高順華,王興敏,劉 菲,康欣悅,王保霖,周賀霞
(1.成都醫(yī)學院檢驗醫(yī)學院,四川成都610500;2.四川省動物源性食品獸藥殘留防控技術工程實驗室,四川成都610500)
希瓦菌(Shewanellaspp.)被認為是引起水產(chǎn)高蛋白食品腐敗變質的主要細菌類群。也有研究指出,希瓦菌是人和水生動物的機會致病菌,但由于其多數(shù)為嗜冷菌而不為臨床微生物學家所關注[1]。其生長發(fā)育受溫度影響較大,生長的溫度范圍為1~40℃[2-3]?,F(xiàn)作為生物催化劑被應用于發(fā)酵、發(fā)電、采礦等多個領域[4-6]。由于抗生素的普遍使用,由希瓦菌引起的感染日益增加。近年來,國內外有大量關于腐敗希瓦菌感染海水養(yǎng)殖動物、淡水養(yǎng)殖動物甚至部分臨床患者感染案例的報道。汪永祿等[7]國內首次從2起聚餐性食物中毒腹瀉患者標本中分離到海藻希瓦菌和腐敗希瓦菌,并提出其可能為食物中毒的病原菌。魏超等[8]首次從鮮豬肉中檢出腐敗希瓦菌,并發(fā)現(xiàn)其對復方新諾明、土霉素、卡那霉素完全耐藥。秦蕾等[9]報道了異育銀鯽暴發(fā)的腐敗希瓦菌感染,發(fā)現(xiàn)感染發(fā)病的魚軀干充血發(fā)紅,肛門紅腫,解剖發(fā)現(xiàn)有腹水,花斑肝,高濃度組發(fā)病魚腹腔可見點狀出血。郭全友等[10]經(jīng)研究確定,冷藏大黃魚的優(yōu)勢腐敗菌為腐敗希瓦。張瑩等[11]研究發(fā)現(xiàn),腐皮綜合癥病灶中部分優(yōu)勢菌存在N-?;呓z氨酸內酯類化合物介導的群體感應系統(tǒng),其中,腐敗希瓦菌活性最高。KOZI?SKA等[12]從鯉魚、鱒魚體內分離得到2株腐敗希瓦菌,對魚進行腹腔注射后產(chǎn)生疾病征兆;KORUN等[13]從鱸魚體內分離得到腐敗希瓦菌,該菌株可引起皮膚潰瘍、腎功能受損、脾臟腫大。方四倍[14]報道了希瓦菌引起的2例血流感染;丁秀榮等[15]報道了希瓦氏菌感染7例肝病患者,其中,血流感染2例,腹膜炎4例,膽道感染1例。朱聰智[16]也從老年肺炎患者痰液中檢出腐敗希瓦菌。ROUZIC等[17]也曾報道過腐敗希瓦菌感染肝硬化和糖尿病患者的案例。這些研究都證明了腐敗希瓦菌的潛在危險性。故該菌應引起微生物學和臨床學界的高度關注。沙門氏菌為革蘭氏陰性桿菌,需氧及兼性厭氧,無芽孢無莢膜,大多周生鞭毛,為常見致病菌,感染沙門氏菌的人或食用帶菌者糞便污染的食品均會引起食物中毒。而腐敗希瓦菌與沙門氏菌同為革蘭氏陰性桿菌,周生鞭毛,能運動,二者在沙門氏菌顯色培養(yǎng)基、BS培養(yǎng)基上的菌落特征較相似,并且均可在血平板上發(fā)生溶血。腐敗希瓦菌雖為條件致病菌,但其近年來引起多起臨床感染,在養(yǎng)殖動物及病人分泌物中多次被分離出。
本試驗從魷魚中分離檢測出腐敗希瓦菌一株,經(jīng)ATB生化鑒定和基質輔助激光解析離子化飛行時間質譜(Laser Desorption lionization Time of Flight Mass Spectrometry)鑒定后接種血平板和BS培養(yǎng)基,并用5類9種常見抗生素對其進行抗性比較,以期為腐敗希瓦菌防控提供參考。
供試凍藏魷魚購于市場。
ATB微生物鑒定儀、ATB試劑條ID 32E、NaCl 0.85%Medium(法國生物梅里埃公司);MALDITOF-MS(日本島津,AMIMA Confidence);生物安全柜(上海立申儀器設備有限公司,HF-safe-1200);生化培養(yǎng)箱(上海齊欣科學儀器有限公司,LRH-500F)。
