沙门氏菌生化鉴定操作及反应原理

沙门氏菌属（Salmonella）是一类重要的肠道致病菌，广泛存在于动物肠道、食品原料、加工环境和水体中，是食品微生物检验中的重点检测对象。传统沙门氏菌鉴定通常包括选择性分离、生化鉴定、血清学确认和必要的分子检测。其中，生化鉴定是判断疑似菌株是否符合沙门氏菌属特征的重要环节。

需要注意的是，沙门氏菌不是“2000多个种”。从分类学上看，沙门氏菌属主要包括少数种和亚种，但血清型非常多，已知血清型超过 2600 种。日常食品检验中常说的“沙门氏菌种类多”，多数是指血清型复杂，而不是细菌学意义上的物种数量多。

一、沙门氏菌的基本生物学特征

沙门氏菌为革兰氏阴性、无芽孢、杆状细菌，多数具有周生鞭毛并有运动性。其为兼性厌氧菌，在普通营养培养基和多种肠道菌选择性培养基上均可生长，适宜生长温度通常为 35～37℃，适宜 pH 多在中性至微碱性范围。

在生化反应上，沙门氏菌通常不发酵乳糖和蔗糖，能发酵葡萄糖产酸，多数菌株可产气；多数能产生硫化氢（H₂S）；通常尿素酶阴性、吲哚阴性、VP 阴性、ONPG 阴性、硝酸盐还原阳性、赖氨酸脱羧酶阳性，多数可利用枸橼酸盐。少数血清型或亚种存在例外，因此鉴定时不能依赖单一试验。

二、沙门氏菌常见生化反应概览

这些反应应组合判读。若仅有部分结果符合沙门氏菌特征，应进一步做补充生化、血清学或分子确认。

三、三糖铁琼脂试验

三糖铁琼脂试验是沙门氏菌初步生化鉴定中的核心项目之一。三糖铁琼脂含葡萄糖、乳糖、蔗糖、蛋白胨、硫代硫酸盐、铁盐和酚红指示剂，可同时观察糖发酵、产气和硫化氢产生情况。

沙门氏菌典型反应为：斜面变红或保持碱性，底层变黄呈酸性，常有黑色沉淀，部分菌株可见气泡、裂隙或琼脂上顶。可概括为 K/A、H₂S 阳性、产气阳性或阴性。其中伤寒沙门氏菌通常产酸但不产气，H₂S 可较弱。

反应原理是：沙门氏菌通常只发酵葡萄糖，不发酵乳糖和蔗糖。由于葡萄糖含量低，斜面部分在有氧条件下葡萄糖耗尽后，细菌分解蛋白胨产碱，使斜面转红；底层处于相对厌氧环境，葡萄糖发酵产生的酸较稳定，使底层变黄。若菌株还原硫代硫酸盐生成 H₂S，H₂S 与铁盐反应形成黑色硫化亚铁沉淀。

四、尿素酶试验

尿素酶试验用于检测细菌是否能产生尿素酶并分解尿素。沙门氏菌通常尿素酶阴性，这是区别变形杆菌属、部分克雷伯菌和其他尿素酶阳性肠杆菌的重要依据。

其反应原理是：尿素酶可将尿素分解为氨和二氧化碳，氨使培养基变碱，酚红指示剂在碱性条件下呈红色或玫红色。若培养基变红，表示尿素酶阳性；若不变色或保持黄色、橙黄色，则为阴性。

沙门氏菌疑似菌若尿素酶强阳性，应谨慎考虑是否为变形杆菌等非目标菌，不能直接按沙门氏菌处理。

五、吲哚试验

吲哚试验用于检测细菌是否具有色氨酸酶，能否分解色氨酸产生吲哚。沙门氏菌通常吲哚阴性。

其反应原理是：具有色氨酸酶的细菌可分解培养基中的色氨酸，生成吲哚。加入含对二甲氨基苯甲醛的吲哚试剂后，若存在吲哚，可形成红色化合物，液面出现红色环或红色层，为阳性；不出现红色则为阴性。

吲哚试验可辅助区分沙门氏菌与某些吲哚阳性的肠杆菌科细菌，如部分大肠埃希氏菌、变形杆菌等。

六、ONPG 试验

ONPG 试验用于检测细菌是否具有 β-半乳糖苷酶活性。原文中“沙门氏菌具有 β-半乳糖苷酶，可分解 ONPG”的表述不准确。沙门氏菌通常 ONPG 阴性，即一般不具备快速分解 ONPG 的 β-半乳糖苷酶活性。

