炭疽芽孢杆菌 (2)

●1、苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)●2、尿素微球菌(Micrococcus urear)●3、乳酸微球菌(Strepotococcus lactis)●4、四联微球菌(Micrococcus tetragenus)●5、尿素八叠球菌(Sarcina urear)●6、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)●7、炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthrancis)●8、巨大芽孢杆菌(B. Megaterium)●9、假单胞菌(Pseudomonas sp.)●10、生胞梭菌(Clostridium sporogens)●11、伤寒沙门菌(Salmonella typhi)●12、霍乱弧菌(Vibrio cholerae)●13、大肠杆菌(Escherichia coli)●14、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)●15、普通变形菌(Proteus vulgaris)●16、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)●17、肺炎双球菌(Diplococcus penumoniae)●18、破伤风杆菌(Clostridium tetani)●19、圆褐固氮菌(Azotobacter chroococcum)●20、诺卡菌(Nocardia sp.)●21、链霉菌属(Stroptomyces)●22、小单胞菌属(Micromonospora)●23、放线菌属(Actinomyces)●24、甲烷杆菌属(Methanobacterium)●25、盐球菌属(Halococcus)●26、甲烷球菌属(Methanococcus)●27、甲烷螺菌属(Methanospirillum)●28、根瘤菌属(Rhizobium)●29、蛭弧菌(Bdellovibrio)●30、肠膜状明串珠菌(Leuconostoc mesenteroides) ●31、藤黄微球菌（Micrococcus lulens)●32、棕色固氮菌（Azotobacter vinelandii)●32、产碱菌属(Alcaligenes)●33、白喉棒杆菌(Corynebacterium dipheriae)●34、结核分支杆菌(Mycobacterium tuberculosis)●35、硫杆菌属(Thiobacillus)●36、丙酮丁醇梭菌(Clostridium acetobutylicum)●37、肉毒梭菌(Clostridium botulinum)●38、柄细菌属(Caulobacter)●39、硝化杆菌属(Nitrobacter)●40、龟裂链霉菌(Streptomyces rimosus)●41、灰色链霉菌(S. griseus)●42、苍白密螺旋体(Treponema pallidum)●43、粪链球菌(Streptococcus faecalis)●45、片球菌属(Pediococcus)。

肺炭疽相关知识考核一、单项选择1、炭疽是《中华人民共和国传染防治法》规定的（）类传染病。

[单选题] *A、甲B、乙√C、丙D、其他2、人们对炭疽杆菌普遍易感，但以接触动物的职业人群多发。

病后可获得（）。

[单选题] *A、短暂免疫力B、持久免疫力√C、永久免疫力D、无免疫力3、以下哪一项不是炭疽实验室表现（）[单选题] *A、皮肤损害的分泌物，痰、呕吐物、排泄物，或血液、脑脊液等标本中，显微镜检查发现炭疽芽孢杆菌。

B、细菌分离培养获炭疽芽孢杆菌。

C、血清抗炭疽特异性抗体滴度出现4倍或4倍以上升高。

D、血清获得炭疽抗体。

√4、在施工、挖掘工事等过程中, 如掘到疑为病死动物掩埋地时, 应对暴露人员医学观察（）天。

[单选题] *A、7B、10C、12√D、305、肺炭疽例按照甲类传染病管理，应在诊断后（）小时内填写报告卡进行网络直报。

[单选题] *A、1B、2√C、12D、246、病人和病畜应隔离治疗，病人应隔离至创口愈合、痂皮脱落或症状消失。

分泌物和排泄物（）次阴性为止。

[单选题] *A、1B、2√C、3D、47、炭疽传播途径有除外以下哪一类传播方式（）[单选题] *A、接触传播B、吸入传播C、性传播√D、食物消化道传播8、炭疽抗菌治疗中，首选（）。

[单选题] *A、头孢类B、青霉素G√C、喹诺酮类D、氨基糖苷类A、头孢类B、青霉素GC、喹诺酮类D、氨基糖苷类9. 吸入带炭疽杆菌的气溶胶、尘埃可引起（）[单选题] *A肺炭疽√B胃肠型炭疽C皮肤炭疽D炭疽性脑膜炎10. 下列不属于炭疽病的临床表现的是（）[单选题] *A、皮肤炭疽B、炭疽性腹膜炎√C、炭疽性败血症D、胃肠型炭疽11. 肺炭疽因暴露于芽孢或吸入污染芽孢尘埃所致，急性起病，多在暴露后( ) 天出现低热、疲劳和心前区压迫等。

[单选题] *A 10-15天B 7-10天C 2-5天√D 1-2天12. 下列哪一种炭疽表现为严重的咽喉部疼痛，颌下及颈部明显水肿、局部淋巴结肿大，甚则吞咽困难、呼吸困难等。

芽孢的性质芽孢是能耐受高渗透压的病原菌细胞壁内的一种特殊结构，只有处在含水量低于百分之二十的环境中时，它才能形成。

在一定条件下可以萌发产生芽孢杆菌、破伤风芽孢杆菌和炭疽芽孢杆菌等，都属于生芽孢杆菌类，但其性质和作用却大不相同。

根据芽孢不同形态的特点和所具备的功能，又可分为梭状芽孢、椭圆形芽孢和圆形芽孢3种。

芽孢杆菌生长过程中的每一个生长阶段都伴随着新的基因的转录与翻译，它们会导致这些芽孢杆菌形成不同的抗逆功能。

如产生淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、磷酸酯酶等的淀粉芽孢杆菌和产生硫化氢的肉毒芽孢杆菌，通过改变芽孢的表面性质和氧化还原电势，在维持正常细胞生活方面发挥重要的作用；产生抗性淀粉酶的芽孢杆菌可抑制粮食和淀粉的糊化，防止食品粘结和老化。

（一）芽孢的形态芽孢比营养细胞小得多，直径一般在0。

1～0。

7毫米之间，呈圆筒状或椭圆形。

形态与杆菌相似，芽孢基部多为平行排列的两个折光性较强的环，其中央稍凹陷或有1～2个小孔，或仅为一道沟，芽孢两端各有1～3个指状突起。

由于芽孢本身的折光性较弱，且厚度较大，故在暗视野显微镜下观察，很难与杆菌区别开来。

芽孢极耐高渗，100 ℃加热20分钟也不被杀死。

芽孢对干燥和热抵抗力极强，一般消毒剂难以将它杀死，即使用煮沸或高压蒸气处理，也不能将其杀死。

（二）芽孢的性质从功能上看，芽孢的作用主要有两点： 1。

抑制生长。

芽孢具有良好的耐干燥、高渗透压等特性，其本身水分含量就比菌体本身高出几倍甚至几十倍，因此当外界的水分含量超过它所允许的范围时，芽孢就开始破裂，以释放出内部的酶和其他代谢产物。

2。

贮藏营养物质。

芽孢中的核酸、多肽等贮藏物质，可以使芽孢在环境恶劣时依然保持相对稳定，而菌体中的蛋白质和核酸等营养物质就可以被外界环境直接或间接地消耗掉。

芽孢还可通过以下途径自我更新：一是芽孢释放酶类或代谢产物促进菌体本身的分解，并释放出营养物质，补充芽孢的消耗；二是释放贮藏物质补充菌体消耗，例如菌体蛋白质的分解、某些氨基酸的分解等；三是芽孢中的酶类本身被降解或丧失活性后，芽孢还可以利用菌体自身合成的酶进行代谢活动，从而完成本身的更新。

炭疽的诊治及预防培训测试题科室姓名得分一、选择题（每题只有一个标准答案，每题7分）1、炭疽是《中华人民共和国传染防治法》规定的类传染病。

A、甲B、乙C、丙D、其他2、人们对炭疽杆菌普遍易感，但以接触动物的职业人群多发。

病后可获得。

A、短暂免疫力B、持久免疫力C、永久免疫力D、无免疫力3、炭疽一年四季都可发病, 为流行高峰。

A、1-3月B、4-6月C、6-9月D、10-12月4、按临床表现分类，哪一类炭疽为最常见类型A、皮肤炭疽B、肺炭疽C、肠炭疽D、炭疽败血症5、以下哪一项不是炭疽实验室表现A、皮肤损害的分泌物，痰、呕吐物、排泄物，或血液、脑脊液等标本中，显微镜检查发现炭疽芽孢杆菌。

B、细菌分离培养获炭疽芽孢杆菌。

C、血清抗炭疽特异性抗体滴度出现4倍或4倍以上升高。

D、血清获得炭疽抗体。

6、在施工、挖掘工事等过程中, 如掘到疑为病死动物掩埋地时, 应对暴露人员医学观察天。

A、7B、10C、12D、307、肺炭疽例按照甲类传染病管理，应在诊断后小时内填写报告卡进行网络直报。

A、1B、2C、12D、248、病人和病畜应隔离治疗，病人应隔离至创口愈合、痂皮脱落或症状消失。

分泌物和排泄物次阴性为止。

A、1B、2C、3D、49、炭疽传播途径有除外以下哪一类传播方式A、接触传播B、吸入传播C、性传播D、食物消化道传播10、炭疽抗菌治疗中，首选。

A、头孢类B、青霉素GC、喹诺酮类D、氨基糖苷类二、简述题（共30分）简述有效控制炭疽传播的措施。

标准答案一、选择题1~5： B B C A D2~10 C B B C B二、简答题1、控制传染源，病人和病畜应隔离治疗，病人应隔离至创口愈合、痂皮脱落或症状消失。

分泌物和排泄物2次阴性为止。

病人尸体需火化，畜尸需焚毁或撒以生石灰深埋。

2、切断传播途径（1）严格消毒或焚毁病人及病畜的用具、分泌物和排泄物等；（2）加强乳类、肉类食品卫生管理；（3）皮毛收购应加强兽类卫生检查；（4）改善劳动条件，加强劳动保护；3、保护易感人群----疫苗，在炭疽常发地的畜群接种无毒芽孢菌苗，高危人群可用无毒活菌苗皮肤划痕接种，保护期约1年。