緩沖蛋白胨水(BPW)(廣東環(huán)凱微生物科技有限公司);營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、血平板(北京陸橋技術有限責任公司);法國科瑪嘉沙門氏菌顯色培養(yǎng)基(上海欣中生物工程有限公司);抗生素藥敏片:青霉素G、土霉素、氯霉素、鏈霉素、羅紅霉素、慶大霉素、卡那霉素、環(huán)丙沙星、復方新諾明(Oxoid公司,Φ6 mm)、甲酸(TEDIA,色譜純)、乙腈(Thermo Fisher Scientific,色譜純)、α-氰-4-羥基肉桂酸(α-CCA)(SIGMA,suitable for MALDI-TOF-MS)。
1.3.1 腐敗希瓦菌的分離純化和生化試驗 于無菌間準確稱取25.0g樣品置于裝有225mLBPW的無菌均質袋中,用拍擊式均質器以8 000~10 000 r/min均質2 min。將均質后樣品放于36℃恒溫培養(yǎng)箱中前增菌培養(yǎng)18 h,混勻后移取1 mL轉種于10 mL TTB內,于(42±1)℃培養(yǎng)24 h。同時,另取1 mL轉種于10 mL SC內,于(36±1)℃培養(yǎng)24 h。于生物安全柜中劃線接種于沙門氏菌顯色平板和BS瓊脂。挑取可疑單菌落接種三糖鐵瓊脂,先于斜面劃線再于底層穿刺,并接種賴氨酸脫羧酶試驗培養(yǎng)基和營養(yǎng)瓊脂平板,于(36±1)℃培養(yǎng)18~24 h。
1.3.2 腐敗希瓦菌的鑒定
1.3.2.1 生化鑒定 挑取血平板上的單菌落于比濁管,混勻并調整至0.5麥氏濃度(約1.5×108cfu/mL),用移液槍將樣品加至試劑條樣杯中,其中,鳥氨酸脫羧酶(ODC)、精氨酸雙水解酶(ADH)、賴氨酸脫羧酶(LDC)、尿素酶(URE)、L- 阿拉伯醇(LARL)、d-半乳糖酸鹽同化(GAT)、5-酮葡萄糖酸(5KG)7個項目用石蠟油液封,保證其孔為厭氧狀態(tài),由ATB微生物鑒定系統(tǒng)檢測分析數(shù)據(jù)并得到最終結果。
1.3.2.2 質譜鑒定 挑取血平板上單個菌落于1 mL乙醇中,振蕩 1 min,40 kHz超聲 10 min,8 000 r/min離心2 min,棄上清后加入70%甲酸水溶液50~100 μL,振蕩混勻超聲10 min,再加入100%乙腈50~100 μL,振蕩混勻靜置 30 min,超聲 10 min,8000r/min離心2min,取上清液1μL點至靶板,自然晾干后加入1 μLα-CCA,靜置晾干后上機檢測。
1.3.2.3 檢測條件 ESI離子源,氮氣激光器,固定聚焦337 nm,激光能頻72~88 Hz,初始能頻80 Hz,收集范圍3 000~13 000,采用ATCC 8739標準大腸桿菌校準,將微生物圖譜質荷比(m/z)信息導入MALDI-TOF/SARAMIS數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與其中的超級譜圖進行匹配,從而得出微生物質譜鑒定結果。
1.3.3 腐敗希瓦菌藥敏試驗 取1.3.2.1中菌懸液55 μL于空白平皿中,將配制好的營養(yǎng)瓊脂冷卻至45~50℃后傾注平皿,振蕩混勻,待培養(yǎng)基凝固后,將藥敏片用無菌鑷子貼于培養(yǎng)基表面,每種藥敏片做一個平行,每皿2片,以空白為對照,于36℃恒溫培養(yǎng)24 h,觀察抑菌圈形態(tài)并測量其直徑。按照藥敏試驗抗性標準抑菌圈直徑判定敏感度:抑菌圈直徑在20 mm以上為極敏,在5~20 mm為高敏,在10~14 mm為中敏,在10 mm以下為低敏,0 mm為不敏[18]。
表1 培養(yǎng)基上的菌落特征
該菌在沙門氏菌科瑪嘉顯色培養(yǎng)基呈光滑淡紫色菌落、BS瓊脂上呈灰綠色菌落,在血平板上發(fā)生溶血,在TSI瓊脂上斜面呈紅色、底層呈黃色、底部形成黑色沉淀,穿刺接種呈擴散性生長(表1)。
