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本文首先对志贺氏菌的微生物学特性及其致病性作了简要介绍,同时对于国内外近来志贺氏菌导致的食物中毒数据进行了收集。由于近年来志贺氏菌污染食品导致的安全事件时有发生,因此对于我国国内流行志贺氏菌菌株的生长环境、生长特性、生长规律研究,显得的尤为重要。
志贺氏菌(shigella),无芽孢、无鞭毛、无菌膜、为革兰氏阴性菌杆菌,具有肠杆菌科的基本特性,在我国感染性腹泻病原菌中居首位,志贺氏菌感染而引起的细菌性痢疾是危害人民健康最严重的传染病之一。志贺氏菌是细菌性食物中毒中常见的致病菌,即可以通过水,也可在熟食或生的食品上繁殖,传播腹泻及痢疾等疾病。志贺氏菌食物中毒在夏秋季易于发生,若食入被大量活菌污染的食品即可引起食物中毒。
首先从病患粪便中提取志贺氏菌,采用选择性培养基、志贺氏菌多价血清凝集、基础生化反应、革兰氏染色镜鉴、群、型血清凝集、补充生化反应来分离粪便中的志贺氏菌,经过初步鉴定得知分离出的志贺氏菌为福氏F2b型。随后,研究在温度、pH、盐度3个因素交互作用下食源性致病微生物福氏志贺氏菌F2b的最优培养条件。在温度、pH、盐度单因素试验的基础上,应用Box—Behnken中心组合试验原理,设计三因素交互作用试验。以温度、pH、盐度为响应因子,以菌液的0D550为响应值,采用响应面法处理试验数据。结果表明在所选的因素水平范围内,温度、pH对F2b生长影响显著,温度、pH值之间交互作用显著。获得志贺氏菌F2b的最佳生长条件为温度35.8℃,pH值7.7,盐度0.76%。经过验证,实测值和预测值之间偏差为1.1%,表明响应面法优化F2b培养条件真实快速有效。
在确定志贺氏菌在温度、pH、盐度影响下的生长规律后确定了该菌的最适生长条件。随后建立了在pH、盐度最佳情况下志贺氏菌两个血清型F2b和宋内氏菌的温度生长预测模型。分别建立了一级预测模型和二级预测模型。一级模型运用Gompertz方程和Linear方程拟合志贺氏菌的生长曲线。二级模型是根据由一级模型确定的最大比生长速率μm的值,利用平方根模型的扩展式进行拟合,分别得到温度预测模型。根据温度预测模型,得出志贺氏菌F2b的最低生长温度Tmin为15.8℃,最高生长温度Tmax为49.6℃;宋内氏志贺氏菌的最低生长温度Tmin为16.8℃,最高生长温度Tmax为49.5℃。对预测模型分别进行验证,预测值和实测值的残差基本都在±0.5范围内,验证结果表明模型是可靠的,可以作为食品志贺氏菌安全性评价的定量依据。以此模型为依据,在已知食品中初始菌落的前提下,我们可以预测出在任意温度下志贺氏菌的数量,对食品中致病微生物志贺氏菌的生长起到预测和监控的作用。
在基本了解志贺氏菌的生长规律的前提下,我们根据福氏志贺菌侵袭性质粒抗原H基因(invasion plasmid antigen H,ipaH),建立了PCR检测志贺氏菌的初步方法。设计了一对特异性引物,预计PCR扩增的目的基因片段为435bp。PCR反应体系确定为20μl;扩增目的DNA只需要2h,此外对于PCR体系的特异性进行了分析,最终建立了快速检测福氏志贺菌的稳定的PCR方法。该特异性高,在志贺氏菌的6个菌株中均出现明亮435bp的条带;而大肠杆菌、伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌均未出现扩增条带。检测食品中的志贺氏菌,结果很稳定。该方法操作简单、检验周期短,能够快速地实现对食品中的志贺菌的诊检和监控。