食品中志贺氏菌检验程序:增菌、分离、生化筛选与血清学确认

2026-06-30 11:53:19
逗点生物
简介

食品中志贺氏菌检验程序:增菌、分离、生化筛选与血清学确认

志贺氏菌属(Shigella)是一类重要的肠道致病菌,可引起细菌性痢疾和食源性腹泻。其传播途径以粪-口传播为主,受污染的食品、水、手部、餐具和加工环境都可能成为传播媒介。CDC 资料指出,志贺氏菌感染常见途径包括摄入受污染的食物或水,以及接触患者或近期感染者。

在食品微生物检验中,志贺氏菌检验的难点在于:目标菌在食品中数量可能很低,受加工、冷藏、酸度、盐分等因素影响后易处于损伤状态,同时样品中常有大量肠杆菌科伴生菌干扰。因此,志贺氏菌检验不能只靠一个平板上的可疑菌落判断,必须经过增菌、分离、生化筛选和血清学确认等步骤。

一、志贺氏菌的基本特征

志贺氏菌为革兰氏阴性短杆菌,无芽胞,兼性厌氧,通常无动力,氧化酶阴性,属于肠杆菌科。多数志贺氏菌不产气、不产生硫化氢,不能利用枸橼酸盐,尿素酶阴性。根据抗原和生化特征,志贺氏菌属通常分为 4 个群:A 群痢疾志贺氏菌、B 群福氏志贺氏菌、C 群鲍氏志贺氏菌和 D 群宋内志贺氏菌。

临床上,志贺氏菌感染常表现为腹泻、发热、腹痛、里急后重,部分病例可出现血便或黏液便。CDC 临床资料也指出,志贺氏菌感染患者可出现水样、血性或持续性腹泻、腹痛、里急后重、发热和乏力。

二、食品中志贺氏菌检验的基本思路

食品中志贺氏菌检验应区别于粪便或肛拭子样本。图中流程从“粪便或肛拭子”开始,包含直接接种 XLD、MAC,以及经 SBG 增菌后再接种选择性平板,更偏向肠道样本的筛查逻辑。食品样品则通常需要先进行样品制备和选择性增菌,再进入分离培养和确证流程。

总体流程可概括为:

样品制备 → 选择性增菌 → 选择性分离 → 挑取可疑菌落 → 生化筛选 → 血清学试验 → 综合判定与报告。

FDA BAM 的志贺氏菌检测方法也采用选择性增菌思路,使用 Shigella broth 并加入新生霉素形成选择环境,增菌后再划线接种麦康凯琼脂,典型菌落需经生化和血清学确认。

三、样品处理与选择性增菌

食品样品一般按标准要求取代表性样品,经无菌均质后制成样品匀液。由于志贺氏菌在食品中可能数量低、损伤重、竞争菌多,选择性增菌是提高检出率的重要步骤。常见体系包括志贺氏菌增菌肉汤并配合新生霉素等选择性成分,用于抑制部分伴生菌,同时促进目标菌恢复和增殖。国家卫生健康系统应急物资清单中也列有“志贺氏菌增菌肉汤-新生霉素”和“志贺氏菌显色培养基”等项目,反映该类培养基在应急检测中的应用场景。

需要注意,增菌时间和温度应严格按所执行标准或产品说明书控制。增菌不足可能导致目标菌恢复不充分,增菌过度则可能使伴生菌过度生长,影响后续分离。

四、选择性分离培养

志贺氏菌分离常用选择性或鉴别培养基包括 XLD 琼脂、麦康凯琼脂(MAC)、SS 琼脂、HE 琼脂以及志贺氏菌显色培养基等。不同培养基选择性和鉴别能力不同,联合使用有助于提高检出率。肠道病原检验资料中也指出,志贺氏菌常通过 XLD 和 MAC 等培养基进行分离,XLD 对志贺氏菌分离具有较高应用价值。

典型表现如下:

培养基 志贺氏菌可疑菌落特征 判读要点
XLD 琼脂 多为红色或淡红色、无黑心菌落 志贺氏菌通常不产 H₂S,不形成黑心
麦康凯琼脂 多为无色或浅色透明菌落 多数不发酵乳糖;宋内志贺氏菌可迟缓乳糖阳性
SS 琼脂 无色透明或半透明菌落,无黑心 选择性较强,部分志贺氏菌可能受抑制
HE 琼脂 绿色至蓝绿色菌落,无黑心 与沙门氏菌黑心菌落区分
显色培养基 依产品说明显示特征颜色 只能作初筛,仍需确证

可疑菌落不能只挑“最像”的一种形态。由于志贺氏菌菌落可能较小、颜色不典型,尤其宋内志贺氏菌存在迟缓乳糖发酵特征,应从不同平板上挑取多个典型或可疑菌落进行纯化和后续鉴定。

五、生化筛选:排除相似肠道菌

志贺氏菌与沙门氏菌、变形杆菌、耶尔森氏菌、部分大肠埃希氏菌和其他肠杆菌科细菌在选择性平板上可能形成相似菌落,因此必须进行生化筛选。流程图中列出的 TSI、赖氨酸、MIO、西蒙氏枸橼酸盐、尿素等项目,正是用于初步区分常见肠道菌。

志贺氏菌典型生化特征可概括为:TSI 多为 K/A,不产气或少数弱产气,不产 H₂S;赖氨酸脱羧酶阴性;MIO 中动力阴性,吲哚反应因种和型不同可变;枸橼酸盐利用阴性;尿素酶阴性。

