粪肠球菌(Enterococcus faecalis)为革兰氏阳性,过氧化氢阴性球菌。其原属于链球菌属,因其与其他链球菌同源程度低,甚至不到9%,故将粪肠球菌与屎肠球菌从链球菌属中分离出来,将其归为肠球菌属。粪肠球菌是一种兼性厌氧型革兰氏阳性乳酸菌,菌体形态为球状或链状,直径大小,无荚膜,无芽孢,对环境适应力和抵抗力强,可耐受四环素、卡那霉素、庆大霉素等多种抗生素,生长条件要求不严格 [1] 。它可利用精氨酸为能源,发酵山梨醇,不发酵阿拉伯糖。在简单的培养基上生长不需叶酸 [2] 。
简介
细菌分类学上,肠球菌属早期并不存在,现今的一些菌种本归属于链球菌属。肠球菌在分类学上已经过多次变迁。1930 年,肠球菌被归入 D 群链球菌。1984 年,DNA-DNA 杂交和 16SrRNA 测序表明屎链球菌(S.faecium) 和粪链球菌(S.faecalis)与其他链球菌显著不同。同年,Schle-ifer 等提出肠球菌应从链球菌中脱离出来,形成一个新的肠球菌属(Enterococcus)。到目前为止,以 16SrRNA 测序和 DNA-DNA 杂交作为分类基础,该属已增加到 28 种之多。不久之后,可能还会重新分类。粪肠球菌为该属中最常见的即为代表种。该属通常指粪便来的可以用氮钠分离鉴定的一群革兰氏阳性球菌。由于肠球菌的菌种均含有Lancefield的D群抗原,亦称D群粪肠球菌或D群肠球菌。肠球菌的DNA G+C含量33%-39%mol。
粪肠球菌属于动物肠道内的正常菌群,一般认为粪肠球菌对动物或人的机体无害,是一种共生菌。近年研究已证实,部分粪肠球菌在长期进化中出现毒力基因,可引起广泛的感染。而且由于抗生素的长期和大量不规范使用,粪肠球菌获得性耐药性不断上升,治疗粪肠球菌感染日益困难。
生物学特性
形态与染色
革兰阳性球菌,单个、成双或短链排列的卵圆形球菌,无芽孢、无荚膜。
菌形圆或椭圆,可顺链的方向延长,直径0.5-1.0微米,大多数成双或短链状排列,通常不运动。在丰富培养基上菌落大而光滑,直径1-2毫米,全缘,罕见色素。
培养特性
在血琼脂平板上35℃培养18-24h,形成较小、灰白色、湿润、凸起、有α或γ溶血环的菌落。在麦康凯琼脂平板上形成较小、干燥、粉红色菌落。在脑心浸液肉汤中均匀浑浊生长。
其营养要求低,在普通营养琼脂上也可生长。能在10℃或45℃ pH 9.6或含6.5%NaCl肉汤培养基中生长,并能耐65℃ 30分钟。它可利用精氨酸为能源,发酵山梨醇,不发酵阿拉伯糖。在简单的培养基上生长不需叶酸。
生化反应
触酶试验阴性,分解甘露醇,不分解阿拉伯糖,胆汁七叶苷试验阳性,在含65%NaCl的肉汤中生长,多数菌株PYR试验阳性,对杆菌肽耐药
鉴别要点
1.本菌特征
革兰阳性球菌,触酶试验阴性,在65%NaCl中生长,胆汁七叶苷试验阳性,45℃中生长。
2.与链球菌属和乳球菌属的鉴别
肠球菌属能在pH9.6的肉汤和45℃环境中生长,胆汁七叶苷和盐耐受试验阳性,而链球菌属和乳球菌属则相反。
3.与屎肠球菌、鸟肠球菌的鉴别
粪肠球菌不分解L-阿拉伯糖,分解山梨觅醇。屎肠球菌能分解Ⅰ-阿拉伯糖,不分解山梨醇。鸟肠球菌分解L-阿拉伯糖、山梨醇 [5] 。
4.与铅黄肠球菌、鹑鸡肠球菌的鉴别
粪肠球菌不分解鼠李糖,亚碲酸盐试定验阳性,铅黄肠球菌、鹑鸡肠球菌则相反。铅黄肠球菌与鹑鸡肠球菌的区别,铅黄肠球菌产黄色素鹑鸡肠球菌则不产。
分布
粪肠球菌分布在畜、禽养殖场所和畜、禽产品生产加工的环境中,存在于人和动物上呼吸道、消化道、生殖道内,广泛分布于自然界中。
物种价值
《饲料添加剂品种目录(2013)》将粪肠球菌规定为可以添加到饲料中的菌种。粪肠球菌具有保护屏障功效。粪肠球菌可在肠道上皮细胞上形成生物膜,保护肠上皮细胞免受有害物质侵袭。粪肠球菌具有营养功效,刘艳(2008)研究表明,粪肠球菌菌体含多种小肽,能促进氨基酸及残基的吸收,提高组织蛋白的合成。粪肠球菌可产生抑菌物质,如细菌素。细菌素通过特异性吸附在敏感细胞表面受体,如形成离子通道引起离子渗漏,影响ATP的合成和特定物质的运输,最终抑制蛋白质和DNA等大分子物质的合成致使细胞死亡,从而起到抑菌杀菌作用。粪肠球菌产生的其中一类细菌素具有特异性,其抗菌谱窄,能够防止病原微生物接触肠黏膜细胞。粪肠球菌还可产生具有广谱抗菌特性的细菌素,对假单孢菌、沙门菌及志贺氏菌有较好的抑制作用。研究证实,粪肠球菌能够有效抑制李斯特菌和金黄色葡萄球菌生长,其原因是粪肠球菌代谢产生伏尔加霉素。给断奶仔猪中饲喂粪肠球菌,发现其粪便中大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的数量减少。
饲用应用
①粪肠球菌制备成微生物制剂可直接投喂养殖动物,有利于改善肠道内微生态平衡,防治动物肠道菌丛区系紊乱。 ②分解蛋白质为小肽、合成B族维生素等功效。
③粪肠球菌也能增强巨嗜细胞的活性,促进动物的免疫反应,提高抗体水平。
④粪肠球菌在动物肠道内可形成生物薄膜附着于动物肠道粘膜上,并且发育、生长和繁殖,可形成乳酸菌屏障,抵御外来病菌病毒及霉菌毒素等的副影响,而芽孢杆菌和酵母菌等都是过路菌,没有这个功能。
⑤粪肠球菌能把部分蛋白质分解成酰胺和氨基酸,把大部分的碳水化合物的无氮浸出物转化为L型乳酸,可以对钙质合成L-乳酸钙,促进养殖动物对钙质的吸收。
⑥粪肠球菌还能够将饲料中的纤维变软,提高饲料的转化率。
⑦粪肠球菌能够产生多种抗菌物质,这些抗菌物质对动物体内常见的致病菌具有良好的抑制作用。
危害
粪肠球菌可引起医源感染,最常见为尿道感染(大部分与尿道器械操作、导尿等有关)。其次为腹部和盆腔等部位的创伤和外科术后感染。
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