炭疽等传染病诊断考试试题1、炭疽是《中华人民共和国传染防治法》规定的（）类传染病。

A甲类B乙类(正确答案)C丙类D以上都不是2、人们对炭疽杆菌普遍易感，但以接触动物的职业人群多发。

病后可获得（）。

A短暂免疫力B持久免疫力(正确答案)C永久免疫力D无免疫力3、以下哪一项不是炭疽实验室表现（）A皮肤损害的分泌物，痰、呕吐物、排泄物，或血液、脑脊液等标本中，显微镜检查发现炭疽芽孢杆菌。

B细菌分离培养获炭疽芽孢杆菌C血清抗炭疽特异性抗体滴度出现4倍或4倍以上升高D血清获得炭疽抗体。

(正确答案)4、在施工、挖掘工事等过程中, 如掘到疑为病死动物掩埋地时, 应对暴露人员医学观察（）天。

A7B10C12(正确答案)D305、肺炭疽例按照甲类传染病管理，应在诊断后（）小时内填写报告卡进行网络直报。

A1小时B2小时(正确答案)C12小时D24小时6、病人和病畜应隔离治疗，病人应隔离至创口愈合、痂皮脱落或症状消失。

分泌物和排泄物（）次阴性为止。

A 1B2(正确答案)C3D47、炭疽传播途径有除外以下哪一类传播方式（）A 接触传播B吸入传播C性传播(正确答案)D食物消化道传播8、炭疽抗菌治疗中，首选（）。

A头孢类B青霉素G(正确答案)C喹诺酮类D氨基糖苷类9、吸入带炭疽杆菌的气溶胶、尘埃可引起（）A肺炭疽(正确答案)B胃肠型炭疽C皮肤炭疽D炭疽性脑膜炎10、下列不属于炭疽病的临床表现的是（）A皮肤炭疽B炭疽性腹膜炎(正确答案)C炭疽性败血症D胃肠型炭疽11、肺炭疽因暴露于芽孢或吸入污染芽孢尘埃所致，急性起病，多在暴露后（）天出现低热、疲劳和心前区压迫等A10-15天B7-10天C2-5天(正确答案)D1-2天12、下列哪一种炭疽表现为严重的咽喉部疼痛，颌下及颈部明显水肿、局部淋巴结肿大，甚则吞咽困难、呼吸困难等。

（）A炭疽性败血症B炭疽性脑膜炎C肺炭疽D口咽部炭疽(正确答案)13、吸入性炭疽、胃肠型炭疽和严重的皮肤炭疽可继发（），除局部症状加重外,表现为全身毒血症加重,高热、寒战、衰竭等。

