大肠杆菌属 PPT课件

微藻培养法
微藻培养法是一种利用微藻进行培养的方法，通过将微藻接种到适宜的培养基中，并在适宜的光照、温度和pH条件下进行培养，以促进微藻的生长和繁殖。
微藻培养法的优点是能够生产出高营养价值的微藻粉，且微藻具有较高的光合作用效率，可以减少温室气体的排放。
微藻培养法适用于对营养价值要求较高的食品、饲料等领域，如小球藻、螺旋藻等。
摇瓶培养法适用于各种类型的细菌培养，包括大肠杆菌、金黄色大规模生产，且可以实现对细菌生长过程的实时监测和控制。
发酵罐培养法适用于对产量要求较高的细菌培养，如大肠杆菌、酵母菌等。
发酵罐培养法是一种大规模生产细菌的方法，通过在大型发酵罐中接种细菌，并在恒温条件下进行通气和搅拌，以促进细菌的生长和繁殖。
降解有机污染物
大肠杆菌能够转化重金属离子，例如汞、铅和镉等。通过将重金属离子摄入细胞内，大肠杆菌可以将其转化为无害的物质，从而降低其对环境和人类健康的危害。
转化重金属
在生物降解污染物中的应用
废水处理
大肠杆菌在废水处理中具有广泛的应用前景。通过生物反应器技术，将大肠杆菌与其他微生物一起培养，用于处理各种工业和生活废水。
大肠杆菌能够发酵多种糖类，如葡萄糖、乳糖、麦芽糖等。
某些大肠杆菌菌株具有致病性，可引起肠道感染和腹泻。
分类
大肠杆菌属于肠杆菌科，埃希氏菌属。
命名
大肠杆菌的命名是根据其发现的地点和时间来命名的。
大肠杆菌的分类与命名
大肠杆菌在生物体内的地位与作用
大肠杆菌是肠道正常菌群之一，对维持肠道微生态平衡起到重要作用。
通过绘制细胞生长曲线，了解细菌的生长特性和规律，为后续实验提供依据。
大肠杆菌培养的实际应用
05
生产胰岛素
大肠杆菌是一种常用的生产胰岛素的微生物，通过基因工程的方法将人类胰岛素基因转移到大肠杆菌中，使大肠杆菌能够生产出胰岛素，用于治疗糖尿病。

发酵
将发酵罐放入恒温振荡器中培养，控制温度和湿度适宜，观察细菌的生长情况。
收获
当细菌生长到一定阶段时，进行收获，提取所需产物。
04
大肠杆菌培养过程中的问题与解决策略
杂菌污染及其防治
杂菌污染
大肠杆菌培养过程中经常出现 杂菌污染，导致培养失败。
污染来源
杂菌污染通常来自培养基、设 备、空气等。
防治策略
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肠道益生菌
大肠杆菌被认为是肠道益生菌之一，可促进肠道蠕动、增强免疫力、降低胆固醇等。
人类健康
大肠杆菌在肠道内的数量和种类对人类健康有着重要影响，可通过补充益生菌来维持肠道微生态平衡 。
06
大肠杆菌培养的教学实践建议
实验方案的设计与优化建议
确定实验目标
01
明确实验所要达到的目标，如分离、鉴定、纯化大肠杆菌等。
肠道微生物
大肠杆菌是肠道微生物群落中的一 种，对肠道健康和功能具有重要作 用。
促消化
大肠杆菌能够促进肠道蠕动和消化 ，有助于营养物质的吸收。
免疫刺激
大肠杆菌能够刺激肠道免疫系统的 发育和功能，增强机体对病原菌的 抵抗力。
生物拮抗
大肠杆菌具有生物拮抗作用，能够 抑制病原菌的生长和繁殖。
02
大肠杆菌培养的基本原理
将菌种接种到培养基中，放入恒温振荡器中 培养。
发酵罐的灭菌与清洗
准备所需材料
包括发酵罐、不锈钢筛网、清 洗剂等。
灭菌
将发酵罐用高压蒸汽灭菌法灭菌 ，确保无菌状态。
清洗
用清洗剂清洗发酵罐内外部，去除 污垢和残留物。
接种、发酵与收获
准备所需材料
包括发酵罐、接种器、恒温振荡器等。

