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產(chǎn)氣莢膜梭菌是一種在自然界具有廣泛的分布,在土壤、食物、飼料、污水、糞便中均有生長,是人畜腸道中正常菌群之一[1]。能引起人類食物中毒、相關(guān)性腹瀉和動物腹瀉等疾病的重要病原菌。癥狀通常為下痢(帶血腹瀉)與腹痛,偶爾伴隨惡心、嘔吐與發(fā)燒,病發(fā)期通常為10 h~12 h,患者通??捎?4 h~48 h內(nèi)康復(fù),絕少引發(fā)致命疾病,但對于小孩、老人、及免疫力差的人,會較易出現(xiàn)嚴重及持續(xù)癥狀[2]。可惜在澳門地區(qū)公共衛(wèi)生常規(guī)檢測項目中,除罐頭食物以外,其它食品并沒有進行常規(guī)檢測,有關(guān)此菌的研究資料更是缺乏。因此本研究進行此菌的分離鑒定和基因分型調(diào)查,分析食品中產(chǎn)氣莢膜梭菌的污染情況以及其基因型分布。
1.1樣本采集從本澳的傳統(tǒng)市場及超級市場中購買60個雞腸、30個新鮮雞及30個冰鮮雞樣本,總樣本量為120個。如8 h內(nèi)不能進行檢驗,應(yīng)以無菌操作稱取25 g樣本加入等量緩沖甘油-氯化鈉溶液,并盡快置于-80 ℃低溫冰箱中冷凍保存[3]。
1.2菌株陽性菌株:產(chǎn)氣莢膜梭菌A型(NCTC 8327)由澳門理工學(xué)院高等衛(wèi)生學(xué)校保存,產(chǎn)氣莢膜梭菌B型(NCTC 13110)、產(chǎn)氣莢膜梭菌C型(NCTC 8081)、產(chǎn)氣莢膜梭菌E型(NCTC 8084)等菌購自英國公共健康實驗中心國家標(biāo)準(zhǔn)菌株庫。 陰性菌株:金黃色葡萄球菌ATCC 29213、大腸埃希氏菌ATCC 25922、糞腸球菌標(biāo)ATCC 29212、鼠傷寒沙門氏菌ATCC 14028、化膿性鏈球菌 ATCC 19615、普通變形桿菌ATCC 13315、蠟樣芽孢桿菌ATCC 11778等菌由澳門理工學(xué)院高等衛(wèi)生學(xué)校保存。
1.3培養(yǎng)基和試劑甘油-氯化鈉溶液購自青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司,蛋白胨水、蛋白胨—亞硫酸鹽—環(huán)絲氨酸培養(yǎng)基(TSC)、D-環(huán)絲氨酸購自O(shè)XOID公司,血培養(yǎng)基(5%羊血)購自BIOMERIEUX公司,酸性磷酸酶試劑購自SIGMA公司,multiplex PCR試劑盒購自Qiagen公司。
1.4細菌分離與鑒定采集樣品的處理均按國標(biāo)方法進行[3]。吸取10-1的稀釋檢液1 mL,然后加入9 mL TSC,制成10-2的檢測樣本。再制成10-3的檢測樣本。在42 ℃經(jīng)雙套管法培養(yǎng)6 h~8 h后,觀察是否有黑色菌落生成,計數(shù)生長多少黑色菌落選取5個菌落再接種在5%羊血培養(yǎng)基,經(jīng)24 h厭氧培養(yǎng),觀察菌落是否帶有雙溶血環(huán),再挑選該菌落選已滴加酸性磷酸酶試劑的濾紙中涂開,等待2~3 min,呈現(xiàn)紫色視為產(chǎn)氣莢膜梭菌陽性。
1.5DNA模板的制備利用經(jīng)生化鑒定后菌株加入100 μL無菌水制作菌液,于沸水浴中加熱10 min后,用1 630×g離心10 min后提取上清液。
1.6鑒定分離菌株的基因分型
1.6.1multiplex PCR引物購自Ivitrogen公司的6對引物,引物序列見表1。
1.6.2multiplex PCR反應(yīng)體積為25 μL,包括:2× PCR Mix 12.5 μL;引物混合物2.5 μL;樣本DNA 2 μL;蒸餾水補足至25 μL?;靹蚝箝_始進行PCR擴增,PCR反應(yīng)條件為94 ℃ 1 min,55 ℃ 1 min,72 ℃ 1 min,共進行35個循環(huán),最后72 ℃ 延伸7 min[4]。PCR反應(yīng)結(jié)束后,用100by-III DNA標(biāo)志物作為分子量參照,在1.8%瓊脂糖凝膠中 100 V電泳,80 min,在ChemiDoc 影像系統(tǒng)觀察并記錄結(jié)果。
1.6.3multiplex PCR專一性測試按照1.5和1.6.2的方法,對1.2中的陽性菌株與陰性菌株進行multiplex PCR擴增,評定multiplex PCR的專一性。
2.1產(chǎn)氣莢膜梭菌分離與生化鑒定產(chǎn)氣莢膜梭菌為革蘭氏陽性,短粗的梭狀芽孢桿菌;在TSC中形成黑色菌落;在5%羊血培養(yǎng)基中出現(xiàn)雙溶血環(huán)的特征;在酸性磷酸酶試劑中,呈現(xiàn)紫色。從60個雞腸樣本中分離得到30株 (50%);從30個新鮮雞樣本中分離得到10株 (33.33%);從30個冰鮮雞樣本中分離得5株 (16.67%)。
表1擴增產(chǎn)氣莢膜梭菌的六種主要毒素基因的引物序列
Tab.1Primer used to amplify six toxin genes of Clostridium perfringens