ONPG，即邻硝基苯-β-D-半乳糖苷，可被 β-半乳糖苷酶分解生成黄色的邻硝基酚。若培养液变黄色，为 ONPG 阳性；不变色为阴性。

ONPG 阳性常提示细菌具有乳糖迟缓发酵或相关酶活性。沙门氏菌通常不发酵乳糖且 ONPG 阴性，但少数亚种或非典型菌株可能出现例外，因此仍需结合其他生化结果判断。

七、赖氨酸脱羧酶试验

赖氨酸脱羧酶试验是沙门氏菌鉴定中的重要项目。多数沙门氏菌赖氨酸脱羧酶阳性。

原文中该试验的反应原理误写为“利用丙二酸盐生成碳酸钠”，这是丙二酸盐利用试验的原理，不是赖氨酸脱羧酶试验。正确原理是：细菌在酸性诱导条件下产生赖氨酸脱羧酶，将赖氨酸脱羧生成尸胺等碱性胺类物质，使培养基由酸性重新变为碱性，指示剂颜色恢复为紫色或呈碱性颜色。

试验通常需同时设置氨基酸脱羧酶对照管。若对照管因葡萄糖发酵变黄，而赖氨酸管由黄转紫或保持紫色，可判为赖氨酸脱羧酶阳性；若赖氨酸管和对照管均变黄，则为阴性。

赖氨酸脱羧酶阳性有助于支持沙门氏菌判断，而志贺氏菌等部分肠道菌通常阴性，可作为鉴别依据之一。

八、枸橼酸盐利用试验

多数沙门氏菌可利用枸橼酸盐作为唯一碳源，因此枸橼酸盐试验多为阳性。常用 Simmons 枸橼酸盐琼脂观察结果。

其反应原理是：若细菌能利用枸橼酸盐和铵盐生长，会产生碱性代谢产物，使培养基 pH 升高，溴麝香草酚蓝指示剂由绿色变为蓝色。生长并变蓝为阳性；不生长且保持绿色为阴性。

需要注意，伤寒沙门氏菌等部分菌株可表现为枸橼酸盐阴性或弱阳性。因此，枸橼酸盐结果不能单独决定是否为沙门氏菌。

九、H₂S 产生反应

多数沙门氏菌可产生 H₂S，这是其在 TSI、KIA、HE、XLD、BS 等培养基上形成黑色中心或黑色沉淀的重要原因。

H₂S 产生通常来自细菌对含硫化合物的还原，例如硫代硫酸盐被还原生成 H₂S。H₂S 与铁盐或铋盐反应形成黑色硫化物沉淀。因此，在 XLD 琼脂上，典型沙门氏菌常形成红色菌落并带黑色中心；在 HE 琼脂上常呈蓝绿色至蓝色菌落并可有黑色中心；在三糖铁中可见底层黑变。

但 H₂S 阴性并不能完全排除沙门氏菌，部分血清型可能弱产或不产 H₂S。

十、生化鉴定结果的综合判读

沙门氏菌典型生化组合通常表现为：葡萄糖阳性，乳糖和蔗糖阴性，TSI 为 K/A，H₂S 多数阳性，尿素酶阴性，吲哚阴性，VP 阴性，赖氨酸脱羧酶阳性，枸橼酸盐多数阳性，ONPG 通常阴性，KCN 阴性，硝酸盐还原阳性。

若疑似菌株符合上述多数特征，可判为疑似沙门氏菌，并进一步进行血清学鉴定或分子确认。若生化结果与典型反应差异较大，应考虑其他肠杆菌科细菌，如变形杆菌、柠檬酸杆菌、阴沟肠杆菌、克雷伯菌或志贺氏菌等。

十一、常见误区

第一，沙门氏菌不是 2000 多个“种”，而是血清型众多。

第二，TSI 产黑并不等于一定是沙门氏菌，变形杆菌、柠檬酸杆菌等也可能产 H₂S。

第三，沙门氏菌通常 ONPG 阴性，原文中“具有 β-半乳糖苷酶”的说法不适用于典型沙门氏菌。

第四，赖氨酸脱羧酶试验不是丙二酸盐利用试验，二者原理完全不同。

第五，单个生化反应不能确诊沙门氏菌，必须组合判读，并结合血清学或其他确认方法。

十二、小结

沙门氏菌生化鉴定依赖一组典型反应组合，而不是单一试验。其常见特征包括：革兰氏阴性杆菌，兼性厌氧，多数有运动性；不发酵乳糖和蔗糖，发酵葡萄糖；TSI 多表现为斜面碱性、底层酸性并常产 H₂S；尿素酶、吲哚、VP 和 ONPG 通常阴性；赖氨酸脱羧酶多数阳性；枸橼酸盐多数阳性。实际检验中，应将三糖铁、尿素酶、吲哚、ONPG、赖氨酸脱羧酶、枸橼酸盐等结果综合分析，并通过血清学或分子方法进一步确认，以提高沙门氏菌鉴定的准确性。