布氏弓形菌(Aliarcobacter butzleri)

物种名:布氏弓形菌

拉丁学名:Aliarcobacter butzleri

分类学地位:细菌界Bacteria;弯曲杆菌门Campylobacterota;

ε-变形菌纲Epsilonproteobacteria;弯曲杆菌目Campylobacterales;

弓形菌科Arcobacteraceae;弓形菌属Aliarcobacter

布氏弓形菌(Aliarcobacter butzleri)主要存在于一些未经处理的水中,被认为是引起肠胃炎的新兴人类病原体,可引起人类腹痛、胃肠炎和急性腹泻或长期水样腹泻、败血症和菌血症,以及动物肠炎和流产。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

布氏弓形菌的培养特征与嗜低温弓形菌相识,该菌属于微需氧菌,需在CO2和O2环境下才能生长良好,最适温度为25-30℃。但布氏弓形菌在42℃时有可能生长,而嗜低温弓形菌不生长。布氏弓形菌可在麦康凯平板上生长,在血平板上不形成溶血[1]。

1.1.2形态学特征

布氏弓形菌为革兰氏阴性菌,无芽胞、微弯曲、弯曲、S形或螺旋样杆菌,一端或两端具单鞭毛,运动活泼[2]。

图1 布氏弓形菌显微照片

A:革兰氏染色照片[2],B:扫描电镜照片[2]

1.1.3生化特征

布氏弓形菌不分解糖类,不产H2S,马尿酸钠水解试验和脲酶试验阴性,醋酸吲哚酚水解试验、硝酸盐还原、氧化酶和触酶试验均阳性,且该菌对萘啶酸敏感[1]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

布氏弓形菌传播的主要来源包括摄入受污染的水、食物污染和牛等牲畜的粪便;未煮熟或最低限度加工的食物在感染传播中也构成高风险。该菌可通过口腔进入消化道导致人患肠胃炎等疾病,因此可能对公众健康造成严重危害[1]。

1.2.2致病性

布氏弓形菌的致病性与其粘附、侵袭和细胞毒性能力有关,该菌毒力基因包括cadF、cj1349、ciaB、mviN、hecA和hecB等。基因cadF和cj1349编码纤连蛋白结合蛋白,增强细菌对宿主细胞的附着;ciaB参与宿主细胞侵袭;mviN编码蛋白MViN,这对肽聚糖的生物合成至关重要;hecA基因编码HecA蛋白(Rojas),而hecB编码溶血素活化蛋白[3]。

1.3检测方法

(1)传统方法:取25 g一般样品与225 mL JM肉汤均质过滤,在30℃微需氧条件下增菌44小时。接着将增菌液划线接种于JM琼脂和弓形菌琼脂平板,30℃微需氧培养24-48小时后,挑取直径1-2 mm的可疑菌落(JM琼脂上呈灰色至白色,弓形菌琼脂上呈半透明浅黄色)至布氏琼脂平板纯化。对纯化后的可疑菌落进行鉴定,鉴定项目包括显微观察、氧化酶试验、三糖铁生长试验、微需氧条件下25℃生长试验、Hugh-Leifson培养基穿刺生长、马尿酸钠水解试验、吲哚乙酸酯水解试验、头孢金素敏感性试验。待所有试验项目完成,综合各指标的检测结果,最终给出布氏弓形菌的检出报告[4]。

(2)分子生物学方法:游淑珠等[5]建立了用于动物源性食品中布氏弓形菌快速检测的PCR方法。该研究以布氏弓形菌23S rRNA基因为检测靶标,采用种特异性引物扩增2061 bp片段,所用引物序列见表1。样品检测时,称取25 g动物源性食品加入225 mL JM肉汤均质2 min,于30℃微需氧条件下增菌48 h;取1 mL增菌液提取基因组DNA作为模板。PCR总体积为50 μL,体系中含1.5 mmol/L MgCl₂、上下游引物各50 pmol、5 μL 10×PCR缓冲液、1.5 U Taq DNA聚合酶、各0.2 mmol/L dNTPs及2 μL模板DNA。扩增程序为94℃预变性5 min;随后30个循环:94℃变性45 s、58℃退火45 s、72℃延伸2 min;最后72℃延伸10 min。每批检测设置阳性、阴性和空白对照,扩增产物经琼脂糖凝胶电泳后,以2061 bp处出现特异性条带作为阳性判定依据。方法学评价显示,该PCR方法的检测灵敏度为10³ CFU/mL;2株不同的布氏弓形菌参考菌株均可扩增出2061 bp目标条带,而嗜低温弓形菌、斯氏弓形菌、空肠弯曲杆菌等在内的18株非目标菌均未出现特异性扩增,说明方法具有较好的种水平特异性。研究进一步检测了55份动物源性食品样品,其中5份检出布氏弓形菌,阳性率为9.1%。与API CAMPY鉴定相比,该PCR方法能够实现布氏弓形菌的种水平鉴定,具有操作相对简便、检测速度较快和特异性较好的特点[5]。

表1 引物信息[5]

引物名称 引物序列(5´→3´)
F GCTAGAGGAAGAGAAATCAA
R TCCTGATACAAGATAATTGTACG

1.4典型案例

2021年,Tyagi等[6]对印度西孟加拉邦东加尔各答湿地这一大型污水养鱼湿地系统开展细菌群落与水质研究。该区域长期利用城市污水进行水产养殖,属于典型的受污水影响水环境。研究采用环境DNA测序分析细菌群落结构,并同步测定溶解氧(DO)、生化需氧量(BOD)和化学需氧量(COD)等水质指标。测序结果显示,不同样品中弓形菌属(Arcobacter)的相对丰度约为0%-50%,在部分样品中为优势菌属之一;水质分析还显示部分指标不符合当地渔业养殖和灌溉相关标准要求,提示该湿地存在较明显的污水输入和水质压力。

1.5防治对策

切断传播途径非常重要,水是布氏弓形菌重要的传播媒介,饮用受污染的水是这种微生物导致腹泻的主要风险因素。因此,做好水源管理、防止病菌污染饮用水十分关键;该菌对氯敏感,常规氯化消毒即可将其杀灭。

参考文献

[1] Chieffi D, Fanelli F, Fusco V. Arcobacter butzleri: Up-to-Date Taxonomy, Ecology, and Pathogenicity of an Emerging Pathogen. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 2020, 19: 2071-2109.

[2] Fernandez H, Jaramillo A. Microbiological portrait Arcobacter butzleri. Revista Chilena de Infectologia: Organo Oficial de la Sociedad Chilena de Infectologia, 2016, 33: 663-664.

[3] Khan IUH, Chen W, Cloutier M et al. Pathogenicity assessment of Arcobacter butzleri isolated from Canadian agricultural surface water. BMC Microbiol, 2024, 24: 17.

[4] 国家质量监督检验检疫总局. 出口食品中弓形菌的检测方法(SN/T 3624-2013). 2013.

[5] 游淑珠, 王小玉, 胡松楠 等. PCR法检测动物源性食品中布氏弓形菌. 现代食品科技, 2013, 29: 2533-2537.

[6] Tyagi I, Tyagi K, Bhutiani R et al. Bacterial diversity assessment of world’s largest sewage-fed fish farms with special reference to water quality: a Ramsar site. Environmental Science and Pollution Research, 2021, 28: 42372-42386.

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