳性增菌液经乙醇处理后，在卵黄琼脂和哥伦比亚血琼脂平板上分离纯化，依据菌落形态、菌体与芽孢特征进行初步判定，最后通过小鼠试验验证菌株产毒能力^[13]。

（2）分子生物学方法：黄英等人^[14]建立了针对A、B型肉毒梭菌毒素基因的实时荧光定量PCR检测方法，以毒素基因保守区为靶标设计特异性引物与探针，优化反应体系与扩增程序，通过构建重组质粒标准品评估方法效能。该方法特异性良好，对25种非目标菌均无非特异性扩增，对A型、B型毒素基因的检测下限分别为5.04×10²拷贝/μL和6.91×10²拷贝/μL，在模拟粪便样本中检测下限分别为1.71×10³拷贝/μL和2.14×10³拷贝/μL，可实现A、B型肉毒梭菌快速、灵敏、特异检测。

表1肉毒梭菌A、B型毒素基因qPCR引物与探针序列

扩增基因	引物/探针	碱基序列（5′→3′）
A型	上游引物	TAATAAAATATGGGTTATTCCAGAAAGAG
A型	下游引物	TGTTGAATCATAATATGAAACTGGAACT
A型	探针	FAM-TCCTGAAGAAGGAGATTTAAATCCACCACCAG-BHQ1
B型	上游引物	CACAAACATTGCTAGTGTAACTGTTAATAA
B型	下游引物	CTATAGTCTCATTTTCATTTAAAACTGGC
B型	探针	JOE-CAGTAATCCAGGAGAAGTGGAGCGAAAAAAGG-BHQ2

1.4典型案例

2002年，美国伊利湖东部水域连续暴发多起E型肉毒梭菌引发的水鸟与鱼类大规模死亡事件，造成数千只水鸟及数千尾鱼类、泥螈死亡。研究证实，疫情由沉积物中E型肉毒梭菌大量增殖所致，近岸浅水区溶解氧、pH与氧化还原电位降低，电导率升高，为致病菌繁殖提供了适宜环境。底栖无脊椎动物携带致病菌芽孢，通过食物链传播，最终引发区域性生态中毒事件^[15]。

1.5防治对策

加强食品卫生监督管理。食用前对可疑食物进行彻底加热是破坏毒素、预防中毒发生的可靠措施，所以食用食物时，80℃加热至少20分钟。及时诊断，尽早注射A、B、E三型多价抗毒素。同时加强护理和对症治疗，维护呼吸功能可有效降低死亡率^[12]。

参考文献

[1] 刘继超, 姜铁民, 陈历俊. 肉毒杆菌检测与控制技术研究进展. 中国奶牛, 2013: 7-10.

[2] Public Health Image Library (PHIL). https://wwwn.cdc.gov/phil/Details.aspx?pid=3868.

[3] Public Health Image Library (PHIL). https://wwwn.cdc.gov/phil/Details.aspx?pid=3871.

[4] 牛天贵. 食品微生物学实验技术. 北京: 农业大学出版社, 2003: 395-396.

[5] 郑玉玲, 雷柞. 反向乳胶凝集法快速检测肉毒A, B型毒素. 中国公共卫生, 1995, 12: 33-34.

[6] 付留杰, 李晓风. 肉毒中毒及其防治现状. 前卫医药杂志, 1995, 12: 118-119.

[7] Public Health Image Library (PHIL). https://wwwn.cdc.gov/phil/Details.aspx?pid=29293.

[8] Public Health Image Library (PHIL). https://wwwn.cdc.gov/phil/Details.aspx?pid=29056.

[9] Espelund M, Klaveness D. Botulism outbreaks in natural environments – an update. Frontiers in Microbiology, 2014, 5: 287.

[10] Jacobson MJ, Lin G, Whittam TS et al. Phylogenetic analysis of Clostridium botulinum type A by multi-locus sequence typing. Microbiology, 2008, 154: 2408-2415.

[11] Ginalski K, Venclovas C, Lesyng B et al. Structure-based sequence alignment for the beta-trefoil subdomain of the clostridial neurotoxin family provides residue level information about the putative ganglioside binding site. FEBS Letters, 2000, 48: 119-124.

[12] 王桂琴, 陈云霞, 赵英会等. 全国普通高等医学院校五年制临床医学专业十四五规划教材医学微生物学第2版. 北京: 中国医药科技出版社, 2023.

[13] 中华人民共和国国家卫生健康委员会, 国家市场监督管理总局. 食品安全国家标准食品微生物学检验产肉毒毒素梭菌及肉毒毒素检验(GB 4789.12-2025). 2025.

[14] 黄英, 史芸, 叶长芸等. 利用实时荧光定量PCR技术检测毒素基因快速鉴定A/B型肉毒梭菌方法的建立. 疾病监测, 2019, 34: 844-848.

[15] Pérez-Fuentetaja A, Clapsadl M D, Einhouse D et al. Influence of limnological conditions on Clostridium botulinum type E presence in Eastern Lake Erie Sediments (Great Lakes, USA). Hydrobiologia, 2006, 563: 189-200.