检测和分离具有临床意义的Vibrio菌种需要使用选择性和鉴别性培养基。本研究评估了一种新型显色培养基在检测和鉴定V. parahaemolyticus及其他相关菌种方面的能力。结果表明,该新型培养基比传统培养基具有更高的敏感性和特异性。
需要JoVE订阅才能观看此内容。 请登录或开始免费试用
检测和分离具有临床意义的Vibrio菌种需要使用选择性和鉴别性培养基。本研究评估了一种新型显色培养基在检测和鉴定V. parahaemolyticus及其他相关菌种方面的能力。结果表明,该新型培养基比传统培养基具有更高的敏感性和特异性。
由食源性感染在美国引起的 弧菌 物种数量呈现上升趋势。在该属中 副溶血性弧菌,V. parahaemolyticus 负责大部分 弧菌属相关感染。因此,准确区分三者至关重要 弧菌属 物种和检测 副溶血性弧菌 对于确保食品安全至关重要。尽管分子检测技术日益普及,依赖培养的方法仍在常规使用,并在某些情况下被视为标准方法。因此,本研究测试了一种新型显色琼脂培养基,旨在提供一种更优的方法,用于分离和鉴别具有临床意义的微生物 弧菌 spp. 该方案比较了检测的灵敏度、特异性和检测限 副溶血性弧菌 新型显色培养基与传统培养基之间的比较。多种 副溶血性弧菌 菌株(n=22) 代表不同血清型和来源的菌株被使用。这些菌株先前由美国食品药品监督管理局(FDA)和疾病控制与预防中心(CDC)鉴定,并在我们的实验室中进一步验证 tlh-PCR。在至少四次独立实验中,将这些菌株分别接种于显色琼脂和硫代硫酸盐-柠檬酸盐-胆盐-蔗糖(TCBS)琼脂,后者是培养该物种推荐使用的培养基,随后在35–37 °C下培养24–96小时。三 副溶血性弧菌 菌株(13.6%)在TCBS培养基上未能最佳生长,但若生长则呈现绿色菌落。两株菌(9.1%)在显色琼脂上未产生预期的青色菌落。非副溶血性弧菌 菌株(n=32)也被用于检测显色琼脂的特异性。在这些菌株中,有31株未生长或表现出其他菌落形态。平均回收率 副溶血性弧菌 在显色琼脂上的相对计数约为添加2% NaCl的胰蛋白胨大豆琼脂的96.4%。综上所述,这种新型显色琼脂是一种有效的检测培养基 副溶血性弧菌 并将其与其他弧菌区分开来。
作为该组织的一员 弧菌 属, 副溶血性弧菌 是一种革兰氏阴性、不形成芽孢、呈弯曲杆状的细菌。在液体和半固体环境中均表现出高度运动性。大多数 副溶血性弧菌 菌株对人类无致病性,但致病亚型曾引发流行病和大流行,因此该物种在许多国家被视为重要的食源性病原体1,2发病率 弧菌 自2000年以来,美国的感染率呈上升趋势3. 在……之中 弧菌 sp.(复数:spp.) 副溶血性弧菌 是美国报告引起疾病最频繁的物种4,5其他具有临床意义的物种包括 V. alginolyticus, V. vulnificus, V. cholerae, 等等。 少数疾病由多种物种同时引起。
副溶血性弧菌 是海洋水体中的天然栖居物种,因此广泛分布于全球各地的海洋水域,包括河口地区。该物种于1950年因日本发生一起食物中毒暴发事件而被发现。在美国,该物种首次从普吉特湾地区的海水、沉积物及贝类中分离获得。6,7海洋栖息地中的滤食性生物,例如双壳类贝类,可能携带 副溶血性弧菌 作为其正常菌群的一部分8因此, 副溶血性弧菌 人类感染通常与食用受污染的海产品有关,尤其是生的或未煮熟的贝类。另一种较少见的感染途径是开放性伤口接触海水,从而导致皮肤感染。大多数 副溶血性弧菌 菌株不会引起人类疾病,但某些携带毒力因子(如耐热直接溶血素,TDH)的亚型具有致病性。食源性疾病的最常见症状 副溶血性弧菌 感染症状包括腹泻和腹痛,随后出现恶心、呕吐和发热。也有头痛和寒战的报道。中位潜伏期为15小时,但在摄入足量致病菌株后,潜伏期可长达96小时。9病程持续两到三天。由 副溶血性弧菌 通常具有自限性,因此无需特殊治疗。轻度胃肠炎可通过口服补液进行有效治疗。较严重的病例可使用四环素或环丙沙星等抗生素治疗。10胃肠炎病例的死亡率约为2%,但若患者发展为血流感染或败血症,死亡率可高达29%。任何食用海鲜或有开放性伤口暴露于海水者均存在感染风险 副溶血性弧菌 感染。病情更严重、可危及生命的形式为败血症,在患有基础疾病的亚人群中更为常见。11,包括酒精中毒、肝病、糖尿病、肾病、恶性肿瘤以及其他导致免疫反应减弱的疾病。值得注意的是,这类人群也更容易感染由 V. vulnificus,可在类似于自然栖息地的环境中找到 副溶血性弧菌.