江苏农业学报(ＪｉａｎｇｓｕＪ.ｏｆＡｇｒ.Ｓｃｉ.)ꎬ２０２３ꎬ３９(１):２６６￣２７６ｈｔｔｐ://ｊｓｎｙｘｂ.ｊａａｓ.ａｃ.ｃｎ刘邮洲ꎬ沈佳慧ꎬ乔俊卿ꎬ等.芽孢杆菌嗜铁素研究进展[Ｊ].江苏农业学报ꎬ２０２３ꎬ３９(１):２６６￣２７６.ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１０００￣４４４０.２０２３.０１.０３０芽孢杆菌嗜铁素研究进展刘邮洲ꎬ㊀沈佳慧ꎬ㊀乔俊卿ꎬ㊀左㊀杨ꎬ㊀刘永锋(江苏省农业科学院植物保护研究所ꎬ江苏南京２１００１４)收稿日期:２０２２￣０５￣１８基金项目:江苏省农业科技自主创新基金项目[ＣＸ(２１)３０９６]ꎻ国家自然科学基金项目(３２２７２６２４)作者简介:刘邮洲(１９７５－)ꎬ女ꎬ江苏高邮人ꎬ博士ꎬ研究员ꎬ主要从事芽孢杆菌生物防治与农药开发应用研究ꎮ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｓｈｉｔｏ￣ｕｒｅｎ８８８８８＠１６３.ｃｏｍ通讯作者:刘永锋ꎬ(Ｅ￣ｍａｉｌ)ｌｉｕｙｆ＠ｊａａｓ.ａｃ.ｃｎ㊀㊀摘要:㊀嗜铁素(Ｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ)是微生物为适应自然界高氧低铁环境ꎬ产生的一类能特异性螯合三价铁离子的小分子化合物ꎮ绝大多数细菌和真菌都能通过非核糖体肽合成酶途径(ＮＲＰＳ)或非依赖ＮＲＰＳ途径(ＮＩＳ)合成一种或几种嗜铁素ꎮ芽孢杆菌是目前研究与生产上应用最多的一类生防细菌ꎬ但芽孢杆菌嗜铁素的生防贡献国内外鲜有报道ꎮ本文对芽孢杆菌嗜铁素的种类㊁合成与调控机制㊁功能与应用(包括竞争作用㊁抗生作用㊁毒力作用㊁环境污染修复作用以及在医药研发上的应用等)进行了系统概述ꎬ为解析自然界中芽孢杆菌具有广谱抗菌活性的生防机制提供理论依据ꎬ同时对研发嗜铁素和药物偶联的新型靶向农药具有重要指导意义ꎮ关键词:㊀芽孢杆菌ꎻ嗜铁素ꎻ嗜铁素药物耦合物中图分类号:㊀Ｓ４８２.３＋９㊀㊀㊀文献标识码:㊀Ａ㊀㊀㊀文章编号:㊀１０００￣４４４０(２０２３)０１￣０２６６￣１１ＲｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＢａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.ＬＩＵＹｏｕ￣ｚｈｏｕꎬ㊀ＳＨＥＮＪｉａ￣ｈｕｉꎬ㊀ＱＩＡＯＪｕｎ￣ｑｉｎｇꎬ㊀ＺＵＯＹａｎｇꎬ㊀ＬＩＵＹｏｎｇ￣ｆｅｎｇ(ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｌａｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎꎬＪｉａｎｇｓｕＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓꎬＮａｎｊｉｎｇ２１００１４ꎬＣｈｉｎａ)㊀㊀Ａｂｓｔｒａｃｔ:㊀ＩｒｏｎｉｓａｎｅｓｓｅｎｔｉａｌｅｌｅｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｇｒｏｗｔｈｏｆａｌｍｏｓｔａｌｌｌｉｖｉｎｇｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｂｅｃａｕｓｅｉｔａｃｔｓａｓａｃｏｆａｃｔｏｒｉｎｅｎｚｙｍａｔｉｃｐｒｏｃｅｓｓｅｓꎬｏｘｙｇｅｎｍｅｔａｂｏｌｉｓｍꎬｅｌｅｃｔｒｏｎｔｒａｎｓｆｅｒꎬａｎｄＲＮＡｓｙｎｔｈｅｓｅｓ.Ａｌｔｈｏｕｇｈｉｒｏｎｉｓａｂｕｎｄａｎｔｉｎｔｈｅｅａｒｔｈ ｓｃｒｕｓｔꎬｉｔｅｘｉｓｔｓｐｒｉｍａｒｉｌｙａｓｉｎｓｏｌｕｂｌｅｈｙｄｒｏｘｉｄｅｓｉｎａｅｒｏｂｉｃａｑｕｅｏｕｓｓｏｌｕｔｉｏｎꎬｍａｋｉｎｇｉｔｓａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｄｉｆｆｉｃｕｌｔｆｏｒｍｉｃｒｏｏｒ￣ｇａｎｉｓｍｓ.Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｉｓｃｈａｌｌｅｎｇｅꎬｍａｎｙｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｓｅｃｒｅｔｅｌｏｗｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔｉｒｏｎｃｈｅｌａｔｏｒｓｃａｌｌｅｄｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅｓ.Ｍｏｓｔｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｆｕｎｇｉｃａｎｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｏｎｅｏｒｍｏｒｅｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅｓｔｈｒｏｕｇｈｎｏｎｒｉｂｏｓｏｍａｌｐｅｐｔｉｄｅｓｙｎｔｈｅｔａｓｅｓ(ＮＲＰＳ)ｐａｔｈｗａｙｏｒＮＲＰＳ￣ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ(ＮＩＳ)ｐａｔｈｗａｙ.Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.ｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈｅｍｏｓｔｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌａｇｅｎｔ.ＨｏｗｅｖｅｒꎬｔｈｅｒｅａｒｅｆｅｗｒｅｐｏｒｔｓｏｎｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＢａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒꎬｔｈｅｔｙｐｅｓꎬｂｉｏｓｙｎ￣ｔｈｅｓｉｓａｎｄｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｓꎬｆｕｎｃｔｉｏｎｓａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙＢａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.ｗｅｒｅｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｄꎬｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｏｍｐｅｔｉｔｉｏｎꎬａｎｔｉｂｉｏｓｉｓꎬｖｉｒｕｌｅｎｃｅꎬｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｒｅｍｅｄｉａｔｉｏｎａｎｄｐｈａｒｍａｃｅｕｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ.ＯｕｒｒｅｓｕｌｔｓｗｉｌｌｒｅｖｅａｌｔｈｅｎｅｗｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.ｂａｓｅｄｏｎｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅꎬｗｈｉｃｈｗｉｌｌｈｅｌｐｔｏｅｘｐａｎｄｔｈｅｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｎｅｗｔａｒｇｅｔｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:㊀Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.ꎻｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅꎻｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ￣ｄｒｕｇｃｏｎｊｕｇａｔｅ㊀㊀铁是所有生命有机体维持生长发育的必需元素ꎬ铁元素是细胞氧化还原反应过程中各种酶的重要辅助因子ꎬ在细胞氧代谢㊁电子转移和ＲＮＡ合成等诸多方面发挥重要作用[１￣２]ꎮ自然界中铁元素含量极为丰富ꎬ占地壳金属元素含量的５％ꎮ但由于铁元素特殊的活泼性ꎬ在自然条件下Ｆｅ２＋极易被氧化成Ｆｅ３＋ꎬ形成稳定的㊁不可溶的氧化铁ꎬ不能被生６６２物体利用[３]ꎮ据报道ꎬ在自然环境中可供微生物利用的自由铁浓度仅有１ˑ１０－１８ｍｏｌ/Ｌꎬ远低于大部分微生物正常生活所需的１ˑ１０－６ｍｏｌ/Ｌ[４]ꎮ为了满足自身铁元素需求ꎬ生物体在不断进化过程中形成高效的铁吸收转运机制ꎬ主要包括:螯合机制(Ｃｈｅｌａ￣ｔｉｏｎ)㊁还原机制(Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ)以及质子化机制(Ｐｒｏｔｏ￣ｎａｔｉｏｎ)[５]ꎬ其中利用嗜铁素(Ｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅꎬ别名铁载体)来转运外界铁离子是微生物较为重要的一种螯合机制[６]ꎮ嗜铁素ꎬ是生物体在长期进化过程中ꎬ应对低铁环境产生的一类能特异性螯合三价铁离子的小分子化合物ꎬ与Ｆｅ３＋的结合能力非常强(生成常数可达１.０ˑ１０２３~１.０ˑ１０５２)[７]ꎮ研究报道较多的嗜铁素包括:黑粉菌属(Ｕｓｔｉｌａｇｏ)和脉胞菌属(Ｎｅｕｒｏｓｐｏｒａ)真菌产生的铁色素(Ｆｅｒｒｉｃｈｒｏｍｅｆａｍｉｌｙ)㊁红酵母属(Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌａ)真菌产生的玫红酵母酸(Ｒｈｏｄｏｔｏｒｕｌｉｃａｃｉｄ)㊁水稻稻瘟病菌(Ｍａｇｎａｐｏｒｔｈｅｇｒｉｓｅａ)产生的粪生素(Ｃｏｐｒｏｇｅｎ)㊁链霉菌属(Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ)细菌产生的铁草胺(Ｆｅｒｒｉｏｘａｍｉｎｅｆａｍｉｌｙ)㊁假单胞菌属(Ｐｓｅｕｄ￣ｏｍｏｎａｓ)细菌产生的荧光性嗜铁素(Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ)等[２￣４ꎬ６]ꎮ芽孢杆菌(Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐｐ.)因其抑菌谱广㊁繁殖速度快㊁定殖能力强㊁能产生内生芽孢应对高温㊁干旱㊁紫外线等逆境ꎬ是目前研究与生产上应用最多的一类生防细菌ꎮ已报道的生防芽孢杆菌有贝莱斯芽孢杆菌(Ｂ.ｖｅｌｅｚｅｎｓｉｓ)㊁枯草芽孢杆菌(Ｂ.ｓｕｂｔｉｌｉｓ)㊁蜡状芽孢杆菌(Ｂ.ｃｅｒｅｕｓ)㊁多黏芽孢杆菌(Ｂ.ｐｏｌｙｍｙｘａ)㊁巨大芽孢杆菌(Ｂ.ｍｅｇａｔｅｒｉｕｍ)㊁短小芽孢杆菌(Ｂ.