假单胞菌属

假单胞菌属主讲：王国兴内容提要假单胞菌简介及分类铜绿假单胞菌铜绿假单胞菌的耐药机制研究荧光假单胞菌恶臭假单胞菌斯氏假单胞菌产碱假单胞菌假单胞菌与环境生物修复假单胞菌的生物防治作用假单胞菌与生物转化假单胞菌的致病性假单胞菌产生的抗生素研究简介及分类假单胞菌属是微生物的重要类群,也是分布最广的微生物之一。多样的生境不仅造就了假单胞菌拥有较广的生长温度、pH值范围,较多的营养代谢类型,同时也为人类提供了多样的遗传资源。专性需氧的革兰氏染色阴性无芽胞杆菌，呈杆状或略弯。菌体大小(0.5～1)×(1.5～4)微米。具端鞭毛，能运动。有些株产生荧光色素或（和）红、蓝、黄、绿等水溶性色素，不发酵糖类。大多数菌的适温为30℃。DNA中的G+C克分子含量为58～70%。存在于土壤、淡水、海水中。目前已确认有29种，其中至少有3种对动物或人类致病。尽管假单胞菌科的绝大部分细菌原先都被归类于假单胞菌属，但现在只有rRNAⅠ群的细菌属于假单胞菌属（Pseudomonas）共7种细菌，代表菌种为铜绿假单胞菌。种类：铜绿假单胞菌(P.aeruginosa)荧光假单胞菌(P.fluorescence)恶臭假单胞菌(P.putica)斯氏假单胞菌(P.stutizeri)曼多辛假单胞菌(P.mendocina)产碱假单胞菌(P.alcaligenes)假产碱假单胞菌(P.pseudoalcaligenes)铜绿假单胞菌（P.Aeruginosa）原称绿脓杆菌。在自然界分布广泛，为土壤中存在的最常见的细菌之一。各种水、空气、正常人的皮肤、呼吸道和肠道等都有本菌存在。本菌存在的重要条件是潮湿的环境。铜绿假单胞菌－形态染色铜绿假单胞菌－生物学性状专性需氧、营养要求不高。最适温度35℃，42℃生长，4℃不生长。产生荧光素和蓝绿色水溶性的绿脓素，培养物呈蓝绿色。培养物有生姜气味。铜绿假单胞菌－致病性广泛存在环境中的条件致病菌，是医院内感染主要病原菌。可引起皮肤感染、呼吸道感染、泌尿道感染、烧伤感染、囊性纤维变性等。有多种毒力因子：包括菌毛、荚膜多糖、内毒素、外毒素、绿脓菌素、蛋白酶、磷脂酶等。角膜炎铜绿假单胞菌－－微生物学检查1.采取浓汁，创面渗出液，痰，尿，血液等标本，或在可疑物品器械上取材，在利用血琼脂培养基上分离培养细菌。2.根据菌落特点，色素，生化反应等进行鉴定。3.运用血清学实验，噬菌体分型做医院内感染的追踪调查铜绿假单胞菌的菌落分型典型型大肠菌样型粘液型侏儒型粗糙型粘液型（麦康凯平板）粘液型（血平板）菌落光滑凸起成粘液状侏儒型（麦康凯平板）细小，无光泽半透明菌落典型型（麦康凯平板）菌落呈灰绿色大小不一扁平湿润边缘不规则呈伞状伸展表面常可见金属光泽典型型（普通平板上）产绿脓素琼脂染成黄绿色粗糙型（麦康凯平板）菌落中央凸起边缘扁平表面粗糙大肠型（麦康凯平板）菌落圆形凸起似大肠埃希菌菌落铜绿假单胞菌－－检验程序标本增菌分离培养（血平板）最后鉴定可疑菌落（性状、色素）初步鉴定涂片染色镜检血标本色素鉴定生化反应42℃生长分型涂片镜检氧化酶菌落特征绿脓素气味铜绿假单胞菌－防治原则加强一些特殊病房及检查室、诊疗器械的消毒管理。避免医务人员与病人之间的交叉感染。治疗过程中，应合理选择有效抗生素。铜绿假单胞菌的耐药机制研究铜绿假单胞菌常引起菌血症、肺炎、泌尿系统感染烧伤感染和囊性纤维化继发感染等疾病,由于其耐药菌株不断产生,耐药性不断变化,已成为医院内获得性感染最严重的条件致病菌之一。铜绿假单胞菌耐药机制的研究,对监控医院内感染菌群、检测其耐药性、指导抗生素的合理利用极为重要。同时,由于铜绿假单胞菌分布广泛,可以推知其耐药机制在其他病原菌中也极可能广泛存在,对铜绿假单胞菌耐药机制的研究对其他许多病原菌的控制也具有指导意义。铜绿假单胞菌的耐药机理主要有4种,一是产生抗生素灭活酶或抗生素修饰酶;二是改变抗菌药物的作用靶位,逃避抗菌药物的抗菌作用;三是膜屏蔽与主动外排,限制药物到达作用靶位;四是形成生物膜。