副溶血性弧菌 通常使用硫代硫酸盐-柠檬酸盐-胆盐-蔗糖(TCBS)琼脂作为选择性和鉴别性培养基进行分离。在接种TCBS琼脂前,可先在碱性蛋白胨水中进行增菌。TCBS上的可疑菌落需进一步通过一系列生化试验和/或针对物种特异性基因的分子检测方法进行鉴定。基于PCR的方法常用于确认菌种身份。 副溶血性弧菌 通过扩增热不稳定溶血素基因, tlh12.
无论选择何种验证方法,拥有有效的培养基以分离和区分都至关重要 副溶血性弧菌 与其他海洋弧菌区分开来。TCBS 培养基通常被用于区分弧菌属内的不同物种 弧菌 根据其发酵蔗糖的能力对属进行分类12阳性发酵反应伴随pH指示剂溴百里酚蓝的颜色变化。 副溶血性弧菌 菌落在TCBS上具有较明显的特征,呈现蓝绿色。然而,该培养基难以轻易区分 V. alginolyticus 和 V. cholerae 蔗糖发酵 变形杆菌属 物种可能产生类似黄色的菌落 V. cholerae 或 V. alginolyticus13在TCBS上初次分离时 副溶血性弧菌 也可能被误认为 嗜水气单胞菌,志贺样邻单胞菌,以及 假单胞菌 种(spp.)14延迟发酵蔗糖的菌株可能与其他不发酵蔗糖的菌株混淆 弧菌13,包括 副溶血性弧菌TCBS 被发现对……不敏感 大肠杆菌, Pseudomonas putrefaciens,以及其他物种。另有多个物种可产生从绿色到灰色的菌落,可能与之混淆 副溶血性弧菌 或 V. vulnificus15因此,有必要开发具有更高灵敏度和特异性的替代培养基,以用于检测和分离 副溶血性弧菌 及其他近缘物种。
近年来已开发出多种替代性培养基。除了添加选择性试剂外,大多数培养基还含有显色底物,以根据不同物种的特异性酶活性差异进行区分。例如,吲哚基-β-葡萄糖苷和吲哚基-β-半乳糖苷作为显色底物,可依据β-葡萄糖苷酶和β-半乳糖苷酶的产生能力差异,将呈现蓝绿色的V. parahaemolyticus菌落与呈紫色的V. cholerae菌落区分开来16。多个研究团队开发的不同配方的显色琼脂已被评估,其性能被报道与TCBS相当或更优17,18,19。使用显色培养基的一个优势在于其周围培养基的着色程度极低,从而有利于特定菌落的分离。在本研究中,我们评估了一种新配方显色培养基检测和分离V. cholerae、V. parahaemolyticus和V. vulnificus的能力,并特别关注其区分V. parahaemolyticus与其他物种的能力。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
1. 微生物菌株的培养基与培养
注意:所有实验均需使用无菌技术。使用无菌材料。使用前对所有容器、工具和试剂进行灭菌。由于被视为生物危害物,所有废弃材料在丢弃前必须经高压灭菌处理。以下所有操作的高压灭菌温度和时间组合为 ≥121 °C × ≥15 min。
2. 通过 PCR 进行物种鉴定
3. 选择性与鉴别培养基上的培养
4. 恢复实验
![figure-protocol-1 柱容量计算公式,\(N=C/[(1 \times n_1)+(0.1 \times n_2)] \times df\);色谱分析](/files/ftp_upload/54493/54493eq1.jpg)
5. 竞争实验
6. 牡蛎匀浆物的影响
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
本研究共收集了54株微生物菌株,其中包括22株V. parahaemolyticus种、19株其他Vibrio属物种以及13株非Vibrio属物种(表1)。大多数V. parahaemolyticus菌株来自美国食品药品监督管理局(FDA)、疾病控制与预防中心(CDC)或其他州卫生部门,代表了多种血清型和分离来源。这些菌株此前已由监管机构鉴定确认。我们进一步通过tlh-PCR21,22对这些V. parahaemolyticus菌株的身份进行了验证。
| 物种 | 测... |
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
本研究聚焦于培养基的开发与评估。传统上,TCBS 是用于分离和检测的选用性和鉴别性培养基 副溶血性弧菌,霍乱弧菌 和 V. vulnificus12然而,已有研究报道了该培养基存在一些局限性,例如无法实现分化 V. cholerae 来自其他 弧菌属 物种。蔗糖和pH指示剂是TCBS中的鉴别成分。因此,能够发酵蔗糖的菌株产酸,导致培养基颜色改变。培养基的着色是TCBS的一个缺点,因为它可能妨碍对菌落形态的观察。新开发的显色培养基利用高pH和高盐浓度抑制非目标菌的生长弧菌 在许多海洋样本中发现的物种。该新型显色培养基的最终 pH 值为 8.6±0.2。每升去离子水中含有蛋白胨 10 g、海盐混合物 10 g、牛胆汁 10 g、硫代硫酸钠 10 g、酵母提取物 5 g、柠檬酸钠 5 g、碳酸钠 2.2 g、乳糖 2 g、丙酮酸钠 0.5 g、显色混合物 0.3 g 以及琼脂 15 g。该显色混合物可实现不同菌种间的区分 弧菌属 spp. 根据其产生特定酶的能力差异进行区分。与改变TCBS琼脂培养基颜色不同,不同的...