• 大肠杆菌在外界存活时间与一些主要肠道致病菌接近，它的出现预 示着某些肠道病原菌的存在，因此该菌是国际上公认的卫生监测指 示菌。近年来，有些国家在执行HACCP管理中，将大肠杆菌检测 作为微生物污染状况的监测指标和HACCP实施效果的评估指标。
大肠杆菌的生物学特性
基本形态：
此菌为两端钝圆的短小杆菌，一般约 0.5-0.8μm*1.0-3.0 μm，多单独存在或 成双，但不呈长链排列。约50%的菌株 有周生鞭毛，但多数只有1-4根，一般 不超过10根，故菌体动力弱。多数菌株 有菌毛，有的有荚膜或微荚膜，不形成 芽孢，对普通碱性染料着色好，革兰 氏染色阴性。
革兰氏染色法是细菌学中广泛使用的一种重要的鉴别染色法。 1884年由丹麦医师Gram创立。此法可将细菌分为革兰氏阴性菌 和革兰氏阳性菌两大类。
革兰氏染色的机理主要是利用两类细菌的细胞壁成分和结构 的不同。革兰氏阴性菌的细胞壁中含有较多的类脂质，而肽聚糖 的含量较少。当用酒精或丙酮酸脱色时，类脂质被溶解，增加了 细胞壁的通透性，使初染后的结晶紫和碘的复合物易于渗出，结 果细胞被脱色，经复染后，又染上复染液的颜色。而革兰氏阳性 菌细胞壁中肽聚糖的含量多而且交联度大，类脂质含量少，经乙 醇或丙酮洗脱后，肽聚糖层的孔径变小，通透性降低，因此细胞 仍保留初染时的颜色。
大肠菌群及大肠杆菌测定 ——MPN法检验流程（FDA BAM）
检样50g+450ml稀释液
适当十倍稀释样品
选择3个适宜的连续稀释度的样品稀释液， 每个稀释度接种三管LST肉汤（每管9mlLST肉汤并加有导管），
每管接种1mL 35℃ ，24 ± 2h ~48 ± 2h
没有产气管
有产气管
报告阴性
接种BGLB肉汤管
大肠菌群的定义

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• (3)肠侵袭性大肠杆菌（Enteroinvasive E.coli,EIEC）:EIEC的多数菌株无动力，生 化反应和抗原结构均近似痢疾杆菌，应予注 意。
• （4）肠出血性大肠杆菌 （Enterohemorrhagic E.coli,EHEC）:引起 散发性或暴发性出血性结肠炎，可产生志贺 氏毒素样细胞毒素。EHCO的主要菌型是 O157：H7，还可有O26、OⅢ等
• 耐低温，能在冰箱内长期生存；在自然 界的水中可存活数周至数月；
• 不耐热，75℃ 1分钟即被灭活；对氯敏 感，被1mg/L的余氯浓度杀灭。
• EHEC 的最适生长温度为33-42℃，37℃ 繁殖迅速，44-45℃生长不良，45.5℃停止生 长。
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• EHEC O157:H7除不发酵或迟缓发酵山梨醇 外，其他常见的生化特征与大肠埃希氏菌 基本相似，但也有某些生化反应不完全一致， 具有鉴别意义。EHEC O157:H7虽然有uidA 基因，但其编码的β-葡萄糖醛酸酶无活性， 不能分解4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸苷 （MUG）产生荧光，即MUG阴性。
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• （2）肠致病性大肠杆菌（Enteropathogenic E.coli,EPEC）:是婴儿腹泻的主要病原菌， 有高度传染性，严重者可致死；成人少见。 细菌侵入肠道后，主要在十二指肠、空肠和 回肠上段大量繁殖。切片标本中可见细菌粘 附于绒毛，导致刷状缘破坏、绒毛萎缩、上 皮细胞排列紊乱和功能受损，造成严重腹泻。 EPEC不产生LT或ST。有人报道，EPEC可产 生一种由噬菌体编码的肠毒素，因对Vero细 胞（绿猴肾传代细胞）有毒性，故称VT毒 素。VT毒素的结构、作用与志贺氏毒素相 似，具有神经毒素、细胞毒素和肠毒素性。 鉴定EPEC可根据临床表现与血清型