ｐｕｍｉｌｕｓ)等[８]ꎮ目前芽孢杆菌嗜铁素在生防中的贡献国内外鲜有报道ꎬ本文对芽孢杆菌嗜铁素的种类㊁合成与调控机制㊁功能与应用进行系统概述ꎬ为芽孢杆菌嗜铁素的合成㊁调控及生防应用提供理论依据ꎮ１㊀嗜铁素的种类目前ꎬ国内外报道的嗜铁素种类已超过５００种[９]ꎮ按照不同的Ｆｅ３＋螯合基团ꎬ嗜铁素可分为４类:儿茶酚型(Ｃａｔｅｃｈｏｌａｔｅ)嗜铁素㊁异羟肟酸型(Ｈｙｄｒｏｘａｍａｔｅ)嗜铁素㊁羧酸盐型(Ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ)嗜铁素及混合型嗜铁素(图１)[１０]ꎮ真菌主要分泌异羟肟酸型嗜铁素ꎬ接合菌门真菌(如毛霉菌)和少数细菌(如根瘤菌)能产生羧酸盐型嗜铁素ꎬ细菌主要分泌儿茶酚型和异羟肟酸型嗜铁素[１１]ꎬ其中儿茶酚型嗜铁素结构特征是以多个２ꎬ３￣二羟基苯甲酸(Ｄｉ￣ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅꎬＤＨＢ)相邻的２个羟基作为螯合基团ꎬ羧基部分连接不同氨基酸ꎬ形成不同结构的儿茶酚型嗜铁素ꎬ并且这些氨基酸可能参与细胞膜受体蛋白的识别与结合[１２]ꎮ图１㊀嗜铁素对Ｆｅ３＋的螯合基团类型[１３]Ｆｉｇ.１㊀ＳｅｖｅｒａｌｔｙｐｅｓｏｆＦｅ３＋ｃｈｅｌａｔｉｎｇｇｒｏｕｐｓｉｎｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅ㊀㊀多数芽孢杆菌能分泌儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉ￣ｂａｃｔｉｎꎬ如炭疽芽孢杆菌(Ｂ.ａｎｔｈｒａｃｉｓ)㊁苏云金芽孢杆菌(Ｂ.ｔｈｕｒｉｎｇｉｅｎｓｉｓ)㊁蜡质芽孢杆菌(Ｂ.ｃｅｒｅｕｓ)㊁解淀粉芽孢杆菌(Ｂ.ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ)等[８ꎬ１４￣１５]ꎮ儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ最早是从枯草芽孢杆菌(Ｂ.ｓｕｂｔｉｌｉｓ)培养液中分离获得的嗜铁素[１６]ꎬ由３个组合单元(甘氨酸㊁苏氨酸㊁ＤＨＢ)环化形成ꎬ质合比值(ｍ/ｚ)为８８１ꎮ此外ꎬ部分芽孢杆菌还可以分泌产生羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎ[１４￣１５]ꎮＷｉｌｓｏｎ等[１７]报道炭疽芽孢杆菌(Ｂ.ａｎｔｈｒａｃｉｓ)ＵＳＡＭＲＩＩＤ不同生长阶段依次分泌儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ和羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎ两种嗜铁素ꎮ在缺铁培养基中ꎬ菌株首先产生羧酸型嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎꎬ几小时后开始分泌儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎꎮ这２种嗜铁素在炭疽芽孢杆菌中各自发挥独立作用:羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎ是在炭疽芽孢杆菌侵染初期(即芽孢萌发阶段)产生ꎬ与菌株致病性密切相关ꎻ而儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ则是在炭疽芽孢杆菌侵染后期(即细胞的营养生长阶段)产生ꎬ关于儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ在炭疽芽孢杆菌中的代谢功能目前还未知ꎬ推测其可能在细胞营养生长阶段起控制和调节作用ꎮ进一步研究发现:羧酸型７６２刘邮洲等:芽孢杆菌嗜铁素研究进展嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎ合成基因缺失突变株虽然可以产生儿茶酚型嗜铁素ꎬ但突变株不能正常生长ꎬ表明羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎ对炭疽芽孢杆菌的生长和分裂至关重要ꎻ儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ合成基因缺失突变株的生长能力和毒力强弱均未发生明显变化ꎮ同时培养温度会直接影响炭疽芽孢杆菌ＵＳＡＭＲＩＩＤ两种嗜铁素的产生ꎬ以室温培养为参照ꎬ３７ħ培养条件下ꎬ羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｒｔｒｏｂａｃｔｉｎ产生量明显增加ꎬ儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ产生量明显下降[１７]ꎮ越来越多的研究结果表明:大多数微生物能合成至少一种嗜铁素[１８]ꎮＰａｔｚｅｒ等[１９]报道缺铁条件下ꎬ灰色链霉菌(Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｇｒｉｓｅｕｓ)ＡＴＣＣ７００９７４除了分泌常见的嗜铁素￣去铁胺Ｄｅｓｆｅｒｒｉｏｘａｍｉｎｅｓ之外ꎬ还可以分泌一种儿茶酚型嗜铁素Ｇｒｉｓｅｏｂａｃｔｉｎꎬ儿茶酚合成基因缺失突变体不能合成２ꎬ３￣ｄｉ￣ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏａｔｅ(ＤＨＢＡ)和儿茶酚型嗜铁素Ｇｒｉｓｅｏｂａｃｔｉｎꎬ证实了儿茶酚合成基因簇在嗜铁素Ｇｒｉｓｅｏｂａｃｔｉｎ生物合成中的重要作用ꎮ铜绿假单胞菌(Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓａｅｒｕｇｉｎｏｓａ)ＰＡＯ１可以分泌２种嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ和Ｐｙｏｃｈｅｌｉｎꎬ低铁条件下ꎬ铜绿假单胞菌ＰＡＯ１会立即合成嗜铁素Ｐｙｏｃｈｅｌｉｎꎬ维持细菌的生命活动ꎻ进一步降低铁离子浓度后ꎬ菌株ＰＡＯ１才会产生螯合能力更强的嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ[２０]ꎮ丁香假单胞菌(Ｐ.ｓｙｒｉｎｇａｅ)Ｂ７２８ａ除了能产生嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ之外ꎬ还可以产生嗜铁素Ａｃｈｒｏｍｏｂａｃ￣ｔｉｎ[１３]ꎮ伯克氏霍尔德菌(Ｂｕｒｋｈｏｌｄｅｒｉａｃｅｐａｃｉａ)Ｒ４５６可以在缺铁培养基中合成Ｏｒｎｉｂａｃｔｉｎ和Ｐｙｏｃｈ￣ｅｌｉｎ两种已知嗜铁素和一种具有嗜铁素活性的多肽[２１]ꎮ２㊀嗜铁素的合成及调控机制嗜铁素的合成机制主要分为２种:一种由非核糖体肽合成酶途径(Ｎｏｎｒｉｂｏｓｏｍａｌｐｅｐｔｉｄｅｓｙｎｔｈｅｔａ￣ｓｅｓꎬＮＲＰＳ)产生ꎬ如枯草芽孢杆菌(Ｂ.ｓｕｂｔｉｌｉｓ)分泌的Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎꎬ大肠杆菌(Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａｃｏｌｉ)分泌的Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｉｎꎬ假单胞菌分泌的Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ等ꎻ另一种由非依赖ＮＲＰＳ途径(Ｎｏｎｒｉｂｏｓｏｍａｌｐｅｐｔｉｄｅｓｙｎｔｈｅｔａ￣ｓｅｓ￣ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｓｉｄｅｒｏｐｈｏｒｅꎬＮＩＳ)产生ꎬ如大肠杆菌(Ｅ.ｃｏｌｉ)分泌的Ａｅｒｏｂａｃｔｉｎꎬ炭疽芽孢杆菌(Ｂ.ａｎｔｈ￣ｒａｓｉｓ)分泌的Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎬ假单胞菌分泌的Ａｃｈｒｏ￣ｍｏｂａｃｔｉｎ等[１３]ꎮ２.１㊀ＮＲＰＳ途径合成嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ缺铁条件下ꎬ多数芽孢杆菌可通过ＮＲＰＳ途径合成以ＤＨＢ为前体的儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃ￣ｔｉｎꎮ芽孢杆菌基因组中普遍含有ＤＨＢ合成基因ｄｈｂＡＢＣＥＦꎮＢａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的合成包括以下３个过程:ＤＨＢ配体的合成㊁Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的组装和转运ꎮＤＨＢ配体的最初来源是细菌糖代谢途径产生的莽草酸与磷酸烯醇式丙酮酸(ＰｈｏｓｐｈｏｅｎｏｌｐｙｒｕｖｉｃａｃｉｄꎬＰＥＰ)作用ꎬ形成３￣烯醇丙酮酸莽草酸￣５￣磷酸ꎬ在磷酸酶的作用下脱去磷酸根离子ꎬ形成分支酸ꎮ在异分支酸合成酶ＤｈｂＣ和异分支酸裂解酶ＤｈｂＢ的作用下ꎬ形成２ꎬ３￣ＤＨＢ配体ꎮ随后通过基因ｄｈｂＢＥＦ编码的合成酶进行Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的组装ꎬ其中ＤｈｂＥ蛋白是一个大小为５.９９ˑ１０４的独立腺苷化结构域ꎬ在ＡＴＰ依赖性反应中激活ＤＨＢ配体ꎬＤＨＢ随后被转移到ＤｈｂＢ蛋白(具有双功能的异分支酸裂解酶/芳基载体蛋白)的辅因子磷酸泛酰巯基乙胺的游离巯基上ꎮＤｈｂＦ蛋白大小为２.６４ˑ１０５ꎬ是一种含有双模块的非核糖体肽合成酶ꎬ专一性地腺苷酸化苏氨酸和甘氨酸ꎬ并将两种氨基酸共价连接后加载到相应的肽基上ꎬ通过硫酯酶ＴＥ作用催化形成二聚体㊁三聚体ꎬ进而发生环化反应ꎬＢａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ从合成酶上释放(图２)[１６]ꎮ芽孢杆菌嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的转运分为吸收与输出两个方向:Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的吸收由细胞膜上嗜铁素结合蛋白和跨膜ＡＢＣ转运蛋白协助完成ꎬ包括ｆｅｕＡＢＣ基因簇编码形成的蛋白ＦｅｕＡ㊁ＦｅｕＢ和ＦｅｕＣ组成的Ｆｅｕ￣ＡＢＣ型转运体㊁基因ｆｅｕＤ编码的ＡＴＰ酶以及三内酯水解酶ＹｕｉＩ(Ｂｅ￣ｓＡ)ꎬ其中ＦｅｕＡ已被证实对嗜铁素￣Ｆｅ３＋复合物的形成具有纳摩尔级的亲和力ꎮＹｕｉｌ的主要功能是在细胞质中将Ｆｅ３＋从嗜铁素￣Ｆｅ３＋复合物中释放出去ꎮＢａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的输出由基因ｙｍｆＤ编码的ＭＦＳ型转运体以及转运调节蛋白Ｍｔａ完成[１６]ꎮ㊀㊀余贤美等[２２]报道ｄｈｂＣ是ＤＨＢ合成过程中最重要的酶ꎬｄｈｂＣ缺失突变后芽孢杆菌丧失了产生嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ的能力ꎮＲｏｗｌａｎｄ等[２３]报道枯草芽孢杆菌(Ｂ.