生化鑒定結果如表2所示。經(jīng)系統(tǒng)鑒定,該微生物為腐敗希瓦菌(Shewanellaputrefaciens SP.),其中,T值為1.0,ID值為98.4%。其中,T值表示其生化反應結果與該菌最典型生化譜的接近程度,ID值為根據(jù)被鑒定菌株的生化反應模式得出的鑒定結果,其可信度在已知的菌庫細菌中所占的百分比。當ID>90.9%、T>0.25時鑒定結果較好。因此,腐敗希瓦菌的鑒定為好的鑒定結果。
表2 腐敗希瓦菌生化鑒定結果
質譜鑒定結果 MALDI-TOF-MS圖譜如圖1所示。經(jīng)與SARAMIS數(shù)據(jù)庫中匹配,鑒定該菌為腐敗希瓦菌。
本試驗采用常見的9種人用或獸用抗生素進行抗性試驗,β內酰胺類抗生素采用青霉素G;氨基糖苷類抗生素采用慶大霉素、卡那霉素、鏈霉素;四環(huán)素類采用土霉素;大環(huán)內酯類抗生素采用羅紅霉素;氯霉素類抗生素類采用氯霉素;磺胺類抗生素采用復方新諾明;喹諾酮類抗生素采用環(huán)丙沙星。并且該菌傾注平皿后呈表面生長,表明其為嚴格需氧型。抑菌情況列于表3,氯霉素及青霉素敏感試驗如圖2、3所示。從表3可以看出,卡那霉素、慶大霉素、羅紅霉素、土霉素、氯霉素、鏈霉素、復方新諾明、環(huán)丙沙星都表現(xiàn)出對此菌的明顯抑制作用(氯霉素抑制效果最強,復方新諾明效果有限),僅青霉素G對其無抑制作用。
表3 腐敗希瓦菌藥敏試驗結果
試驗用《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗沙門氏菌檢驗》(GB 4789.4—2016)方法對魷魚樣品進行檢測,選擇分離所得菌落在BS瓊脂與沙門氏菌顯色培養(yǎng)基上均表現(xiàn)為沙門氏菌可疑菌落,并且該菌在血平板上發(fā)生溶血。分離菌株經(jīng)ATB生化鑒定和質譜鑒定確定為腐敗希瓦菌。接種TSI瓊脂和賴氨酸脫羧酶培養(yǎng)基后三糖鐵瓊脂斜面產(chǎn)堿底層產(chǎn)酸,H2S陽性,賴氨酸脫羧酶試驗呈陰性。根據(jù)GB4789.4—2016方法可初步判斷為可疑沙門氏菌屬;再與沙門氏菌屬生化反應初步鑒定表反應序號A1對應,只有賴氨酸脫羧酶一項反應結果不一致,與甲型副傷寒沙門氏菌十分相似。這可能會對沙門氏菌的鑒定帶來較大干擾。但將腐敗希瓦菌藥敏試驗結果(表3)與沙門氏菌生化表進行比較發(fā)現(xiàn),沙門氏菌通常能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、甘露醇、山梨醇,不發(fā)酵乳糖、蔗糖和側金盞花醇,不產(chǎn)吲哚,不水解尿素。而由腐敗希瓦菌生化鑒定結果可以看出(表2),腐敗希瓦菌不能發(fā)酵葡萄糖、乳糖、蔗糖、麥芽糖、甘露醇、山梨醇和側金盞花醇;不產(chǎn)吲哚,不水解尿素,但能利用丙二酸鹽,產(chǎn)L-天冬氨酸芳胺酶。由此可以看出,二者生化反應差別較大。
試驗從魷魚中分離純化得到一株腐敗希瓦菌,該菌在BS瓊脂與沙門氏菌顯色培養(yǎng)基上均表現(xiàn)為沙門氏菌可疑菌落,并且該菌在血平板上發(fā)生溶血。這與沙門氏菌在BS瓊脂、沙門氏菌顯色培養(yǎng)基、血平板等培養(yǎng)基上的菌落特征十分相似。而進一步生化試驗比較發(fā)現(xiàn),二者在生化反應中存在較大區(qū)別。故可以通過生化反應的差異性將二者進行區(qū)分。關于兩菌在BS瓊脂、沙門氏菌顯色培養(yǎng)基、血平板上菌落特征相似的機制還有待進一步試驗研究。
藥敏試驗結果顯示,該菌株對8種常用抗生素極為敏感,其中,復方新諾明抑制效果不佳,菌苔抑菌圈內完全渾濁,并且青霉素G對其毫無抑制效果。近年來相關研究表明,腐敗希瓦菌分別對磷霉素、氨芐西林、復方新諾明、土霉素、卡那霉素等多種常見抗生素表現(xiàn)出完全抗性。感染動物主要表現(xiàn)為體表潰爛、肝腫大、皮膚黏膜出血性病變。其耐藥性菌株間存在較大差異,其原因可能與抗生素的濫用及地區(qū)環(huán)境差異密不可分。這種抗性抗致使受到感染后治療恢復極其困難,對其進行耐藥性總結對臨床用藥具有較大參考意義。