志贺氏菌检测技术及其应用
简介
志贺氏菌(Shigella)是一类革兰氏阴性杆菌,属于肠杆菌科,是引起细菌性痢疾(又称志贺氏菌病)的主要病原体。该菌通过粪-口途径传播,常见于被污染的食物、水源或接触感染者的排泄物。志贺氏菌感染可导致腹痛、腹泻、发热等症状,严重时可引发脱水、败血症甚至死亡。在公共卫生领域,尤其是食品安全、医疗诊断和环境卫生监测中,志贺氏菌的快速准确检测至关重要。通过科学检测手段,能够有效预防疫情暴发、保障食品卫生安全,并指导临床合理用药。
适用范围
志贺氏菌检测技术广泛应用于以下领域:
- 食品行业:对生鲜食品(如肉类、蔬菜、乳制品)、即食食品、饮用水等开展卫生监测,确保产品符合安全标准。
- 医疗机构:用于临床患者粪便样本的病原学诊断,辅助细菌性痢疾的鉴别与治疗。
- 环境监测:对污水、土壤、公共区域(如餐饮场所、学校)进行卫生评估,预防水源性或接触性传播。
- 公共卫生应急:在疫情暴发时,快速追踪传染源,阻断传播链。
检测项目及简介
志贺氏菌检测通常包括以下核心项目:
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病原体分离与培养 通过选择性培养基(如SS琼脂、麦康凯琼脂)分离样本中的志贺氏菌,观察菌落形态及生化特性(如氧化酶试验、糖发酵试验),初步判断菌种类型。
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血清学分型 利用特异性抗血清对分离菌株进行分型,确定其血清群(如A群痢疾志贺氏菌、B群福氏志贺氏菌等),为流行病学溯源提供依据。
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分子生物学检测 基于PCR技术扩增志贺氏菌的特异性基因片段(如ipaH、virA基因),实现快速、高灵敏度的定性或定量分析。
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药物敏感性试验 通过纸片扩散法或微量肉汤稀释法,测试菌株对常用抗生素(如氨苄西林、环丙沙星)的敏感性,指导临床合理用药。
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毒素检测 针对志贺氏菌产生的志贺毒素(Shiga toxin),采用酶联免疫吸附试验(ELISA)或细胞毒性试验评估其毒力。
检测参考标准
志贺氏菌检测需遵循国内外权威标准,确保检测结果的科学性和可比性:
- GB 4789.5-2012 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 志贺氏菌检验》——中国国家标准,规定了食品中志贺氏菌的分离、鉴定和报告方法。
- ISO 21567:2004 《Microbiology of food and animal feeding stuffs — Horizontal method for the detection of Shigella spp.》——国际标准化组织发布的志贺氏菌检测通用方法。
- FDA BAM Chapter 6: Shigella 美国食品药品监督管理局(FDA)《细菌学分析手册》第6章,详细描述了食品中志贺氏菌的检测流程。
- WS 271-2007 《细菌性痢疾诊断标准》——中国卫生行业标准,适用于临床样本的志贺氏菌检测与病例确认。
检测方法及相关仪器
志贺氏菌检测技术根据需求可分为传统培养法、分子生物学法和免疫学法,具体方法及配套仪器如下:
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传统培养法
- 原理:利用选择性培养基抑制杂菌生长,结合生化反应鉴定目标菌。
- 步骤:
- 样本预处理(如均质、增菌培养);
- 接种于SS琼脂或XLD琼脂,37℃培养18-24小时;
- 挑取可疑菌落进行生化试验(如三糖铁试验、尿素酶试验);
- 血清凝集试验确认血清型。
- 仪器:恒温培养箱、生化鉴定系统(如API 20E)、显微镜。
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实时荧光定量PCR(qPCR)
- 原理:通过特异性引物和荧光探针扩增目标基因,实时监测扩增曲线,实现快速定量检测。
- 步骤:
- 提取样本DNA;
- 配置反应体系并上机扩增;
- 分析Ct值判定结果。
- 仪器:实时荧光定量PCR仪(如ABI 7500)、核酸提取仪。
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免疫学检测(ELISA/胶体金试纸条)
- 原理:利用抗原-抗体特异性结合,通过显色反应或信号放大检测志贺氏菌或其毒素。
- 步骤:
- 样本与标记抗体孵育;
- 洗涤后加入显色底物;
- 读取吸光度或目视判读结果。
- 仪器:酶标仪(用于ELISA)、胶体金试纸条读卡仪。
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基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)
- 原理:通过分析细菌蛋白指纹图谱,比对数据库实现快速菌种鉴定。
- 步骤:
- 制备细菌蛋白样本;
- 激光电离后检测质荷比;
- 软件自动匹配数据库。
- 仪器:MALDI-TOF质谱仪(如Bruker Biotyper)。
结语
志贺氏菌检测技术的不断进步为疾病防控和食品安全提供了有力保障。传统培养法因其成本低、结果直观,仍是基础检测手段;分子生物学方法凭借高灵敏度与特异性,适用于快速筛查和精准诊断;免疫学技术则在现场快速检测中展现优势。未来,随着微流控芯片、纳米传感器等新技术的应用,志贺氏菌检测将朝着更高效、智能化的方向发展,进一步降低公共卫生风险,保护人类健康。