试验项目 志贺氏菌典型结果 鉴别意义
TSI K/A,多数不产气,不产 H₂S 与沙门氏菌、产气肠杆菌等区分
赖氨酸脱羧酶 阴性 沙门氏菌多为阳性,可辅助排除
MIO 动力 阴性 志贺氏菌通常无动力
吲哚 可变 福氏、鲍氏等可有差异
鸟氨酸脱羧酶 多数阴性,宋内可阳性 有助于区分宋内志贺氏菌
西蒙氏枸橼酸盐 阴性 排除部分肠杆菌科细菌
尿素酶 阴性 与变形杆菌等尿素酶阳性菌区分
H₂S 阴性 与多数沙门氏菌、变形杆菌区分

如果生化结果与志贺氏菌典型特征明显不符,应考虑其他肠道菌,或重新纯化后复检。图中所示“结果与左侧描述不符,可能是肠道菌群或需额外试验”的提示是正确的:选择性平板只能缩小范围,不能直接定属。

六、血清学试验:确认所属群型

经生化筛选符合志贺氏菌特征的菌株,应进行志贺氏菌属多价血清和分群血清凝集试验。通常先用多价血清初筛,阳性后再用 A、B、C、D 群血清或相应型血清确认。志贺氏菌血清学确认的目的,是判断分离株是否属于志贺氏菌属及其具体群别。

操作时必须设置生理盐水对照,先排除自凝集。若菌体在盐水中自凝集,则血清凝集结果不能判为阳性,应重新纯化、选取新鲜光滑菌落后复试。若血清学结果与生化结果矛盾,应考虑菌株不纯、交叉反应、非典型志贺氏菌、肠侵袭性大肠埃希氏菌(EIEC)或其他肠杆菌科细菌干扰。

七、志贺氏菌与相似菌的鉴别

志贺氏菌检验最容易混淆的对象包括沙门氏菌、变形杆菌、宋内志贺氏菌迟缓乳糖发酵株、EIEC 和部分耶尔森氏菌。图中通过 TSI、赖氨酸、MIO、枸橼酸盐和尿素等组合将可疑菌大致分向沙门氏菌、伤寒/副伤寒沙门氏菌、志贺氏菌、宋内志贺氏菌等,是典型的肠道菌初筛思路。

易混淆对象 与志贺氏菌的区别要点
沙门氏菌 多数有动力,赖氨酸阳性,部分产 H₂S
变形杆菌 尿素酶阳性,常有动力,部分产 H₂S
EIEC 生化和侵袭性与志贺氏菌相近,需结合分子或血清学方法
耶尔森氏菌 生长温度、生化反应和动力表现不同
宋内志贺氏菌 迟缓乳糖发酵、鸟氨酸阳性,易与普通乳糖弱阳性肠杆菌混淆

EIEC 与志贺氏菌尤其接近,二者都可引起侵袭性腹泻,部分常规生化和分子靶标存在重叠。因此,在暴发调查、风险评估或疑难样品中,必要时应结合 PCR、质谱、测序或参考实验室确认。

八、结果报告与判定原则

只有当分离株同时满足以下条件时,才可报告为检出志贺氏菌:选择性平板出现可疑菌落;纯培养后生化反应符合志贺氏菌特征;血清学凝集结果支持志贺氏菌属或相应群型;阴性对照无自凝集;必要时经补充试验排除相似菌。

若未分离到符合条件的菌株,可按标准要求报告未检出。若出现疑似但不能确认的结果,不应直接报告阳性,应说明“可疑菌株需进一步鉴定”或送有资质实验室复核。志贺氏菌属于重要肠道致病菌,检验结果用于食品安全判定时,必须保证分离株确认充分、记录完整、质控有效。

九、常用培养基和试剂作用

检验环节 常用培养基或试剂 主要作用
样品处理 磷酸盐缓冲液、生理盐水等 制备样品匀液,维持菌体状态
选择性增菌 志贺氏菌增菌肉汤、新生霉素添加剂 抑制部分伴生菌,促进目标菌恢复
选择性分离 XLD、MAC、SS、HE、志贺氏菌显色培养基 分离可疑志贺氏菌菌落
纯培养 营养琼脂、TSA 等非选择性培养基 获得纯培养物用于生化和血清学
生化筛选 TSI、MIO、赖氨酸、枸橼酸盐、尿素等 排除相似肠杆菌科细菌
血清学确认 志贺氏菌属多价血清、分群血清 确认志贺氏菌群别
质控 阳性、阴性对照菌株 验证培养基、试剂和操作有效性

十、操作注意事项

第一,志贺氏菌对环境压力较敏感,样品应尽快检验,不能长时间常温放置。第二,食品样品中目标菌含量可能很低,增菌步骤不能随意省略。第三,分离培养基应联合使用,避免单一培养基选择性过强导致漏检。第四,可疑菌落应多挑取、分型态挑取,尤其注意无色、浅色、小菌落和迟缓乳糖发酵菌落。第五,生化鉴定必须使用纯培养物,混合菌会造成 TSI、MIO、尿素等结果混乱。第六,血清学试验必须设置盐水对照,排除自凝集后才能判读凝集阳性。

结语

志贺氏菌检验的关键不是“看到无色菌落就判阳性”,而是通过一套连续证据链确认目标菌:增菌提高检出机会,选择性平板筛出可疑菌落,生化试验排除相似肠道菌,血清学试验确认群型。图中流程展示了肠道样本中志贺氏菌与沙门氏菌等相似菌的初筛思路;用于食品检验时,应结合 GB 4789.5-2012 的标准要求,增加规范样品处理和选择性增菌环节。

对于食品企业和检验实验室而言,志贺氏菌检验的现实意义在于控制粪源性污染和人员带菌污染。加强原料卫生、加工用水控制、从业人员手卫生、熟制后防再污染和冷链管理,才是减少志贺氏菌食品安全风险的根本措施。