基因Gene引物序列5′?3′Primersequences5′?3′產(chǎn)物長度Productsize(bp)參考文獻ReferencecpαGCTAATGTTACTGCCGTTGA324[5]CCTCTGATACATCGTGTAAGcpβ1GCGAATATGCTGAATCATCTA196[5]GCAGGAACATTAGTATATCTTCεtxGCGGTGATATCCATCTATTC655[5]CCACTTACTTGTCCTACTAACιAACTACTCTCAGACAAGACAG446[5]CTTTCCTTCTATTACTATACGcpeGGAGATGGTTGGATATTAGG233[5]GGACCAGCAGTTGTAGATAcpβ2AGATTTTAAATATGATCCTAACC567[6]CAATACCCTTCACCAAATACTC
2.2產(chǎn)氣莢膜梭菌基因分型經(jīng)電泳鑒定,45 株產(chǎn)氣莢膜梭菌均擴增出大小約為 324 bp 的特異性條帶,未擴增出針對cpβ1、εtx、ιA、cpe和cpβ2的條帶,說明45株產(chǎn)氣莢膜梭菌均為 A型,見圖1。
1.100 bp DNA Marker;2.Blank;3.C.perfringens NCTC 8327;4.C.perfringens NCTC 3626;5.C.perfringens NCTC 8084;6.C.perfringens NCTC 8081;7-10.Sample Isolates圖1 產(chǎn)氣莢膜梭菌分離株的mPCR基因分型方法檢測結(jié)果Fig.1 Multiplex PCR detection of isolated C.perfringens
2.3mPCR專一性測試4株標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)氣莢膜梭菌均能擴增出相應(yīng)毒素基因的片段,大小分別為: NCTC 8327 約為 324 bp;NCTC 13110為 196 bp、324 bp和655 bp;NCTC 8081為196 bp、 233 bp和324 bp;NCTC 8084 為324 bp、446 bp和567 bp。而陰性對照均未擴增出相應(yīng) 的片段。說明mPCR 的專一性良好,見圖2。
1.100 bp DNA Marker;2.C.perfringens NCTC 8327;3.C.perfringens NCTC 3626;4.Clostridium perfringens NCTC 8084;5.C.perfringens NCTC 8081;6.Blank;7.Escherichia coli ATCC 29213;8.Staphylococcus aureus ATCC 25922;9.Enterococcus faecalis ATCC 29212;10.Salmonella typhimurium ATCC 14028;11.Streptococcus pyogenes ATCC 19615;12.Proteus vulgaris ATCC 13315;13.Bacillus cereus ATCC 1177圖2 mPCR專一性測試結(jié)果Fig.2 Result of specificity test of multiplex PCR
產(chǎn)氣莢膜梭菌并非動物腸道的優(yōu)勢菌群,其菌量相對較少[7],因此當(dāng)檢出率很高時,可能是在屠宰過程中的交叉污染,以及處理的衛(wèi)生條件較差所致。本次研究共檢出45株產(chǎn)氣莢膜梭菌(37.5%),60個雞腸樣本檢出率占50%,與國內(nèi)外文獻報導(dǎo)普遍高于60%的檢出率相比[8-9],本研究雞腸樣本的檢出率亦相對偏低,這可能與本澳在雞只屠宰后會反復(fù)清洗其內(nèi)臟再出售有關(guān)。30個新鮮雞 (33.33%)和30個冰鮮雞樣本(16.67%)中,與鄰近地區(qū)廣州的檢出率68.6%比較[10],相對較低;雖然澳門地區(qū)雞只來源于內(nèi)地,預(yù)期結(jié)果與內(nèi)地接近,但檢出率仍較廣州的結(jié)果低,這可能與雞只的屠宰處理過程中較規(guī)范,所引致的污染較低有關(guān)。
在A至E型的產(chǎn)氣莢膜梭菌中,對人類有致病性只有A型及C型,以A型最為常見,本研究所有分離株均為具有致病性的A型,表示從市面出售的雞腸、新鮮雞及冰鮮雞如沒有徹底煮熟,于進食后有出現(xiàn)食物中毒的風(fēng)險。
從本實驗的結(jié)果比較,新鮮雞的檢出率較冰鮮雞多出一倍,說明在冰鮮雞的屠宰及冷卻等處理過程中所造成的污染相對較少。由于澳門地區(qū)最近已經(jīng)全面以冰鮮雞代替新鮮雞供應(yīng)澳門地區(qū)市場,當(dāng)中除了禽流感為考慮因素外,其它的致病菌亦不能忽視,本次研究正好為產(chǎn)氣莢膜梭菌,在新鮮雞及冰鮮雞上的污染程度所致的公共衛(wèi)生問題提供了參考數(shù)據(jù)。
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