ｓｕｂｔｉｌｌｓ)中含有２个异分支酸合成酶基因ｍｅｎＦ和ｄｈｂＣꎬ两者在ＤＮＡ水平和氨基酸水平上分别具有４７％和３５％的同源性ꎬｍｅｎＦ是Ｍｅｎａ￣ｑｕｉｎｏｎｅ(ＭＫꎬ呼吸链成分之一)的合成基因ꎮ突变株ΔｍｅｎＦ依旧可以正常产生ＭＫ和ＤＨＢꎬ而突变株ΔｄｈｂＣ则丧失合成ＤＨＢ的功能ꎬ保留了ＭＫ的合成８６２江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第１期能力ꎬ因此ｄｈｂＣ对于嗜铁素合成起着决定性的调控作用ꎮＡｂｅ等[２４]报道嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ合成途径中的非核糖体肽合成酶ＤｈｂＥꎬ作为酰基￣Ｏ￣ＡＭＰ的中间体ꎬ负责选择性识别底物ＤＨＢ并激活底物ꎮ反应底物中加入ＤＨＢ和Ｌ￣半胱氨酸时ꎬＤｈｂＥ会识别底物ꎬ形成Ｎ￣ＤＨＢ￣Ｌ￣半胱氨酸ꎮ合成酶ＤｈｂＥ以苯甲酸和Ｌ￣半胱氨酸为底物ꎬ可合成Ｎ￣苯甲酰￣Ｌ￣半胱氨酸ꎮ因此ꎬ生产上可利用合成酶ＤｈｂＥ的Ｎ￣酰化反应ꎬ合成Ｎ￣芳香酰基化合物ꎮ图２㊀嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ生物合成代谢途径[１５]Ｆｉｇ.２㊀Ｍｅｔａｂｏｌｉｃｒｏｕｔｅｆｏｒｔｈｅｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ２.２㊀ＮＩＳ途径合成嗜铁素ＮＩＳ途径合成嗜铁素是独立于ＮＲＰＳ途径的另一种合成机制ꎬ该途径一般产生异羟肟酸型或羧酸盐型嗜铁素ꎮ根据其激活底物的类型ꎬＮＩＳ合成酶被划分为３类:Ａ类可识别柠檬酸手性酸根基团ꎬＢ类可识别α￣酮戊二酸酸根基团ꎬＣ类可识别羧酸的酯化或酰胺化衍生物[１３]ꎮ据报道ꎬ炭疽芽孢杆菌和部分蜡质芽孢杆菌除了通过ＮＲＰＳ途径产生嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ之外ꎬ还可以通过ＮＩＳ途径产生嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ[１５]ꎮ羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ是由柠檬酸㊁亚精胺和ＤＨＢ组成的线性分子ꎬ其合成基因簇ａｓｂＡＢＣ￣ＤＥＦ分别编码２类不同的酶:ＮＲＰＳ合成酶(ａｓｂＣ￣ＤＥ)和ＮＩＳ合成酶(ａｓｂＡＢ)ꎬ协同作用后形成产物Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎮ与儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ生物合成途径类似ꎬ羧酸盐型嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的生物合成途径同样可以分为以下３个过程:ＤＨＢ配体的形成㊁Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的组装与转运ꎮ但是嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ中ＤＨＢ配体的形成过程与嗜铁素Ｂａｃｉｌ￣ｌｉｂａｃｔｉｎ不同ꎬ莽草酸在脱水酶ＡｓｂＦ的作用下ꎬ直接形成３ꎬ４￣ＤＨＢ配体ꎬ随后在ＮＲＰＳ合成酶ＡｓｂＣＤ的作用下被激活ꎬ通过合成酶ＡｓｂＥ转移至柠檬酰基亚精胺骨架上ꎮＡ型ＮＩＳ合成酶ＡｓｂＡ专一催化亚精胺和柠檬酸的共价连接ꎬ产生(３Ｓ)￣Ｎ８￣柠檬酰基亚精胺ꎬ随后出现分叉:一种是上述的通过合成酶ＡｓｂＥꎬ将３ꎬ４￣ＤＨＢ从ＡｓｂＤ转移到Ｎ８￣柠檬酰基亚精胺ꎻ另一种是通过Ｃ型ＮＩＳ合成酶ＡｓｂＢ的作用ꎬ产生柠檬酰基双亚精胺ꎮ上述２种中间体分别通过合成酶ＡｓｂＢ或ＡｓｂＥ的作用进行拼接ꎬ最后通过合成酶ＡｓｂＥ添加第２个３ꎬ４￣ＤＨＢ配体完成Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的生物合成(图３)ꎮ㊀㊀嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的转运通过膜上的底物结合蛋白和转运蛋白共同作用完成ꎮＺａｗａｄｚｋａ等[２５]研究发现ꎬ蜡质芽孢杆菌中基因簇ｆｐｕＡ/ｆｈｕＢ和ｆａｔＢ￣ＣＤ/ｆｈｕＣ编码的结合蛋白ＦｐｕＡ和ＦａｔＢ对嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ和Ｆｅ￣Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ复合物均表现出较强的亲和力ꎬＦａｔＢ蛋白及其同源物在蜡质芽孢杆菌中普遍存在ꎮ枯草芽孢杆菌中ꎬＦａｔＢ蛋白的同系物ＹｃｌＱ也能紧密结合嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ和Ｆｅ￣Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ复合物[２６]ꎮＣａｒｌｓｏｎ等[２７]报道在炭疽芽孢杆菌嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的转运过程中ꎬ蛋白ＦｐｕＡ比ＦａｔＢ更能发挥重要作用ꎮ与野生型菌株或ｆａｔＢ缺陷型菌株相比ꎬｆｐｕＡ缺失突变株嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的合成能力并没有减弱ꎬ但是突变株生长缓慢ꎬ培养基中积累较多的嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎮ与ｆｐｕＡ缺失突变株相比ꎬｆｐｕＡ/ｆａｔＢ双缺失菌株生长速度更慢ꎬ因此推测ＦａｔＢ蛋白可能在嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ螯合铁的过程中起辅助作用ꎮ此外ꎬ科学家们还陆续发现了其他９６２刘邮洲等:芽孢杆菌嗜铁素研究进展大量的铁转运体ꎬ如ＹｆｉＹ蛋白㊁ＦｈｕＢＤＧ蛋白等ꎬ但其底物的特异性和功能未知ꎮ值得注意的是ꎬ与基因簇ｆａｔＢＣＤ不同ꎬ基因簇ａｓｂＡＢＣＥＦ和ｆｐｕＡ/ｆｈｕＢ均不包含细菌全局转录调控因子￣铁摄取调节蛋白(ＦｅｒｒｉｃｕｐｔａｋｅｒｅｇｕｌａｔｏｒꎬＦｕｒ)元件ꎬ表明嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的生物合成和ＦｐｕＡ介导的Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ转运之间存在更加紧密的关联性[１５]ꎮ图３㊀嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ生物合成代谢途径[１５]Ｆｉｇ.３㊀Ｍｅｔａｂｏｌｉｃｒｏｕｔｅｆｏｒｔｈｅｂｉｏｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ２.３㊀嗜铁素合成与转运的调控机制细菌一方面在缺铁胁迫环境下必须迅速作出反应(如嗜铁素运输系统等)获取足够的铁元素ꎻ另一方面ꎬ细菌胞内过量的铁会引发芬顿反应(Ｆｅｎｔｏｎ/Ｈａｂｅｒ￣Ｗｅｉｓｓ)ꎬ产生有害的活性氧和羟基自由基ꎬ导致ＤＮＡ损伤㊁细菌突变ꎬ甚至死亡[２８]ꎮ为此ꎬ细菌演变出多种铁代谢调控系统ꎬ严格控制胞内铁离子浓度ꎬ维持体内铁平衡ꎮ铁摄取调节蛋白Ｆｕｒꎬ是铁代谢过程中的重要调控因子ꎬ属于ＦＵＲ超家族成员之一[２９]ꎮＦｕｒ蛋白是由２个Ｆｕｒ单体形成的同源二聚体ꎬ分为无金属离子ａｐｏ￣Ｆｕｒ结构和与金属配体结合的ｈｏｌｏ￣Ｆｕｒ结构ꎬ其中ｈｏｌｏ￣Ｆｕｒ结构对称性强ꎬ稳定性好[３０]ꎮＦｕｒ蛋白在细菌铁代谢中具有核心调控作用ꎬ主要包括嗜铁素的合成和运输㊁铁运输㊁铁储存及铁外排相关酶的合成等[２８]ꎮ如在大肠杆菌中ꎬＦｕｒ通过可逆地结合铁硫簇ꎬ感知细胞内游离Ｆｅ２＋含量ꎬ调控细胞内铁代谢稳态[３１]ꎮ在枯草芽孢杆菌中ꎬ有超过５０个基因受Ｆｕｒ蛋白的调控[２８]ꎮＰｉ等[２８]利用李斯特菌(Ｌｉｓｔｅｒｉａｍｏｎｏｃｙｔｏｇｅｎｅｓ)与Ｆｅ２＋高亲和力的外排转运体作为诱导工具来消耗枯草芽孢杆菌的胞内铁ꎬ结果表明:当胞内铁从充足过渡到铁缺乏时ꎬＦｕｒ首先诱导铁运输系统基因ｅｆｅＵＯＢ㊁柠檬酸铁运输系统基因ｆｅｃＣＤＥＦ等相关基因的表达ꎬ从周围环境中直接吸收㊁运输可利用的铁元素ꎻ其次在Ｆｕｒ蛋白调控下ꎬ枯草芽孢杆菌合成儿茶酚型嗜铁素Ｂａ￣ｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎꎬ开启嗜铁素摄取系统ꎬ从环境中 掠夺 铁元素ꎬ运输到胞内加以利用ꎻ随着细胞内铁浓度的继续降低ꎬ由Ｆｕｒ调控的小ＲＮＡ和３个小蛋白质介导的枯草芽孢杆菌 铁保留 反应(ｉｒｏｎ￣ｓｐａｒｉｎｇｒｅ￣ｓｐｏｎｓｅ)相关基因ｆｓｒＡ㊁ｆｂｐＡＢＣ等被诱导激活ꎬ阻止细胞体内大量利用铁的蛋白质(如三羧酸循环中的琥珀酸脱氢酶㊁细胞色素以及血红素等)翻译ꎬ保证最重要的铁依赖性酶的铁需求[２８￣２９]ꎮ此外ꎬＦｕｒ还可以参与氧化应激反应㊁细菌毒力因子或生物表型的调控作用ꎮ如Ｆｕｒ通过抑制枯草芽孢杆菌中ＰｅｒＲ蛋白(Ｐｅｒｏｘｉｄｅｒｅｓｐｏｎｓｅｒｅｇｕｌａｔｏｒꎬ氧化应激调节蛋白ꎬＦＵＲ超家族成员)的活性ꎬ激活铁外排蛋白编码基因ｐｆｅＴ的表达[３２]ꎮＦｕｒ可以调控霍乱弧菌毒素协同菌毛(ＴｏｘｉｎｃｏｒｅｇｕｌａｔｅｄｐｉｌｕｓꎬＴＣＰ)合成基因ｔｃｐＡ㊁ｔｃｐＰ和ｔｏｘＴ的表达和大肠杆菌六型分泌系统Ｔ６ＳＳ基因簇的表达[３３￣３４]ꎮ在枯草芽孢杆菌中ꎬＦｕｒ除了调控嗜铁素的合成和运输外ꎬ还可以影响细菌的产孢和生物膜形成[３５￣３７]ꎮＦｕｒ蛋白调节机制主要包括ｈｏｌｏ￣Ｆｕｒ的 高铁抑制 和 高铁激活 ㊁ａｐｏ￣Ｆｕｒ的 低铁抑制 和 低铁激活 以及Ｆｕｒ蛋白的自调节模式[３８]ꎮ经典学说认为:ｈｏｌｏ￣Ｆｕｒ负调控嗜铁素的合成ꎬ即当细菌体内铁离子充足时ꎬＦｕｒ蛋白感应细胞体内铁离子浓度ꎬ与铁离子形成复合物ꎮ该复合物可以识别嗜铁素合成基因启动子区的特殊序列(Ｆｕｒｂｏｘ)ꎬ阻止ＲＮＡ聚合酶与ＤＮＡ结合ꎬ抑制嗜铁素合成基因的转录ꎬ不能产生嗜铁素ꎮ当细菌体内铁离子匮乏时ꎬＦｅ２＋从ｈｏｌｏ￣Ｆｕｒ结构中解离ꎬ使得靶标基因正常转录ꎬ合成嗜铁素[３０]ꎮ除了Ｆｕｒ蛋白之外ꎬ细菌还可以通过０７２江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第１期σ因子和群体感应(ＱｕｏｒｕｍｓｅｎｓｉｎｇꎬＱＳ)信号调控嗜铁素的合成ꎮ例如铜绿假单胞菌(Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ)两种嗜铁素(Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ和Ｐｙｏｃｈｅｌｉｎ)的合成受σ因子ＦｐｖＩ和ＰｖｄＳ调控[３９]ꎮ通常情况下细菌体内ＱＳ信号分子的积累会抑制嗜铁素的合成ꎬ防止嗜铁素积累过多ꎬ超过细菌的铁吸收能力ꎬ造成伤害ꎮ如在哈维氏弧菌(Ｖｉｂｒｉｏｈａｒｖｅｙｉ)中嗜铁素Ａｍｐｈｉ￣ｅｎｔｅｒ￣ｏｂａｃｔｉｎｓ只在细胞密度低的情况下才会产生ꎬ细胞密度高时ꎬ嗜铁素Ａｍｐｈｉ￣ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｉｎｓ的合成受到抑制[４０]ꎮ３㊀嗜铁素的功能及应用嗜铁素的功能具有多样性ꎬ在工业㊁农业㊁医药㊁生物等多个领域均具有极大的应用价值ꎬ除了可以作为生物体中高亲和性的铁运转载体ꎬ还具有竞争作用㊁抗生作用㊁毒力作用㊁环境污染修复作用ꎮ３.