要基因型：
与基因重组相关的基因型
recA、recB、recC等
与甲基化相关的基因型
dam、dcm、mcrA、mcrB和C、mrr、hsdM等
与点突变相关的基因型
mutS、mutT、dut、ung、uvrB等
与核酸内切酶相关的基因型 hsdR、hsdS、endA等
与终止密码子相关的基因型 与抗药性相关的基因型 与能量代谢相关的基因型
四、致病性：
致病性大肠杆菌
肠道致病性大肠 杆菌
肠道外致病性大 肠杆菌
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含粘附素和肠毒素等、 可分泌具有细胞毒性 的（类）志贺毒素
主要引起非炎症性腹 泻、出血性肠炎、溶 血性尿毒综合征等
主要引致败血症以及 尿道、生殖道、乳腺 等感染
五、微生物诊断：
从可疑症状着手分析，再采集病变组织或者收集粪便或肠内容物，划线接种于麦康 凯或伊红美蓝琼脂平板上，挑取可疑菌落同时接种于TSI琼脂和普通琼脂斜面，然 后革兰氏染色、镜检形态，淘汰不符合者，最后做生化试验；也可用多重PCR法检 测细菌的特异性基因。
3
概述
3
大肠杆菌在麦康凯培养基上长成红色菌落
三、生化特性：
微生物资源数据库共享平台 菌株保藏编号 NKCCMR NK 7.C 7037
普通营养琼脂 上 生 长 24h 后 ， 形成圆形凸起、 光滑、湿润、 半透明、灰白 色、中等大小 菌落。
大肠杆菌与沙门氏菌生化试验鉴别表
实验类别 葡萄糖
乳糖
麦芽糖
E.coli基因组中还包含有许多插入序列，这些插入的片段都是由基因的水平转移和基 因重组而形成的。利用大肠杆菌基因组的这种特性对其进行改造，使其中的某些基 因发生突变或缺失，从而给大肠杆菌带来可以观察到的变化，这种能观察到的特征 叫做大肠杆菌的表现型 (Phenotype)，把引起这种变化的基因构成叫做大肠杆菌的基 因型(Genotype)。具有不同基因型的菌株表现出不同的特性。

1）粘附性菌毛：在1990年Bertsching等首次报道，从 致猪水肿病的大肠杆菌分离出F18，是猪水肿病的 SLTEC菌株的一个重要的毒力因子，它有助于细菌 在猪肠黏膜上皮细胞定居和繁殖。
2）致水肿病2型类志贺毒素 (SLT-2e或SLT-2v)：系引 起猪水肿病的SLTEC所产生的一种蛋白质性细胞毒 素。
兽医生物制品学-分论
大肠杆菌
小组成员：余兆鸿 罗洪瑶 胡国帅 黄荣浩
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1
第一章 大肠杆菌
大肠杆菌是革兰氏阴性杆菌。
多数是肠道的正常菌群，少数为病原菌。
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2
埃希菌属 （Escherichia)
埃希菌属有5个种，其中最重要的 是大肠埃希菌俗称大肠杆菌（E.coli)， 是最常见的临床分离菌。
高达数万种。
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鞭毛抗原（H） K或Vi抗原 菌体抗原（O）
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12
血清型的表示：
根据对大肠杆菌抗原的鉴定，可用O:K:H排列 表示其血清型（抗原结构式）。
如O8:K23（L）:Hl9，即表示该菌具有O抗原8， L型K抗原23，H抗原为19。对含有蛋白质性黏附 素抗原的菌株，其黏附素抗原应并列K抗原之后。 如O8:K87，K88:Hl9中K88即为黏附素抗原F4。
于断奶后仔猪，生长快，体况健壮的仔猪常见。
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23
羔羊大肠杆菌病
流行特点
主要是通过消化道感染， 其次是通过脐部感染，也有 部分是通过呼吸道感染。
发病特点及临床症状
羔羊发生一种以口鼻流沫、呼吸困难和胸膜肺炎为 主要特征的疾病。发病的羔羊据统计有121只，病羊多为 4～20日龄的羔羊，死亡54只，死亡率约44.6%，病程短， 如不及时治疗，约30min到数小时便死亡。发病的羔羊在 刚开始时体温升高，达41～42℃，精神委顿，食欲不振， 腹部胀气，继之出现呼吸困难，脉搏快而弱，口流白沫， 鼻流黏液，运动失调，卧地磨牙，头弯向一侧，最后在 昏迷中死亡，很少见有腹泻病羔。

