一、背景
假單胞菌在自然界分布廣泛,種類繁多,是植物根際土壤周圍起生物防治功能的主要細(xì)菌類群。目前,世界各地對假單胞菌的應(yīng)用研究有了大量的報道,涉及領(lǐng)域包括用于農(nóng)業(yè)生物防治、植物生長調(diào)節(jié)、環(huán)境保護(hù)和醫(yī)藥開發(fā)等,其中,在生物防治與促植物生長方面的研究最為透徹、應(yīng)用最為廣泛,生物防治主要作用對象為植物病原真菌,如雪霉葉枯菌、鐮刀菌、棉花黃萎病菌、炭疽菌等。
另外,假單胞菌還可用于生物殺蟲,已分離到的具有殺蟲活性的次級代謝產(chǎn)物有oxazoles、鼠李糖脂等。假單胞菌對植物生長的促進(jìn)作用主要通過其產(chǎn)生的植物生長激素。在環(huán)境保護(hù)方面,假單胞菌主要被用于化學(xué)農(nóng)藥的降解、廢水處理、油污處理等。
惡臭假單胞菌為人類和魚類共患病原菌,是一種常見的環(huán)境污染菌,也是人類咽部的正常菌群。偶可從人類感染標(biāo)本中分離出,是人類少見的條件致病菌,不為臨床所重視。因此,對其臨床流行病學(xué)與耐藥性研究較少,但人體感染后該菌自溶可釋放內(nèi)毒素而使人體出現(xiàn)中毒癥狀,可造成多器官感染、敗血癥、感染性休克,甚至危及生命。
隨著近年來廣譜抗菌藥物和免疫抑制劑的廣泛應(yīng)用,惡臭假單胞菌的感染和耐藥率均有上升趨勢,且以耐藥菌株感染多見。因此,對惡臭假單胞菌進(jìn)行流行病學(xué)與耐藥特征分析,對其防控具有重要指導(dǎo)意義。
二、耐藥性
惡臭假單胞菌為無芽胞革蘭陰性需氧細(xì)長桿菌,屬假單胞菌屬,一般認(rèn)為是魚類的一種病原菌及環(huán)境污染菌,對人體是一種少見的機(jī)會致病菌,未引起臨床重視。但隨著抗菌藥物的廣泛應(yīng)用,此菌耐藥性上升,當(dāng)患者出現(xiàn)菌群失調(diào)、宿主免疫力低下或創(chuàng)傷后等情況時,導(dǎo)致其感染率上升。有研究在233株非發(fā)酵菌中,惡臭假單胞菌檢出 48株,達(dá) 20.6%,尿中檢出率也較高,常因表現(xiàn)為難治性感染時被臨床發(fā)現(xiàn)。
研究顯示,從患者年齡看,以老年患者占同期檢出假單胞菌屬細(xì)菌百分率較高,基礎(chǔ)疾病以終未期腎病檢出惡臭假單胞菌占同 期同類基礎(chǔ)疾病檢出的假單胞菌屬細(xì)菌百分率最高,其次為嚴(yán)重軟組織損傷、呼吸道慢性疾病伴有呼吸功能受損和再生障礙性貧血等免疫機(jī)能受損的患者,提示惡臭假單胞菌作為條伴致病菌,致病力弱,其感染多見于老年患者,主要是有侵入性操作伴有基礎(chǔ)疾病的免疫機(jī)能低下患者,應(yīng)引起臨床注意。
從標(biāo)本來源看,主要來源 于深部痰(占57.1%),其次為中段尿(占27.47%);中段尿標(biāo)本檢出惡臭假單胞菌占同期同類標(biāo)本檢出的假單胞菌屬細(xì)菌的6.39%,占比最高,其次為深部痰、血和傷口標(biāo)本,分別占4.12%、3.27%、2.52%。從科室分布看,主要來源于呼吸內(nèi)科(占28.57%),其次為心血管內(nèi)科 (占 13.19%)、腎內(nèi)科(占10.99%);以ICU檢出惡臭假單胞菌占同期同科室檢出的假單胞菌屬細(xì)菌百分率 (6.92%)最高、其次為骨科(6.33%)、腎內(nèi)科(6.21%);提示該菌感染以伴有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病患者引起呼吸道感染為主,其次為泌尿道、血流和傷口感染。
從108例醫(yī)院獲得性肺部感染中分離出77株病原菌,其中惡臭假單胞菌檢出16株,占20.78%,檢出率占第三位,僅次于銅綠假單胞菌;對61例非銅綠假單菌敗血癥中檢出惡臭假單胞菌6例,占 9.84%,表現(xiàn)為嚴(yán)重感染和多重耐藥;此外手術(shù)切口感染和骨髓炎等也有報道。 研究顯示,惡臭假單胞菌除對氨曲南耐藥率 >50%,不應(yīng)作為治療首選抗菌藥物。