１㊀竞争作用目前普遍认为ꎬ细菌产生的嗜铁素能竞争螯合环境中的Ｆｅ３＋ꎬ造成病原菌缺铁ꎬ生长发育受到抑制[４１]ꎮ产嗜铁素的枯草芽孢杆菌(Ｂ.ｓｕｂｔｉｌｉｓ)ＣＡＳ１５在缺铁条件下对辣椒枯萎病的盆栽防效为４４ ４％ꎬ添加外源Ｆｅ３＋后的盆栽防效仅为１２.５％[４２]ꎮ贝莱斯芽孢杆菌(Ｂ.ｖｅｌｅｚｅｎｓｉｓ)ＹＬ２０２１缺铁条件下能产生３种有抑菌作用的儿茶酚型嗜铁素ꎬ培养基中添加铁离子后ꎬ菌株分泌嗜铁素的能力显著降低[４３]ꎮ类似的报道还有很多ꎬ如在缺铁条件下ꎬ绿针假单胞菌(Ｐ.ｃｈｌｏｒｏｒａｐｈｉｓ)ＹＬ￣１产生的主要抑菌物质是嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅꎬ菌株ＹＬ￣１分泌嗜铁素的能力与环境中铁离子浓度呈负相关性ꎮ当培养基中不添加铁离子或相同浓度铁离子时ꎬ随着嗜铁素纯品使用剂量加大ꎬ对水稻白叶枯病菌(Ｘａｎｔｈｏｍｏｎａｓｏｒｙｚａｅｐｖ.ｏｒｙｚａｅ)的抑制作用增强ꎬ当培养基中添加铁离子时ꎬ使用相同剂量的嗜铁素对水稻白叶枯病菌的抑制作用明显下降[４４]ꎬ该结果与Ｃｈｅｎ等[４５]的报道基本一致ꎮ３.２㊀抗生作用有报道细菌产生的嗜铁素不仅可以通过铁竞争作用抑制病原菌的生长ꎬ也可以作为抗生素直接抑制病原菌的生长ꎬ发挥生防功效ꎮ解淀粉芽孢杆菌(Ｂ.ａｍｙｌｏｌｉｑｕｅｆａｃｉｅｎｓ)ＭＢＩ６００缺铁条件下产生儿茶酚型嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎꎬ室内外试验结果表明ꎬ嗜铁素Ｂａｃｉｌｌｉｂａｃｔｉｎ对病原细菌 丁香假单胞菌(Ｐ.ｓｙｒｉｎｇａｅ)的生长具有直接抑制作用[８]ꎮ绿针假单胞菌ＹＬ￣１产生的嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅꎬ无论是在铁营养丰富的ＬＢ平板还是缺铁的ＬＢ平板上ꎬ对４种测试细菌的生长具有较强的抑制作用ꎬ随后发现嗜铁素在缺铁培养基和无铁培养基中对测试细菌的室内抑制作用几乎无差异ꎬ推测嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ除了传统学说认为的 铁竞争作用原理 之外ꎬ还可作为抗生素直接抑制病原细菌的生长[４４]ꎮＡｂｏ￣Ｚａｉｄ等[４６]采用优化补料分批发酵工艺ꎬ大量提取荧光假单胞菌(Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ)Ｆ２和铜绿假单胞菌(Ｐ.ｆｌｕｏｒｅｓ￣ｃｅｎｓ)ＪＹ３产生的嗜铁素制备生物杀菌剂ꎬ结果表明ꎬ用嗜铁素制备的生物杀菌剂可有效防治尖孢镰刀菌(Ｆｕｓａｒｉｕｍｏｘｙｓｐｏｒｕｍ)和立枯丝核菌(Ｒｈｉｚｏｃｔｏ￣ｎｉａｓｏｌｉａｎｉ)引起的小麦苗期猝倒病ꎬ其中Ｆ２和ＪＹ３对尖孢镰刀菌引起的病害防效达８０％ꎬ对立枯丝核菌引起的病害防效分别为８７ ４９％和６２ ５０％ꎮ３.３㊀毒力因子多数芽孢杆菌是无害的ꎬ但少部分芽孢杆菌对人和哺乳动物是有致病性的ꎬ如炭疽芽孢杆菌和一些蜡质芽孢杆菌ꎮ目前已知的对人和动物有潜在致病性的芽孢杆菌都会产生嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎬ虽然嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ自身并没有毒性ꎬ但它是所有致病芽孢杆菌的一个共同特征[４７]ꎮ蜡质芽孢杆菌中一些无毒菌株ꎬ如ＡＴＣＣ１０９８７ꎬ缺乏嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ合成基因簇和转运相关基因ｆｐｕＡꎮ蜡样芽孢杆菌群体基因组的比较分析结果表明ꎬ大多数非致病性菌株缺乏嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ转运相关基因ｆｐｕＡ或ｆａｔＢꎬ只有少数例外[１５]ꎮＣａｒｌｓｏｎ等[２７]报道炭疽芽孢杆菌中ｆｐｕＡ缺失突变株生长缓慢ꎬ与野生型菌株或ｆａｔＢ缺陷型菌株相比ꎬ培养基中积累较多的嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎮ有趣的是ꎬ尽管炭疽芽孢杆菌合成嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ的能力并没有减弱ꎬ但是在小鼠致病性实验中ｆｐｕＡ缺失突变株毒力降低ꎬ试验结果表明嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ吸收蛋白ＦｐｕＡ在炭疽芽孢杆菌致病过程中起重要作用ꎮＺａｗａｄｚｋａ等[２５]报道蜡质芽孢杆菌(Ｂ.ｃｅｒｅｕｓ)侵染初期产生嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎬ由于宿主(人和哺乳动物)体内的先天免疫蛋白Ｓｉｄｅｒｃａｌｉｎ(可以结合一般嗜铁素及其复合物ꎬ使其不能被病原细菌利用ꎬ并通过肾脏排出体外)无法结合嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎬ因此嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ可以保留在宿主体内ꎬ被称为 隐形 嗜铁素ꎬ是宿主的关键致病因子ꎮ１７２刘邮洲等:芽孢杆菌嗜铁素研究进展３.４㊀环境污染修复石油类化合物污染是海洋生态环保的一个重要难题ꎬ微生物嗜铁素可促进石油降解微生物对铁的获取和自身生长ꎬ从而间接促进石油类化合物的生物降解ꎮ嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎ是石油降解菌(Ｍａｒｉ￣ｎｏｂａｃｔｅｒｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｏｃｌａｃｔｉｃｕｓ)产生的嗜铁素ꎬ在炭疽芽孢杆菌和蜡质芽孢杆菌中广泛存在[４８]ꎮ赵碧洁等[４９]研究发现铜绿假单胞菌(Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ)ＮＹ３产生的嗜铁素Ｐｙｏｃｈｅｌｉｎ通过乳化石油ꎬ促进菌株对石油烃的降解ꎮ嗜铁素不仅对于Ｆｅ３＋有着高效的特异螯合能力ꎬ对多种金属离子如Ｃｒ２＋㊁Ｃｕ２＋㊁Ｎｉ２＋㊁Ｐｂ２＋㊁Ｚｎ２＋等也有着较强的结合能力ꎮ环境中重金属影响微生物嗜铁素的产量ꎬ有报道在铜污染的土壤中产嗜铁素的微生物丰度多ꎬ嗜铁素产量高[５０]ꎮ嗜铁素和重金属离子螯合后ꎬ将重金属离子转化为生物可利用的形式ꎬ促进植物对重金属的吸收和对重金属的耐受性ꎬ进而实现植物对重金属污染土壤的修复ꎮ目前植物修复重金属污染被认为是最安全㊁最具有创新性和最有效的方法之一[１１]ꎮＫｈａｎ等[５１]通过计算机模拟㊁生物信息学分析和蛋白质组学研究ꎬ发现构巢曲霉(Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓｎｉｄｕｌａｎｓ)产生的异羟圬酸型嗜铁素与枯草芽孢杆菌受体之间存在特异性相互作用ꎮ随后原子吸收光谱测定结果表明ꎬ枯草芽孢杆菌可利用外源异羟圬酸型嗜铁素螯合环境中Ｃｄ２＋ꎬ实现重金属污染的生物修复ꎮＣａｏ等[５２]报道包括芽孢杆菌属(Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｐ.)ＦＦＱ２在内的６株细菌产生的嗜铁素能在重金属镉㊁铅污染环境下促进长根金钱菌的菌丝生长ꎬ提高菌丝体内Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋的积累ꎬ菌丝体内抗氧化酶(ＳＯＤ和ＰＯＤ)活性显著降低ꎬ说明细菌产生的嗜铁素可以降低重金属对菌丝体的毒性ꎬ进而缓解重金属离子诱导的氧化应激反应ꎮ随后利用细菌产生的嗜铁素对重金属Ｃｄ和Ｐｂ污染土壤进行处理ꎬ发现土壤中的可溶性重金属Ｃｄ２＋和Ｐｂ２＋浓度增加ꎬ表明嗜铁素可以提高土壤中重金属的可溶性ꎬ对土壤中重金属的迁移起到积极作用ꎮ其他细菌如铜绿假单胞菌(Ｐ.ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ)分泌的嗜铁素Ｐｙｏｖｅｒｄｉｎｅ和Ｐｙｏｃｈｅｌｉｎ能促进玉米对重金属Ｃｒ２＋和Ｐｂ２＋的吸收[５３]ꎮ伯克氏霍尔德氏菌(Ｂ.ｃｅｐａ￣ｃｉａ)ＳＸ９在缺铁条件下产生儿茶酚型嗜铁素ꎬ可以高效结合重金属污染土壤中的Ｚｎ２＋㊁Ｃｄ２＋等ꎬ减轻重金属离子对植物种子萌发的毒性ꎬ促进植株生长[５４]ꎮ放射农杆菌(Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒ)Ｄ１４产生的嗜铁素可以螯合土壤中砷元素ꎬ细菌接种处理提高了杨树对砷的耐受性和吸收效率ꎬ促进杨树生长ꎬ植株根㊁茎和叶中砷含量显著增加[５５]ꎮ３.５㊀药物和医学应用医学领域里嗜铁素最早应用于地中海贫血患者输血期间铁或铝过载中毒的治疗ꎬ著名的例子是由链球菌产生的嗜铁素￣去铁胺(ＤＦＯ￣Ｂ)ꎮ缺铁条件下ꎬ部分细菌除了能分泌自身嗜铁素外ꎬ还能利用其他微生物分泌的外源嗜铁素[５６]ꎮ这方面医学领域有很多研究报道和实践应用ꎬ例如ꎬ淋病奈瑟菌(Ｎｅｉｓｓｅｒｉａｇｏｎｏｒｒｈｏｅａｅ)自身不能产生嗜铁素ꎬ但可以利用大肠杆菌(Ｅ.ｃｏｌｉ)㊁沙门氏菌(Ｓａｌｍｏｎｅｌｌａｔｙ￣ｐｈｉｍｕｒｉｕｍ)及其他一些肠杆菌分泌的外源嗜铁素来摄取铁离子维持自身生长[５７]ꎮ医学研究人员利用外源嗜铁素摄取机制ꎬ将药物和嗜铁素偶联ꎬ使药物更容易进入靶向病原微生物ꎬ同时还不会产生抗药性ꎬ这种特殊的杀菌方式被称为 特洛伊木马策略 [５８￣６０]ꎮＮｅｕｍａｎｎ等[６１]开发了一种对致肾盂肾炎的大肠埃希菌株具有抗菌活性的肠杆菌素￣环丙沙星复合物(Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｉｎ￣ｃｉｐｒｏｆｌｏｘａｃｉｎ)ꎬ该复合物具有与未经修饰的环丙沙星相当的抗菌活性ꎮ近年来ꎬ慕尼黑工业大学ＡｒｎｅＳｋｅｒｒａ教授提出了一个创新策略:重新编程人类嗜铁素免疫蛋白ｓｉｄｅｒｏｃａｌｉｎꎬ建立新型免疫蛋白 ｐｅｔｒｏｃａｌｉｎ 靶向 捕获 炭疽芽孢杆菌产生的嗜铁素Ｐｅｔｒｏｂａｃｔｉｎꎬ阻遏炭疽芽孢杆菌吸收赖以生存的铁离子ꎬ从而抑制炭疽芽孢病菌的繁殖ꎬ保护人类健康[６２]ꎮ３.６㊀其他功能除了上述功能外ꎬ嗜铁素还具有促进植株生长㊁改善细菌自身生理学和生物表型等作用ꎮＦｅｒｒｅｉｒａ等[６３]报道枯草芽孢杆菌(Ｂ.ｓｔｕｂｔｉｌｉｓ)ＤＳＭ１０能产生儿茶酚型嗜铁素ꎬ对植株具有明显的促生作用ꎬ碱性土壤中可以改善植株由于缺铁导致的褪绿ꎮＲｉｚｚｉ等[６４]报道枯草芽孢杆菌需要生物膜和嗜铁素共同作用才能从培养基中获得活性铁ꎬ维持正常生长ꎮ生物膜的形成能增强儿茶酚型嗜铁素与铁的螯合能力ꎬ显著提高嗜铁素的利用效率ꎮＱｉｎ等[３７]报道枯草芽孢杆菌生物膜的形成需要大量的铁ꎬ比细菌正常生长所需的铁含量高出数百倍ꎮ究其原因ꎬ与枯草芽孢杆菌生物膜基质的形成有关:生物膜是导电的ꎬ嗜铁素前体 ＤＨＢ螯合的胞外铁作为电子受２７２江苏农业学报㊀２０２３年第３９卷第１期。