大肠杆菌可以透过 接合作用传递遗传 物质。
五、抗原及血清型
（一）抗原 O抗原，即菌体抗原，为细胞壁脂多糖。该抗原刺激 机体主要产生IgM类抗体。 H抗原， 即鞭毛抗原 ，H抗原主要刺激机体产生IgG 类抗体，与其他肠道菌基本无交叉反应。 K抗原，即荚膜抗原，位于O抗原外层，为多糖。具 有K抗原的菌株不能被其相应的抗O血清所凝集叫 “O不凝集性”。 据耐热性不同，K抗原又分为：L、A和B 三型。

超过56种 100种以上
170多种
（二）血清型 可用O:K:H排列表示其血清型。如：O8:K23:H19， 表示该菌具有O抗原8，K抗原23，H抗原为19。 致人畜腹泻的产肠毒素大肠杆菌，除含K抗原外， 还可含有蛋白质性粘附素抗原。对粘附素抗原应并 列写于多糖K抗原之后。如：O8:K87，K88:H19 中 K88即为粘附素抗原。
大肠杆菌
大肠杆菌的历史
肠杆菌科,为革兰氏阴性杆菌。根据生化反应、血清 学试验、DNA同源性研究，肠杆菌科至少包括44个 菌属，170个以上的菌种。 埃希菌属（Escherichia）中最重要的是大肠埃希菌 (E. coli) ，常称为大肠杆菌。 大肠杆菌广泛分布于自然界，包括腐生菌、寄生菌 和人及动物的病原菌。多数是人和动物肠道正常菌 群的重要成员。 20世纪中叶，认识到一些特殊血清型的大肠杆菌对 人和动物有病原性，尤其对婴儿和幼畜（禽），常 引起严重腹泻和败血症。

病料
腹泻或水肿病例 败血症病例
常采集粪便或肠粘膜刮取物 麦康凯或伊红美兰琼脂平板划线
常采集血液及其病变组织 血琼脂或麦康凯琼脂平板划线
挑取疑似大肠杆菌菌落5～10个分别在琼脂平板进行纯培养 革兰染色镜检 革兰氏染色阴性 接种TSI琼脂培养基

THANKS
感谢观看
。
食物中毒通常发生在食用被污染 的肉类、奶制品、蔬菜等食品后 ，因此食品生产和加工过程中的
卫生控制至关重要。
抗生素抗性与超级细菌
抗生素是治疗细菌感染的重要药物，但长期使用抗生素会导致细菌产生抗药性。
大肠杆菌等细菌在长期接触抗生素的过程中，会逐渐适应并抵抗抗生素的作用，形 成超级细菌。
超级细菌对多种抗生素具有抗药性，给治疗带来了极大的困难，也对全球公共卫生 安全构成了严重威胁。
致病性或提高其生物合成能力，为工业生产和医疗应入探究大肠杆菌的致病机制，为开发更有效的抗 菌药物和治疗方法提供理论支持。
加强跨学科合作
加强生物学、化学、物理学等领域的跨学科合作，利用新 技术和新方法，推动大肠杆菌研究的创新发展。
提高应用价值
将大肠杆菌的研究成果应用于实际生产和医疗实践中，提 高其应用价值和社会效益。同时，需要关注伦理和安全问 题，确保研究工作的合规性和可持续性。
致病性大肠杆菌的传播途径多样，包 括动物-人传播、人-人传播和食物-人 传播。
这些致病性大肠杆菌通过食物、水或 接触污染表面进入人体，导致腹泻、 呕吐、腹痛等症状，严重时甚至会导 致休克和死亡。
食物中毒与感染
食物中毒是指食用了被致病性大 肠杆菌污染的食物而引起的急性
中毒性疾病。
感染后可能出现恶心、呕吐、腹 痛、腹泻、发热等症状，严重时 可导致脱水、电解质紊乱和休克
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大肠杆菌的研究进展
新技术与新方法
基因组学技术
利用新一代测序技术，对大肠杆 菌基因组进行全面解析，发现新 的基因和基因变异，为研究其生 物学特性和致病机制提供基础。
蛋白质组学技术
通过蛋白质组学方法，研究大肠杆 菌的蛋白质表达和功能，揭示其在 不同环境下的适应机制和调控机制 。

