蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）

物种名：蜡状芽孢杆菌

拉丁学名：Bacillus cereus

分类学地位：细菌界Bacteria；厚壁菌门Bacillota；

芽孢杆菌纲Bacilli；芽孢杆菌目Bacillales；

芽孢杆菌科Bacillaceae；芽孢杆菌属Bacillus

蜡状芽孢杆菌（Bacillus cereus）广泛存在于自然界中，如空气、水、土壤等环境中，是导致食物中毒的主要病原菌之一。食物中毒的临床表现有两种类型：呕吐型和腹泻型，中毒者症状为腹痛、呕吐、腹泻。

1.1生物学特性

1.1.1培养特征

蜡状芽孢杆菌在琼脂平板上菌落为圆形、隆起、乳白色，不透明，边缘不整齐呈扩散状，直径4-6 mm；在普通肉汤中生长迅速，出现均匀浑浊，常形成菌膜或菌环，易乳化；在羊血琼脂平板上形成浅灰色、不透明、毛玻璃样的菌落，呈β型溶血（图1）；在甘露醇卵黄多黏菌素琼脂平板上，菌落微灰白色或微红色、扁平、表面粗糙，菌落周围具有紫红色背景环绕白色环晕^[1]。

图1 蜡状芽孢杆菌在羊血平板上的培养结果^[2]

1.1.2形态学特征

蜡状芽孢杆菌是需氧或兼性厌氧菌，革兰氏染色呈阳性（图2A），大小为（3-5） μm×（1-1.2） μm，菌体两端较平整，芽孢呈椭圆形，位于菌体中央或次末端，能运动，不形成荚膜，有周体鞭毛，使用Leifson鞭毛染色，结果鞭毛红色，细胞蓝色（图2B）^[3]。

图2 蜡状芽孢杆菌显微照片

A：革兰氏染色照片^[4]，B：Leifson鞭毛染色照片^[5]

1.1.3生化特征

蜡状芽孢杆菌能分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、水杨苷和蕈糖，不分解乳糖、甘露糖、鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、肌醇、山梨醇和侧金盏花醇；靛基质、甲基红、V-P试验、卵磷脂酶阳性，硫化氢、尿素酶阴性；能够利用柠檬酸盐，还原硝酸盐；能产生过氧化氢酶，分解酪蛋白，液化明胶^[1]。蜡状芽孢杆菌的芽孢含水量低，增加了蛋白质和核酸的耐热性。高热160℃和湿热124℃需4 h才能彻底灭活。化学消毒剂，如75%酒精、5%石炭酸和3%来苏尔对芽孢的杀灭效力不佳；强氧化剂，如1%氯胺、5%漂白粉、0.1%过氧乙酸、1%碘酒以及1%福尔马林均有较好消毒效果。

1.1.4分子生物学特征

蜡状芽孢杆菌ATCC 14579株的基因组由一条环形染色体构成，全长5,411,809 bp，共包含5,481个基因，其中5,234个为蛋白质编码基因，147个为结构RNA。染色体上与其毒力相关的基因包括编码非溶血性肠毒素、成孔型III型溶血素、磷脂酶C以及细胞外蛋白酶的基因^[6]。hbl操纵子参与转录与食物中毒有关的肠毒素溶血素的三种蛋白质。这些基因以及编码代谢酶、参与运动和趋化的蛋白质、参与孢子形成的蛋白质和细胞转运体的其他基因都受plcR基因的调控。plcR基因也是蜡状芽孢杆菌致病所必需的，通常也是抗菌药物的靶标。在其染色体上发现的另一个基因是gerA基因，当营养物质耗尽时，该基因对孢子的萌发至关重要，它负责在L-丙氨酸和核糖苷的刺激下进行孢子萌发^[8-10]。

1.2分布、传播与致病性

1.2.1分布与传播

蜡状芽孢杆菌广泛存在于土壤、水、空气和食品中，通常经过粪-口途径感染人类，导致人出现腹泻、腹痛和呕吐等典型食物中毒症状。该菌发病有明显的季节性，通常以夏秋季最高，在26-37℃下生存极为活跃，很容易污染水源或食物，进而产生毒素引起中毒^[1]。