第三章芽孢杆菌生物学特性第一节芽孢杆菌形态特点一、概述芽孢杆菌属于细菌。

从细菌的形态特点上看，有三种常见形状，即球状、杆状和螺旋状。

别离称为球菌、杆菌和螺旋菌；杆菌最多，球菌次之，螺旋状细菌最少。

球菌（coccus,复数为cocci），球状的细菌；据细胞的割裂面和子细胞分离与否有不同的排列状态，包括了单球菌（尿素微球菌）、双球菌（肺炎双球菌）、链球菌（酿脓链球菌、溶血链球菌）、四联球菌（玫瑰色微球菌、四联微球菌）、八叠球菌（藤黄八叠球菌）、葡萄球菌（金黄色葡萄球菌）。

螺旋状细菌（有人称为螺菌，spirillum,复数为spirilla）；螺旋状的细菌包括了弧菌（vibrio），螺旋不到一周，菌体呈弧形或逗号状，霍乱弧菌；螺菌，螺旋1-6周，外形坚挺的螺旋状细菌，红螺菌；螺旋体(spirochaete)，螺旋6周以上，由原生质柱、轴丝、外鞘组成，柔软易曲的螺旋状菌体；钩端螺旋体，梅毒密螺旋体。

杆菌（bacillus,复数为bacilli）；杆状的细菌，形态多样，包括了短杆状，短杆菌或球杆菌（甲烷短杆菌属）；长杆或棒杆状，长宽不同较大（枯草杆菌、北京棒杆菌、白喉棒杆菌）；梭状，两头稍尖，（梭菌属：鼠疫巴斯德氏菌）；分支杆状，有分支（结核分支杆菌）；平截杆状：两头平截（炭疽芽孢杆菌）。

特殊形状的细菌，菌体分叉，双歧杆菌；菌体结尾有柄，柄杆菌；菌体有附器，臂微菌。

细菌大小一样用显微测微尺测量，单位为微米（μm）1μm＝10-3mm＝10-6m。

病毒多用纳米（nm）为单位，1μm＝103nm。

细菌的大小不一，球菌直径μm，杆菌1-5×μm，螺旋菌大小不同较大。

大肠杆菌平均长2μm，直径μm，150个大肠杆菌细胞头尾相接等于3mm长的一粒芝麻；120个大肠杆菌捆在一路才有一根头发粗细（人发平均直径60μm），109个大肠杆菌才有1mg重。

尽管芽孢杆菌形态简单，细胞大小不同也不专门大，但是，芽孢杆菌的形态特点和细胞大小是分类学的重要特点，是芽孢杆菌分类单元的实物载体，研究芽孢杆菌生物学必需描述的内容。

浅谈炭疽病的流行病学特征及预防措施【摘要】炭疽是由炭疽芽孢杆菌引起的一种人畜共患的急性传染病，主要存在于草食动物和牲畜群落之中，并能造成环境的广泛污染。

由于炭疽传播途径广，流行速度快，危害性大，不仅给养殖业带来不可估量的经济损失，也危害人类健康和生命安全。

因此，预防和消灭牲畜炭疽是控制炭疽的关键，而预防的主要措施是控制传染源，切断传播途径，消毒灭菌。

【关键词】炭疽；流行；特征；预防【中图分类号】r517.2 【文献标识码】a 【文章编号】1004-7484（2012）08-0543-01炭疽：出自古希腊“anehrkos”一词，意思是煤炭。

它是由草食动物接触土生芽孢感染导致的具有传染性的疾病。

人因接触病畜及其产品或剥食病畜感染而发病。

临床上将其分为皮肤炭疽、肺炭疽、肠炭疽三型。

食草动物马、牛、羊等是主要传染源。

炭疽杆菌在外环境有氧的情况下，形成抵抗力极强的芽孢，能在干燥的环境下生存25～30年之久，如污染皮毛、牧场和水源能生存数年并使该地具有传染性达10年以上或更多年，造成难以消灭的疫点。