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EHEC除其代表菌株O157:H7外，还包括 O157:NM、O26:H11、O111:H8、 O125:NM、O121:H19、O45:H2、 O4:NM、O145:NM、O5:NM、O91:H21、 O103:H2、O113:H2等血清型的部分菌株。 血清学鉴定包括O抗原和H抗原的鉴定。前 者可使用玻片凝集试验或胶乳凝集试验；后 者则应先进行动力试验，动力活泼者再进行 玻片和试管凝集试验
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（2）肠致病性大肠杆菌 （Enteropathogenic E.coli,EPEC）: 是婴儿腹泻的主要病原菌，有高度传染性， 严重者可致死；成人少见。细菌侵入肠道后， 主要在十二指肠、空肠和回肠上段大量繁殖。 切片标本中可见细菌粘附于绒毛，导致刷状 缘破坏、绒毛萎缩、上皮细胞排列紊乱和功 能受损，造成严重腹泻。EPEC不产生LT或 ST。有人报道，EPEC可产生一种由噬菌体 编码的肠毒素，因对Vero细胞（绿猴肾传代 细胞）有毒性，故称VT毒素。VT毒素的结 构、作用与志贺氏毒素相似，具有神经毒素、 细胞毒素和肠毒素性。鉴定EPEC可根据临 床表现与血清型
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肠出血性大肠杆菌（EHEC）是能引起人的 出血性腹泻和肠炎的一群大肠埃希氏菌。以 O157:H7血清型为代表菌株 生物学特征 EHEC O157:H7属于肠杆菌科埃希氏 菌属。革兰氏染色阴性，无芽胞，有鞭毛， 动力试验呈阳性。其鞭毛抗原可丢失，动力 试验阴性
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EHEC O157:H7具有较强的耐酸性， pH2.5-3.0，37℃可耐受5小时； 耐低温，能在冰箱内长期生存；在自然 界的水中可存活数周至数月； 不耐热，75℃ 1分钟即被灭活；对氯敏 感，被1mg/L的余氯浓度杀灭。 EHEC 的最适生长温度为33-42℃， 37℃繁殖迅速，44-45℃生长不良， 45.5℃停止生长。

5、大肠杆菌的致病物质


2.黏附素：能使细菌紧密黏着在泌尿道和肠道的细胞上， 避免因排尿时尿液的冲刷和肠道的蠕动作用而被排除。 大肠杆菌粘附素的特点是具有高特异性。 3.外毒素：大肠杆菌能产多种的外毒素，包括：志贺毒 素〡和〢；耐热肠毒素〡和〢；不耐热肠毒素〡和〢。 此外，溶血素A在尿路致病性大肠杆菌所致疾病中有重 要作用。
2、大肠杆菌的常见种类


根据菌体抗原的不同，可将大肠杆菌分为150多型，其 中有16个血清型为致病性大肠杆菌，常引起流行性婴儿 腹泻和成人肋膜炎。 大肠杆菌是研究微生物遗传的重要材料，如局限性转导 就是1954年在大肠杆菌K12菌株中发现的。莱德伯格采 用两株大肠杆菌的营养缺陷型进行实验，奠定了研究细 菌接合方法学上的基础，以及基因工程的研究。

5.其他：脂胞壁多糖的类脂A具有毒性，O特异多糖有抵抗 宿主防御屏障的作用。大肠杆菌的K抗原有吞噬作用。
5、大肠杆菌的致病物质


大肠杆菌O157:H7是大肠杆菌的其中一个类型，该种病 菌常见于牛只等温血动物的肠内。这一型的大肠杆菌 会释放一种强烈的毒素，并可能导致肠管出现严重症 状，如带血腹泻。 美国在1982、1984、1993年曾三次发生O157:H7的爆发 性流行；日本曾在1996年爆发过一次波及9000多人的 大流行。O157:H7感染后的主要症状正是出血性腹泻， 严重者可伴发溶血尿毒综合征（HUS），危及生命。由 于O157:H7危害较大，且可经食物和饮用水在人群中广 泛传播。此次在德国肆虐的O104也是一种EHEC，感染 症状类似O157:H7，且毒力更为猛烈。


该菌对热的抵抗力较其他肠道杆菌强，55℃经60分钟 或60℃加热15分钟仍有部分细菌存活。在自然界的水 中可存活数周至数月，在温度较低的粪便中存活更久。 胆盐、煌绿等对大肠杆菌有抑制作用。对磺胺类、链 霉素、氯霉素等敏感，但易耐药，是由带有R因子的质 粒转移而获得的。