阴沟肠杆菌的应用

背景^[1][2]

植物根圈促生细菌是一类生活于植物根际，能促进植物生长和防治病虫害的有益微生物群。其作用有：①分泌植物促生物质，如赤霉素、植物生长激素、维生素和氨基酸等；②促进豆科植物结瘤；③促进植物种子发芽；④降低土传病害的发生；⑤产生抗生素等拮抗物质。

有关菌种很多，例如重氮营养醋杆菌(Acetobacter diazotrophicus)、豚鼠气单胞菌(Pseudomonas caviae)、柠檬节杆菌(Arthrobacter citreus)、巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)、固氮菌(Azotobacter spp)、巨大芽孢 杆菌(Bacillus megaterium)、多黏芽孢杆菌(B.polymyxa)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)、液化沙雷氏菌(Serratia liquefaciens)和黄单胞菌(Xanthomonas spp)等。

阴沟肠杆菌是常见的条件致病菌，是引起医感染常见的肠杆菌科细菌之一。近年来，由于各种侵袭性操作增多，广谱抗菌药物的使用和受患者基础疾病的影响，使该菌逐渐成为医院感染的重要病原菌。

致病性

阴沟肠杆菌是一种条件致病菌，主要寄居于肠道及周围环境中。在宿主免疫力低下、菌群失调时可引起呼吸道、伤口、尿路感染及菌血症。我院临床分离的阴沟肠杆菌约占革兰阴性杆菌的5.1％。397株阴沟肠杆菌主要分离自痰液及各类分泌物。

科室分布主要为骨创伤科、老年综合病房和神经外科，这与国内报道检出率最多科室为呼吸科和重症监护病房（ICU）有所不同，可能由于骨创伤科、神经外科患者多经历外科创伤性手术及术后侵袭性操作，如静脉插管、导尿及引流等有关。

生物学特性^[3]

阴沟肠杆菌可以分解利用葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖、甘露醇等糖类物质，并在甘露醇发酵实验产气，可以分解葡萄糖产生丙酮酸，进一步分解可产生乳酸，琥珀酸、醋酸和甲酸等大量酸性产物，该菌在代谢过程中可以产生过氧化氢酶，不能分解色氨酸产生吲哚，但可以使氨基酸脱去氨基，生成各种有机酸和氨，不能直接利用淀粉、明胶等生物大分子物质为营养物质进行生长。

耐药性^[2]

药敏监测数据显示，阴沟肠杆菌对头孢西丁和阿莫西林－克拉维酸呈现较的耐药率，达到95％。较高的耐药率与阴沟杆菌对头孢西丁和阿莫西林－克拉维酸天然耐药有关，因此，对阴沟肠杆菌引起的感染，临床上应避免使用这些药。阴沟肠杆菌对头孢菌素及氨曲南的耐药率均有一定程度的下降。但仍呈现较高的耐药率，对第二、三代头孢菌素及氨曲南的耐药率在30％～70％；对头孢吡肟的耐药率平均为10.8％，有较高的敏感性。

阴沟肠杆菌对碳青霉烯类药物亚胺培南和美罗培南保持着较高的敏感性，特别是美罗培罗，但如文献报道，已出现了耐碳青霉烯类药物的菌株，可能是由于KPC型、IMI-1型等碳青霉烯酶的出现。药敏结果显示，2009-2013年对阿米卡星的耐药率在1.7％～30.3％，对庆大霉素的耐药率在17.4％～58.7％，监测表明，对左氧氟沙星的耐药率呈下降趋势，2009年为38.1％，2010年有所上升，之后逐年下降，2013年为11.3％。

对喹诺酮类耐药机制主要是染色体或质粒介导的靶位改变、膜通透性改变和主动外排增强等。对甲氧苄啶－磺胺甲口恶唑显示出较高的耐药率。减少阴沟肠杆菌医院感染的发生及多重耐药菌株的出现，需对该菌进行规范、连续的耐药监测；对其医院感染高发的科室，应加强高发生率的科室和存在高危因素患者的管理，做好消毒隔离措施；临床应根据药敏结果，合理使用抗菌药物，以减少细菌耐药的发生，控制医院感染。

应用^[3]

阴沟肠杆菌可作为有机磷农药降解。阴沟肠杆菌所能承受的乐果、甲胺磷、敌敌畏、敌百虫的最高浓度分别为2.3、20、2.1、2.0g/L，均高于农业中喷洒的农药浓度，所以该菌可以应用于土壤中的这几类有机磷农药的降解。在缺N 素的培养基中，阴沟肠杆菌需培养至第4 天才有菌落长出，同时在此培养基中加入乐果浓度为900mg/L、敌敌畏浓度为1050mg/L、敌百虫的浓度为1000mg/L 及甲胺磷1000mg/L 的处理中该菌均可以生长，但在乐果浓度为1600mg/L、敌敌畏浓度为2100mg/L、敌百虫的浓度为2000mg/L 的各处理中该菌不生长。

在缺C 素的培养基中，由于蛋白胨分子本身就含有C 元素，所以培养1d 后就观察到阴沟肠杆菌在各处理培养基上均有生长。在同时缺C、N素的培养基中该菌不能生长，同时在该培养基中加入以上各类有机磷后，均不见菌生长。上述结果说明该菌不能利用乐果、甲胺磷、敌敌畏、敌百虫为唯一的C、N源进行生长繁殖，它对以上农药的降解利用必须建立在一定的营养物质的基础上，但同时也说明这说明该菌可以在营养条件较贫瘠的条件下生存，是一株生存能力很强的菌株。该菌培养3h 后进入对数生长期，说明该菌的繁殖速度、生长较快；对其进行生理生化测定分析，该菌可以利用分解大部分含碳化合物，可以在营养贫瘠的条件上生长，有较强的生存能力，所能生长pH 值范围宽，可在pH 为12 的条件下生长，最适生长pH 为7.5，最适生长温度为35℃。

该菌不能利用乐果、甲磷、敌敌畏、敌百虫为唯一的C、N 源进行生长繁殖，它对以上农药的降解利用必须建立在一定的营养物质基础上，但是在营养条件较贫瘠的条件下就可以生存，是一株生存能力很强的菌株，适合应用于土壤、水体环境中的有机磷农药的降解。为了最终实现这株阴沟肠杆菌在有机磷农药上的应用，该降解菌及代谢产物的二次污染问题、降解机理、生物降解代谢途径、降解酶提取、菌制剂和酶制剂的研制将作为下一步的研究要点。

主要参考资料

[1] 微生物学词典

[2] 卢兆莲, 公衍文, 薛炼, 等. 阴沟肠杆菌的临床分布及耐药性变迁[J]. 中国感染与化疗杂志, 2015, 15(5): 459-461.

[3] 林抗美, 官雪芳, 马丽娜, 等. 有机磷农药降解菌—阴沟肠杆菌的生物学特性[J]. 中国农学通报, 2008, 24(9): 382-386.