该病至今在世界各地（特别是牧区）仍不断发生与流行，因此，加强对炭疽的预防和控制，对于保障人、畜健康，发展经济，维护社会稳定都具有非常重要的现实意义。

1 炭疽的流行病学特征1.1 病原体：主要是炭疽杆菌（繁殖型和芽孢）。

致病物质主要是荚膜和炭疽毒素，后者是使人和动物发病、死亡的主要原因。

1.2 传染源：主要是草食动物中的牛。

马、羊、骆驼以及猪、犬染疫病畜，呈南牛北羊的特点。

是因为吞食了带有炭疽杆菌芽孢的水草而感染，这些动物的血液、分泌物、排泄物、污染物都含有炭疽菌，均可使人直接或间接受到感染。

人与人之间则很少传播。

1.3 传播途径：1.3.1 接触传播：通过破损的皮肤或粘膜感染引起皮肤炭疽。

1.3.2 食物传播：食入未煮熟的病畜肉而通过消化道感染引起肠炭疽。

1.3.3 空气飞沫传播：在加工皮毛作业中吸入带炭疽杆菌的粉尘，通过呼吸道感染引起肺炭疽。

兽医实验室安全知识培训考试题库（含答案）一．多选题1.感染性物质分为（）A、A类B、B类C、C类D、D类E、E类参考答案：AB2.遗传修饰生物体实验活动中的实验废物有A、细胞B、质粒C、载体D、动物参考答案：BC3.按照《可感染人类的高致病性病原微生物菌(毒)种或样本运输管理规定》规定，需要办理运输审批的范围有哪些（）A、《人间传染的病原微生物名录》中规定的第一类病原微生物菌(毒)种或样本B、《人间传染的病原微生物名录》中规定的第二类病原微生物菌(毒)种或样本C、《人间传染的病原微生物名录》中第三类病原微生物运输包装分类为A类的病原微生物菌(毒)种或样本D、疑似高致病性病原微生物菌(毒)种或样本E、《人间传染的病原微生物名录》中第四类病原微生物运输包装分类为A类的病原微生物菌(毒)种或样本参考答案：ABCD4.临床实验室常用的消毒剂是（）A、乙醇B、次氯酸钠C、过氧乙酸D、氢氧化钠E、硫酸参考答案：ABC5.临床实验室常用的安全设备是（）A、生物安全柜B、移液器C、离心机D、高压消毒灭菌器E、护眼镜参考答案：ABCD6.实验动物中的条件致病菌包括A、变形杆菌B、沙雷菌属C、支原体D、立克次体参考答案：AB7.动物检疫员应具备以下条件A、熟悉并掌握动物防检疫方面的法律、法规、规章、标准B、熟悉并掌握本地区、相邻地区畜禽疫病以及动物防、检疫工作的基本情况C、具有熟练的动物检疫操作技能，无需兽医学等专业学历D、能正常开展动物检疫工作，坚守岗位参考答案：ABD8.临床实验室常用的个人防护装备是（）A、防护服B、手套C、口罩D、喷淋装置E、洗眼器参考答案：ABC9.发生生物恐怖袭击事件后，针对易感人群可能采取的防护措施主要包括（）A、物理防护B、隔离防护C、预防服药D、免疫防护参考答案：ACD10.下列化学灼伤处理正确的是A、浓硫酸灼伤，应先用棉布(纸)吸取浓酸,再用水冲洗，接着用3%-5%的碳酸氢钠溶液进行中和,最后再用水清洗B、若被碱灼伤应先用棉布(纸)吸取碱液，再用水冲洗，然后用2%硼酸或2%乙酸冲洗C、若眼睛被酸或碱灼伤,用洗眼器冲洗时应拉开上下眼脸，使酸不至于留存眼内和下穹窿中，再用3%-5%的碳酸氢钠溶液或2%硼酸清洗，并立即送医院眼科治疗D、按照正确方法处理浓硫酸灼伤后,必要时可涂上甘油，若有水泡，应涂上甲紫参考答案：ACD11.《医疗废物分类目录》中将医疗废物分为（）A、感染性废物B、病理性废物C、损伤性废物D、药理性废物E、化学性废物参考答案：ABCDE12.下列哪些化学品在存储过程中应避免直接接触？（）A、碱金属与水B、卤素与氨C、硫酸与过氧化物D、苯胺与氧化剂参考答案：ABCD13.下面哪些实验室应当使用生物安全柜？（）A、临床基因扩增检验实验室B、艾滋病实验室C、临床生物化学实验室D、临床微生物学实验室检E、临床血液学实验室参考答案：ABD14.隐匿型生物恐怖事件的表现形式和识别特征主要包括（）A、疾病的地区分布流行季节分布或职业分布异常B、疾病的流行环节异常C、疾病的流行形式异常D、疾病的症状异常参考答案：ABC二、单选题1.对于二级生物安全实验室的要求,错误的是（）A、实验室门应带锁并可自动关闭,有可视窗B、实验室内应使用专门的防护服，离开实验室时,不能穿着离开到其他任何场所，用过的防护服应先在试验室内消毒后清洗或丢弃C、需戴手套时，工作完成以后方可除去手套,也可带着离开D、应配备进行各种消毒处理和紧急处理设施参考答案：C2.对一级生物安全实验室的要求，下列说法错误的是（）A、实验台面应防水、耐腐蚀、耐热B、实验室中的橱柜和实验台应牢固，彼此之间应保持一定距离，以便于清洁C、实验室如有可开启的窗户应设置纱窗D、实验室不需要消毒灭菌设备参考答案：D3.关于BSL-2实验室的设施要求错误的是A、应该安装独立的送排风系统B、实验室所在建筑内配备高压蒸汽灭菌器C、门应能够自动关闭，有可视窗D、有适当的火灾报警器E、安装防虫的纱窗参考答案：A4.使用下列()手段实施的恐怖袭击是生物恐怖袭击①肉毒毒素②天花病毒③鼠疫菌④炭疽芽孢杆菌⑤禽流感病毒A、①②⑤B、①②③④⑤C、①③④⑤D、①②③④参考答案：B5.临床实验室生物安全的最大隐患是（）A、实验室操作人员可能会接触比预期危险度更高的微生物B、医院地址靠近公共场所C、仪器设备过度拥挤D、内务管理的复杂性E、工作人员未掌握生物安全操作规范参考答案：A6.去除血清标本中污染的细菌常用（)A、巴氏消毒法B、紫外线照射法C、煮沸法D、滤过除菌法E、高压蒸汽灭菌法参考答案：D7.全球范围内最常报道的实验室感染疾病为（）A、肝炎B、布鲁氏菌病C、结核D、炭疽参考答案：B8.ABSL-1适用于饲养大多数经过检疫的储备实验动物，除了A、大鼠、小鼠类B、犬类C、灵长类动物D、兔参考答案：C9.重组生物体的防护等级时要考虑的因素包括A、受体生物/供体生物的防护等级B、受体的复制的能力C、供体的复制能力参考答案：A10.开启冻干物质安瓿瓶时,由于压力降低其部分冻干物可能会溅出,合适的操作环境是()A、实验台上B、无菌室内C、通风橱内D、生物安全柜内E、应急喷淋装置旁参考答案：D11.病原微生物的感染性与其浓度成A、正相关B、负相关C、无相关性参考答案：A12.以下有关实验室用电的注意事项中,不正确的是（）A、实验前先检查用电设备,再接通电源;实验后,先关仪器设备,再关闭电源B、工作人员离开实验室或遇到突然断电,应关闭电源,尤其要关闭加热器的电源开关C、电源或电器设备的保险丝烧断或空气开关断开后,可以用金属导线或其他代用品代替,以保证机器正常运行D、不得将供电线路任意放在通道上,以免因绝缘层破损造成短路参考答案：C13.生物恐怖袭击事件现场处置人员应根据()配备相应的专业防护装备①生物恐怖剂的种类②生物恐怖剂人侵人体的途径③生物恐怖剂的传播方式④生物恐怖剂的播撒范围A、①②③B、①②③④C、①③④D、②③④参考答案：A14.实验动物生产、使用许可证每（）发放一次，取得许可证的单位，必须接受每年的复查，复查合格者，许可证继续有效A、1年B、2年C、3年D、4年参考答案：D15.高压蒸汽灭菌的纱布敷料、棉球打开未用完,最长保存期为()A、24hB、10hC、48hD、12hE、6h参考答案：A16.下面哪些物品不需要高压灭菌处理？（）A、临床微生物学实验室培养后的平板B、临床微生物学实验室的标本C、临床检验实验室的标本D、临床免疫学实验室HIV初筛阳性的标本E、临床微生物学实验室用过的药敏卡参考答案：C17.属于表面活性剂的是（）A、高锰酸钾B、来苏水C、甲醛D、0.05%-0.1%度米芬E、龙胆紫参考答案：E18.下列关于转基因食物的叙述，正确的是（）A、转人到油菜的除草剂基因，有可能通过花粉传人环境中B、转抗虫基因的植物,不会导致昆虫群体抗性基因频率增加C、动物的生产激素基因转人植物后不能表达D、如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安全问题参考答案：A19.普通塑料、有机玻璃制品的加热温度不能超过（）A、40℃B、60℃C、80℃D、100℃参考答案：B20.根据事件的性质,可将实验室突发事件划分为（）①生物安全事件;②化学品安全事件;③物理性安全事件;④消防安全事件;⑤辐射安全事件A、①②⑤B、①②③⑤C、①②③④⑤D、①②③④参考答案：C21.一级生物安全实验室需要的安全设备和个体防护装备不包括（）A、实验室如有可开启的窗户，应设置纱窗B、工作人员在实验室适应穿上工作服，戴防护眼镜C、工作人员手上有皮肤缺损或皮疹时应戴手套D、生物安全柜等专用安全设备参考答案：D22.病原微生物的危害等级与实验室安全水平的关系是A、危害越重，安全水平越高B、传播速度越快、安全水平越高参考答案：A23.下列对于二级生物安全柜的描述错误的是A、可进一步分为A1、A2、B1、B2四型B、是目前应用最广泛的类型C、工作时经高效过滤器的垂直气流能够保护样品D、能够满足操作未知病原体样品的安全要求E、可用于有挥发性有毒化学品和放射性核素为辅助剂的微生物实验参考答案：E24.对生物恐怖事件处置原则说法错误的是（）A、必须快速识别，确定范围和影响因素，快速采取针对性的措施B、必须以减少死亡和减少发病为目的C、必须对难以快速识别的因子提出假设和推论恐怖因子未识别前，不可实施控制措施D、必须做好现场处置人员的个人防护E、必须由训练有素的工作人员开展高危区域的调查与处置，分工明确，各负其责参考答案：C25.下面哪种实验室生物安全防护水平是BSL-2？（）A、门诊检验实验室B、临床生物化学实验室C、临床检验实验室D、临床血液学实验室E、临床微生物学实验室参考答案：E26.基因工程的安全等级分为一、二、三、四级，下列说法正确的是（）A、从事安全等级一级和二级的基因工程生物实验研究，可自由进行B、从事安全等级三级和四级的基因工程生物实验研究，可自由进行C、从事安全等级三级和四级的基因工程生物实验研究，应由单位生物安全小组批准D、从事安全等级三级和四级的基因工程生物实验研究，应由单位生物安全小组和国家安全管理办公室批准参考答案：D27.乙醇消毒剂常用的浓度是（）A、100%B、95%C、75%D、50%E、30%参考答案：C28.对于基因工程实验室的生物安全管理，下列哪项说法正确（）A、技术人员不参与B、学生不参与C、进修人员不参与D、所有实验室人员都应参与参考答案：D29.生物安全柜操作时废物袋以及盛放废弃吸管的容器放置要求不正确的是()A、废物袋以及盛放废弃吸管的容器等必须放在安全柜内而不应放在安全柜之外B、因其体积大,可以放在生物安全柜外的一侧就可以C、污染的吸管、容器等应先在放于安全柜中装有消毒液的容器中消毒1h以上,方可处理D、消毒后的废物可转入医疗废物专用垃圾袋中进行高压灭菌等处理E、废物袋以及盛放废弃吸管的容器应放置在生物安全柜内的污染区参考答案：B30.实验动物中微生物质量控制上要求最低的动物A、普通动物B、无特定病原体动物C、无菌动物D、清洁动物参考答案：A31.实验室发生高致病性病原微生物泄漏、污染时，实验室工作人员应及时向实验室污染预防及应急处置专业小组报告，在（）小时内向卫生主管部门报告A、4B、8C、10D、2参考答案：D32.漂白粉属于()A、酚类消毒剂B、醇类消毒剂C、氧化剂消毒剂D、表面活性剂E、酸碱类参考答案：C33.下列不属于实验室一级防护屏障的是A、生物安全柜B、防护服C、口罩D、缓冲间E、鞋套参考答案：D34.操作玻璃器具时应遵循下列下述安全规则,其中哪项除外（）A、不使用破裂或有缺口的玻璃器具B、不用猛力取下玻璃试管上的塞子,粘紧的试管可用刀切开分离C、接触过传染性物质的玻璃器具,消毒之前,应先行彻底的清洗D、破裂的玻璃器具和玻璃碎片应丢弃在有专门标记、单独的、不易刺破的容器里参考答案：C35.与液氮有关的操作和储存,以下事项不正确的是()A、每年对液氮罐内部要清洗并干燥1-2次B、操作人员需戴防寒手套、安全防护面罩或防护眼睛C、多余的液氮不可倾倒于公共场所的地面,但可倒入水槽处理D、对于管道、阀门的解冻,可以用水冲,不能敲打、火烤和电加热E、液氮罐需储存于阴凉、通风的位置,不可放置于暖气旁或者有强烈阳光照射的地方参考答案：C36.基因转移的工具是A、载体B、细胞C、动物参考答案：A37.高压蒸汽灭菌的条件是()A、121℃，15-30minB、115℃,15-30minC、160℃,1hD、160℃,2hE、120℃,30min参考答案：A38.杀灭包括芽孢在内的所有微生物的方法称为（）A、消毒B、无菌C、灭菌D、灭活E、防腐参考答案：C39.在建立相应的突发事件应急保障体系时，采样培养基一般()个月更换一次，检查时一旦发现有混浊沉淀，则应随时更换，并且要记录好每次更换的时间A、3B、2C、6D、1参考答案：A40.下列关于基因工程的叙述中错误的是（）A、基因工程技术的成熟，使人类可以定向改造生物的遗传，培养新的生物品种B、基因工程技术是唯一能冲破远缘杂交不亲和障碍，培育生物新品种的方法C、基因工程的实施需要限制酶、DNA连接酶和运载体等基本工具D、利用发酵工程生产人的胰岛素、某些单克隆抗体等必须先利用基因工程获得工程菌参考答案：B41.过氧化酸、硝酸铵、硝酸钾高氨酸及高氯酸盐、重铬酸及重铬酸盐、高锰酸及高锰酸盐、过氧化苯甲酸、五氧化二磷等是强氧化剂，使用时应注意（）A、环境温度不要高于30℃B、通风要良好C、不要加热，不要与有机物或还原性物质共同使用D、以上都是参考答案：D42.一种病原体的传播途径可以是A、仅有一种B、两种C、多种参考答案：C43.如果发生生物恐怖袭击，下列说法正确的是（）①往往在事件区域发现不明粉末、液体或其他可疑物品②患者沿着风向分布，同时出现大量动物病例③事件区域出现异常流行病④短时间内大量人员伤亡⑤有异常的气味，如大蒜味、辛辣味、苦杏仁味等A、①②⑤B、①②③④⑤C、①③④D、①②③④参考答案：D44.毒物进人人体最主要、最常见的途径是（）A、呼吸道B、皮肤C、眼睛D、消化道参考答案：A45.实验室废物必须经过无害化处理才能移出实验室，容量达到容器的时才能进行封口处理。