對慶大霉素、 亞胺培南、左氧氟沙星、頭孢他啶、美羅培南、環(huán)丙沙星的耐藥率分別均<10%,對阿米卡星、多粘菌素的耐藥率為0,上述藥物可作為臨床治療惡臭假單胞菌感染的可選抗菌藥物。多粘菌素雖然耐藥率低, 但副作用較大,臨床上大多僅用于對碳青霉烯類抗 生素耐藥的菌株。因此,應(yīng)加以分級管理,限制濫用;而慶大霉素、阿米卡星、左氧氟沙星、頭孢他啶、 環(huán)丙沙星等可作為臨床治療惡臭假單胞菌優(yōu)選抗菌藥物。
隨著抗菌藥物的廣泛應(yīng)用,惡臭假單胞菌的耐藥性也明顯上升,對亞胺培南和美羅培南等碳青霉烯類抗生素的耐藥率分別為9.89%和7.69%,耐藥率顯現(xiàn)上升趨勢,應(yīng)引起臨床重視,不應(yīng)作為臨床 首選抗菌藥物;臨床也已有報道耐藥株感染形成難治性疾病,是危險信號,與其產(chǎn)生氨基糖苷類修飾酶基因、β內(nèi)酰胺酶,尤其是金屬酶、消毒劑/磺胺耐藥基因、整合子、外膜蛋白缺失和外排泵等有關(guān)。
綜上所述,一般認(rèn)為惡臭假單胞菌致病力弱,未引起重視,但隨著抗菌藥物的廣泛應(yīng)用,此菌耐藥性和感染率有上升趨勢。當(dāng)患者出現(xiàn)菌群失調(diào)、宿主免疫力低下或創(chuàng)傷后等免疫功能下降情況時,極易引起呼吸道、泌尿道、切口、傷口、骨髓、血流等部位惡臭假單胞菌感染,甚至形成難治感染性疾病、敗血癥和食品污染食物中毒等,且多認(rèn)為與醫(yī)院感染有關(guān)。
三、發(fā)酵條件
惡臭假單胞菌發(fā)酵條件的研究有試驗(yàn)選取對惡臭假單胞菌 A3菌株發(fā)酵有較大影響的溫度、pH、碳源 、氮源、通氣量等因素進(jìn) 行試驗(yàn)。研究結(jié)果表明,不同的發(fā)酵條件下菌株的生長量和抗病毒效果均存在一定差異,其中菌株 A3的適宜發(fā)酵溫度是 28。C,適宜發(fā)酵時問為 60~72h,以葡萄糖為適宜的碳源可以更好的促進(jìn)菌量的生長和抗病毒物質(zhì)的分泌,有機(jī)氮中酵母膏或蛋白胨對菌株的生長和抗病毒活性成分生成均能達(dá)到理想的效果,魚粉則不能被 A3菌株很好的利用,pH7~l0是菌株適宜的發(fā)酵范圍,偏酸不利于菌株的生長,250mL三角瓶以加 100mL培養(yǎng)基為菌株繁殖的最適通氣量 。
四、應(yīng)用
有研究從土樣中分離到 D.氨基葡萄糖酸高產(chǎn)菌株 GNA5,綜合 Biolog細(xì)菌自動鑒定系統(tǒng)與 16SrDNA序列分析結(jié)果,鑒定為惡臭假單胞菌GNA5,能耐受較高濃度底物 D-氨基葡萄糖,可發(fā)酵積累 D-氨基葡萄糖酸。
初步優(yōu)化培養(yǎng)基為(g/L)-D.氨基葡萄糖鹽酸鹽 30,葡萄糖 5,尿素 5,KH2PO42,MgSO4.7H2O0.5,CaCO3 10,pH7.0.菌株 GNA5在該培養(yǎng)基中發(fā)酵 48h可制備 25.5g/L的 D.氨基葡萄糖酸,摩爾轉(zhuǎn)化率達(dá) 93.91%,自行篩選的P.putidaGNA5顯示了底物轉(zhuǎn)化能力強(qiáng)及產(chǎn)物分解能力弱的特點(diǎn),具有進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的潛力。
此外,還有研究利用被硝基苯污染的某河流底泥中分離出的一株高效降解硝基苯的惡臭假單胞菌,對硝基苯污染河水的修復(fù)進(jìn)行了研究,考察了河水中的微生物、營養(yǎng)液的投加、溫度和硝基苯濃度等因素 降解菌生長和硝基的降解的影響。
結(jié)果在未投加細(xì)菌的實(shí)驗(yàn),硝基苯濃度的降低小于 5;在 5℃對河水滅菌和不滅菌的條件下,投加細(xì)菌均將 20mg/L的硝基苯在 56h內(nèi)降解完全;25℃條件下營養(yǎng)液的投加使 20mg/L的硝基苯降解提前 4h.5℃ 則提前 16h;在 25℃不添加任何營養(yǎng)液的情況下,投加的細(xì)菌利用河水中的營養(yǎng)物質(zhì)以 1.5mg/L·h的平均降解 速率將 160mg/L硝基苯完全降,為污染河流生物修復(fù)提供了可能。
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