1.2.2致病性

蜡状芽孢杆菌通常会引起食源性中毒，也可引起眼部感染，如角膜炎、眼内炎和泛眼炎。该菌可作为机会性病原体引起局部和全身感染，尤其是在免疫力低下的患者、新生儿和有手术伤口的患者中^[11]。蜡状芽孢杆菌会在胃肠道中产生肠毒素从而引起食物中毒，其中毒类型可分为腹泻综合征和呕吐综合征两类。腹泻综合征由活菌在小肠内产生的蛋白类肠毒素引起，通常需摄入10⁵-10⁷个菌体；而呕吐综合征则由预先存在于食物中的环状肽类催吐毒素引起，需摄入每克食物含10⁵-10⁸个菌体方可致病^[12]。

绝大多数蜡状芽孢杆菌对氨基糖苷类、糖肽类、喹诺酮类、四环素类、氯霉素类及林可霉素类等抗生素敏感；对青霉素类、头孢类等抗生素耐药，如氨苄西林、青霉素、头孢唑啉等。

1.3检测方法

1.传统方法：采取可疑食物或收集腹泻物和呕吐物进行检验。将可疑食物标本置于无菌研钵中，加适量生理盐水研磨，划线接种于普通琼脂平板和血琼脂平板。若为呕吐物，则直接划线接种，35℃培养18-24小时，观察细菌生长情况，如发现似蜡样菌落，可进一步纯培养后再进行生化试验鉴定和药物敏感试验^[3]。

2.分子生物学方法：Xie等^[13]建立叠氮溴化丙锭（PMA）结合内参控制（IAC）的多重PCR检测方法，可同步定量水环境中蜡状芽孢杆菌等4种致病菌。以蜡状芽孢杆菌cesB基因为靶标设计特异性引物，通过PMA预处理排除死菌核酸干扰，引入16S rRNA内参避免假阴性，具体序列见表1。纯培养中检出限为10³ CFU/mL，经6-8 h增菌后，水环境样本中检出限低至10 CFU/mL，特异性强，无交叉反应，适用于地表水、池塘水等环境水体中蜡状芽孢杆菌活细胞的精准定量检测。

表1 隐孢子虫实时荧光定量PCR引物及探针序列^[13]

靶标基因	名称	序列
cesB	上游引物（F）	5′-ACAGGGGAGCCAACAACAAT-3′
cesB	下游引物（R）	5′-GAGTTGCCGACAGACAGACA-3′
16S rRNA	上游引物（F）	5′-CCTACGGGAGGCAGCAGTB-3′
16S rRNA	下游引物（R）	5′- CGTTTACGGCGTGGACTAC-3′

3.免疫学方法：酶联免疫吸附测定试验（ELISA）、商业化毒素检测试剂盒检测（BCET-RPLA试剂盒、胶体金检测Nhe-B和Hbl-L2的Duopath试剂盒等）^[14]。

1.4典型案例

2017年3月，中国江苏省泰州市靖江市疾病预防控制中心对某水厂出厂水、末梢水水样进行微生物检验，结果显示每份样品营养琼脂培养皿上均有几十个毛玻璃状疑似蜡状芽孢杆菌菌落，证明该水厂受到蜡状芽孢杆菌污染，后经不同余氯浓度和作用时间的杀菌实验证实，1.0 mg/L余氯作用3h可达100%杀菌率，推测该污染与自来水消毒过程余氯含量和水体富营养化加剧导致水质变差有关^[15-16]。

1.5防治对策

食堂、食品企业必须严格执行食品安全操作规范，做好防蝇、防鼠、防尘等卫生工作，饮用水和食物等均需注意存放，不饮用疑似被污染的水，剩饭等食品在食用前须在100℃下彻底加热20分钟。临床药敏试验首选药物主要有氣霉素、克林霉素、万古霉素、四环素、红霉素、庆大霉素、环丙沙星及亚胺培南等。

参考文献

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[4] Public Health Image Library (PHIL). https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=1058.

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