有研究显示，不合理的单药应用及长时间轮流使用多种抗菌药物是导致泛耐药铜绿假单胞菌出现的重要因素。荧光假单胞菌主要特征1．细菌特性革兰阴性杆菌，呈单个或成对排列，一端丛毛菌，运动活泼，偶见无鞭毛无动力的菌株。专性需氧，营养要求不高，在普通培养基上可生长，在麦康凯和SS平板上亦可生长，最适生长温度为25℃~30℃，大多数菌株在4℃生长，37℃或42℃不生长。约94%的菌株产生水溶性荧光素（青脓素），在紫外线（360nm）照射下呈黄绿色荧光，有些菌株产生蓝色色素，不扩散。氧化酶阳性，氧化葡萄糖、木糖产酸，对麦芽糖多不分解，水解精氨酸，多能液化明胶，卵磷酯酶阳性。本菌对卡那霉素敏感。被检验的肉含有荧光假单胞菌2．临床意义荧光假单胞菌（P.fluorescens）存在于土壤和水等环境中，常与食物（鸡蛋、血、牛乳等）腐败有关，可作为咽部的正常菌群存在，是人类少见的条件致病菌，偶从泌尿道感染病人尿中分离出。由于具有嗜冷性，可在冰箱储存血液中繁殖，若输入含有此菌的血库血液，可导致病人不可逆性的休克而死亡。3．微生物学检验尿、分泌物等临床标本可直接接种在血平板上，血液标本可先于20℃~30℃进行增菌后再接种血平板分离。不能在35℃或37℃进行培养，以免发生假阴性。本菌鞭毛3根以上，42℃不能生长，不产生绿脓素，可以与铜绿假单胞菌相区别。本菌的最低鉴定特征有：单端鞭毛3根以上，动力阳性；氧化分解葡萄糖，不分解麦芽糖，氧化酶阳性，精氨酸水解阳性，明胶液化阳性；可产生荧光素，不产生绿脓素，4℃生长，42℃不生长。患有赤皮病的鱼，病源为荧光假单胞菌荧光假单胞菌染色图片4.荧光假单胞菌植物病害防治作用荧光假单胞菌对多种植物病害具有防治作用，它首先在植物根际定殖，然后靠噬铁索对铁离子的竞争和抗生素的拮抗作用抑制病原菌的生长发育，保护植物体免受病菌危害，荧光菌在根际的定殖能力与它同根系分泌物的凝集能力有关，与它在根表的短期不可逆吸附也有一定关系.荧光菌菌剂研究较多，目前最好的可贮存一年.虽然荧光菌已成功地用于一些病害的生物防治，但仍有许多问题有待解决。叶面喷施后，菌剂能在植物体内快速传导，可有效抑制侵染到植物体内的青枯病菌，立枯丝核菌，镰刀菌以及软腐病菌。许多问题有待解决，比较突出的有:1、菌株的有效性．荧光假单胞菌生防菌株的防治效果一般为50-60%，还有很大潜力可控，扩大筛选范围和在田间直接筛选可能是找到优良菌株的可靠途径。2、作用机制研究．已明确荧光假单胞菌首先在作物根际定殖，然后靠竞争及抗生作用抑制病害发展;其它作用机制尚无定论．但噬铁素及抗生素的种类与防病效果有很大关系，如在小麦全蚀病生防中，荧光菌B10的防治作用受FeCl3抑制，而在烟草黑胫病中，荧光菌CHAO的防治效果需要有足够FeCl3才能表达，这反映了荧光菌防病机制的复杂性.研究不同噬铁素及抗生素的作用机制，对于筛选有效菌株，指导病害生物防治具有重要意义．3、菌株筛选的依据．大多数荧光菌的筛选仅依靠平皿上对目标病原菌的拮抗作用，而实际上与生防有关的性状很多，如在根际的定殖能力，对不同环境的适应能力等;这需要简便快速的筛选技术及可靠的筛选标准，但目前这两方面的研究工作尚有许多不足之处．4、菌剂制备．目前，荧光假单胞菌菌剂的生产成本较高，贮存期较短，在应用上处于不利局面．虽然改善培养条件后有效贮存期大大延长，成本显然不够经济。5、防效不稳定．这是大部分生物防治研究在应用方面普遍遇到的问题，荧光菌也不例外．应对菌株进行人工改良，或采用混合群体，使之具有更好的抗菌能力和较强的适应能力，发挥最大的防病潜力，在这一方面，彭于发等作了有益尝试，他们使用转座子诱变法对荧光菌菌株CNl2进行遗传改造，得到突变株荧光93，荧光93对小麦全蚀病的防效高于自然菌株CNl12说明人工改良是获得优良生防菌的一种可行手段。6、菌株的有害性．