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
部分培养基由加利福尼亚州圣玛丽亚的Hardy Diagnostics慷慨提供。Thorsen在加利福尼亚州立理工大学就读期间开展了本研究。他目前是Hardy Diagnostics的员工。
感谢 M. Channey、E. Chau 和 K. Tomas 在本项目中的协助。项目经费部分由加州理工州立大学资助。
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 试剂/设备 | |||
| 琼脂 | Fisher Scientific | DF0140-15-4 | 可使用其他品牌 |
| 高压灭菌器 | 任意 | ||
| BHI 粉末 | Fisher Scientific | DF0418-17-7 | 可使用其他品牌 |
| 搅拌器 | 任意 | 用于搅碎牡蛎肉 | |
| CampyGen 气体发生器 | Hardy Diagnostics | CN035A | 用于提供微需氧环境;可使用其他品牌 |
| 巧克力琼脂平板 | Hardy Diagnostics | E14 | 可使用其他品牌 |
| 常规 PCR 试剂(dNTPs、MgCl2、Taq 聚合酶) | 任意 | 或使用 PCR 微珠(Fisher Sci 46-001-014) | |
| 培养管 | Fisher Scientific | S50712 | 可使用其他品牌 |
| Eppendorf 管 | Fisher Scientific | S348903 | 可使用其他品牌 |
| 凝胶成像系统 | 任意 | ||
| HardyChrom 弧菌琼脂平板 | Hardy Diagnostics | G319 | 本研究评估该培养基 |
| 培养箱 | 任意 | ||
| 接种环 | Fisher Scientific | 22-363-606 | 本研究使用 10 微升规格 |
| NaCl | Fisher Scientific | BP358-212 | 可使用其他品牌 |
| 牡蛎 | 任意 | ||
| PBS | Fisher Scientific | R23701 | 可使用其他品牌 |
| 培养皿 | Fisher Scientific | FB0875713 | 可使用其他品牌 |
| 移液器及吸头 | 任意 | 需使用灭菌吸头 | |
| tlh 引物 | IDT DNA | ||
| 天平 | 任意 | ||
| 涂布棒 | Fisher Scientific | 08-100-11 | 可改用玻璃珠代替 |
| Stomacher 搅拌器 | Stomacher | 400 | 样品以 200 rpm 匀浆 30 秒。 可使用其他匀浆设备。 |
| 搅拌器用无菌滤袋 | Fisher Scientific | 01-812-5 | |
| TCBS 粉末 | Hardy Diagnostics | 265020 | 本研究评估该培养基 |
| PCR 仪 | 任意 | ||
| TSB 粉末 | Fisher Scientific | DF0370-07-5 | 可使用其他品牌 |
| 紫外观察柜 | 任意 | 发射长波紫外光 | |
| 水浴锅 | 任意 | | |
| 名称 | 来源 | 目录编号 | 备注 |
| 细菌种类与菌株 | |||
| Aeromonas hydrophila | ATCC | ||
| Candida albicans | ATCC | ||
| Campylobacter jejuni | ATCC | ||
| Escherichia coli | ATCC | ||
| Proteus mirabilis | ATCC | ||
| Pseudomonas aeruginosa | ATCC | ||
| Staphylococcus aureus | ATCC | ||
| Salmonella Choleraesuis | ATCC | ||
| Shigella boydii | ATCC | ||
| Shigella flexneri | ATCC | ||
| Shigella sonnei | ATCC | ||
| Vibrio alginolyticus | ATCC | ||
| V. cholerae(血清型包括 O139、O1、非 O1、El Tor 生物型) | FDA, ATCC | ||
| V. damsela | FDA | ||
| V. fisheri | 环境来源 | ||
| V. fluvialis | CDC | ||
| V. furnissii | CDC | ||
| V. hollisae | FDA | ||
| V. metschnikovii | ATCC | ||
| V. mimicus | FDA | ||
| V. parahaemolyticus(血清型包括 O3:K6、O1:K56、O4:K8、O5:K15、O8、等) | ATCC, FDA, CDC, 环境来源 | ||
| V. proteolyticus | FDA | ||
| V. vulnificus | FDA |
访问受限。请登录或开始试用以查看此内容。