菌株对作物的不利影响是生防菌筛选过程中应注意的问题，植物体对噬铁素的种类具有选择性，不相适应的组合中，植物体产生缺铁症状，例如，假单胞菌素(Pseudobactin)可抑制玉米等几种作物对铁的吸收，玉米表现缺铁症.恶臭假单胞菌1.主要特征革兰阴性杆菌，有些菌株为卵圆形，单端丛毛菌，运动活泼。专性需氧，最适生长温度25℃~30℃，42℃不生长，4℃生长不定，菌落与铜绿假单胞菌相似，但只产生荧光素（青脓素），不产生绿脓素，借此可与铜绿假单胞菌相区别，其陈旧培养物有腥臭味。2.临床意义恶臭假单胞菌（P.putica）为鱼的一种致病菌，常从腐败的鱼中检出，可作为人类咽部的正常菌群，是人类少见的条件致病菌，偶从人类尿道感染、皮肤感染和骨髓炎标本中分离出，分泌物有腥臭味。3.微生物学检验鉴定中注意与其他假单胞菌相区别，只产生荧光素不产生绿脓素，42℃不生长可与铜绿假单胞菌区别；不液化明胶、不产生卵磷酯酶、陈旧培养物上有腥臭味，有别于荧光假单胞菌。血平板检验由恶臭假单胞菌及荧光假单胞菌等革兰氏阴性短杆菌引起。患病初期可见鱼的体表有点状白色黏液物附着并逐渐蔓延扩大，严重时鳞片基部充血、竖起，鳞片脱落，体表及鳍基部充血，肝、肾充血，靠边缓游不吃食，不久即死亡。斯氏假单胞菌1．细菌特性革兰阴性杆菌，一端单鞭毛，运动活泼；最适生长温度35℃，4℃不生长，大部分菌株在42℃生长，氧化葡萄糖产酸，在6.5%高盐培养基中可生长；营养要求不高，普通平板可生长，新分离菌株在培养基上可形成特征性干燥、皱缩样菌落，黏附于琼脂表面难以移动，可产生黄色色素，无荧光。黄色的为斯氏假单胞菌2．临床意义斯氏假单胞菌(P.stutizeri)存在于土壤和水中，在医院设备及各种临床标本中亦有发现，本菌引起的感染并不多见，偶可引起抵抗力低下患者伤口、泌尿道、肺部感染等。3．微生物学检验注意与曼多辛假单胞菌相鉴别，其特征性菌落、精氨酸双水解试验阳性、不分解麦芽糖和甘露醇，有别于曼多辛假单胞菌。斯氏假单胞菌产碱假单胞菌产碱假单胞菌是革兰阴性无芽胞杆菌，为临床常见条件致病菌，可引起人体感染，该菌常污染自来水和环境表面及各种医疗器械，可引起医院内感染。显微图患病的西瓜，病原菌为产碱假单胞菌产碱假单胞菌的耐药性分析（药敏试验用K-B纸片扩散法）假单胞菌与环境生物修复环境生物修复就是利用生物对环境中的有毒、有害物质进行降解。与传统的物理化学方法相比,环境生物修复具有投资小、环境友好、无二次污染、易于为公众接受等优点,越来越受到全世界的认同。假单胞菌是自然界的土著微生物(尤其是在土壤中),其生长温度、pH值变化范围较大,营养代谢类型多样,人类的研究也较其他绝大多数自然界土著微生物深入,在该领域具有较大的优势。假单胞菌在环境的生物修复方面进行了广泛的研究,大体可分为有机物污染和重金属污染的生物修复两大类。研究发现,假单胞菌降解有机污染物质的基因多数是在质粒上,降解性质粒的存在为降解工程菌的构建提供了可能。假单胞菌对重金属污染环境的生物修复机理包括以下几点:(1)通过表面吸附、胞内沉淀以及成矿作用来降低重金属离子的沉淀性;(2)通过氧化还原反应改变重金属离子的价态而减弱或消除重金属离子的毒性;(3)分泌一些与重金属离子紧密结合的蛋白,而且形成的重金属离子-蛋白质复合体不易为动植物吸收,限制了重金属离子在食物链中的流动。目前,国内外用假单胞菌对重金属污染进行环境生物修复主要是利用假单胞菌的某些种对重金属有抗性并可将其在体内富集的特性。利用假单胞菌分解垃圾（具有很强的产生氨等腐败产物的能力。）假单胞菌的生物防治作用假单胞菌能产生多种抗生素,改善植物营养,促进植物生长,且能降解土壤中有毒物质,对植物促生长防病作用显著。部分假单胞菌株具有杀虫功能,由假单胞菌可开发一系列生物防治产品。1.假单胞菌防治害虫作用类产碱假单胞菌为昆虫病原菌,对草地蝗虫和竹蝗等具有良好的致死作用,其杀虫作用主要靠产生蛋白质。2.假单胞菌对植物病