副溶血性弧菌是一種革蘭氏陰性嗜鹽菌,廣泛分布于溫?zé)釒У貐^(qū)的近海海水、海底沉積物和魚貝類等海產(chǎn)品中。該菌是一種人畜共患菌,它能引起水產(chǎn)動物疾病的發(fā)生,給水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大損失[1],同時也是人類食源性疾病重要病原之一。副溶血性弧菌引起的食物中毒事件在世界各地區(qū)頻繁發(fā)生,以沿海城市為主[2]。它是亞洲許多國家引起食源性腸胃炎的主要病原菌[3]。我國食源性疾病監(jiān)測資料顯示[4-5],副溶血性弧菌食物中毒居細菌性食源性致病之首??股赝ǔ1徽J(rèn)為是治療此類疾病的良好藥劑,但隨著抗生素的大量使用該菌的耐藥性不斷增加。
1996年,美國食品及藥品管理局(FDA),疾病預(yù)防和控制中心(CDC)和美國農(nóng)業(yè)部(USDA)建立了國家耐抗菌素監(jiān)測系統(tǒng)(NARMS)。表明微生物耐藥性是一個日趨嚴(yán)重的問題。世界衛(wèi)生組織(WHO)在2011年4月7日的世界健康日中強調(diào)微生物耐藥性的重要性[7],呼吁積極采取措施應(yīng)對微生物耐藥性。我國是世界上濫用抗生素最為嚴(yán)重的國家之一,耐藥菌引起的醫(yī)院感染人數(shù)已占住院感染總?cè)藬?shù)的30%左右。然而,各相關(guān)部門對食源性病原微生物抗菌藥耐藥風(fēng)險評估研究工作基本上沒有開展[8]。
因此,本研究的主要目的是,通過不同溫度下不同耐藥性致病副溶血性弧菌生長特性的比較,為食品安全風(fēng)險評估提供數(shù)據(jù)支持。同時,對這些菌株進行ERIC-PCR分子分型,從基因型角度分析其變異性,另外,一級生長模型的建立,為以后的耐藥性副溶血性弧菌的風(fēng)險管理提供依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與儀器
胰蛋白胨大豆肉湯,TCBS培養(yǎng)基,Luria-Bertani營養(yǎng)肉湯,Luria-Bertani營養(yǎng)瓊脂均購于北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司;Mueller Hinton Agar(MHA)英國OXOID。
抗生素:阿莫西林-克拉維酸(Amoxicillin-clavulanic acid)、頭孢噻肟(Cefotaxime)、頭孢他啶(Ceftazidime)阿米卡星(Amikacin)、慶大霉素(Gentamicin)、四環(huán)素(Tetracycline)、環(huán)丙沙星(Ciprofloxacin)、左氧氟沙星(levofloxacin)、氯霉素(Chloramphenicol),復(fù)方新諾明(Trimethoprim-Sulfamethoxazole)均由英國OXOID公司生產(chǎn)。
MLS-3750型高壓滅菌鍋三洋電機生物醫(yī)藥株式會社;SW-CJ-1FD系列超凈工作臺上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司;GHP-9270型隔水式恒溫培養(yǎng)箱上海一恒科技有限公司;Bioscreen FP-1100C型全自動微生物生長曲線分析儀芬蘭,Oy Growth Curves Ab Ltd公司。
1.2菌株的獲得
菌種:實驗用的副溶血性弧菌菌株經(jīng)過PCR檢測其致病基因tdh,trh(方法參照GB/T4789.7-2008,F(xiàn)DA 2004 Bacteriological Analytical Manual Online Chapter 9)。獲得的8株含有tdh基因的菌株用25%的甘油管保存,一份置于-20℃冰箱保存待用,一份置于-80℃冰箱保存。
1.3藥敏實驗
菌株活化:將副溶血性弧菌菌株從-20℃保存的甘油管中經(jīng)活化后劃線至TCBS平板,37℃培養(yǎng)18~24h。從TCBS平板上挑取綠色的單菌落接種至10mL TSB(3%NaCl,pH8.0)中,放入搖床中,37℃,150r/min,培養(yǎng)18h,同時,三株質(zhì)控菌EscherichiacoliATCC25922、StaphylococcusaureusATCC25923和PseudomonasaeruginosaATCC27853經(jīng)活化后劃線至LBA平板,37℃培養(yǎng),挑去單菌落至LB中搖床培養(yǎng)18h。
藥敏實驗:按照美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CLSI)規(guī)定[9],K-B紙片擴散法對分離的副溶血性弧菌菌株耐藥性進行測定。首先將菌液調(diào)至濁度為1.5×108cfu/mL(OD值約為0.13),用棉拭子蘸取一定量的菌液均勻涂布到約4mm厚度的MHA平板上,待干后,將帶有特定濃度的藥敏紙片貼于平板上。置于37℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)18h測量抑菌圈的直徑。副溶血性弧菌的敏感性判定標(biāo)準(zhǔn)見表2。
1.4生長參數(shù)的獲得
1.4.1生長曲線測定將副溶血性弧菌菌株從-20℃保存的甘油管中活化后,劃線至TCBS平板,37℃培養(yǎng)18~24h。從TCBS平板上挑取綠色的單菌落接種至10mL TSB(3%NaCl,pH8.0)中,放入搖床中,37℃,150r/min,培養(yǎng)18h,菌株生長到達指數(shù)后期(109CFU/mL),以此為初始接種液。
采樣梯度稀釋法:在Bioscreen配套的100微孔板中進行梯度稀釋。吸取初始接種液20μL接種至第一孔180μL TSB中,以此為第一稀釋梯度。用移液器吹吸混勻后,再從這個孔中吸取20μL接種至第二孔180mL TSB中,依次梯度稀釋到第5孔(104CFU/mL)TSB中,按相同方式做兩個平行,將加好菌液的100孔板放入Bioscreen的樣品槽中,Bioscreen的設(shè)置為每30min讀取一次,中速震蕩,吸光度為420~580nm的寬波段,培養(yǎng)溫度分別為20,25,37℃,分別測定這三個溫度下的生長曲線,每組實驗重復(fù)兩次。
生長曲線擬合分析采用OriginPro 8軟件,生長參數(shù)數(shù)據(jù)比較采用SPSS17.0軟件進行單因素方差分析。
表1藥敏紙片的中英文名稱及劑量
表2 8株菌株的耐藥結(jié)果
注:R表示耐藥;S表示敏感;I表示中介。
1.4.2應(yīng)用微生物預(yù)測模型采用修正的Gomperz growth model(1)[10],用OriginPro8軟件擬合方程如下
y=α0+(α-α0)×exp(-exp(1+μmax×2.72×((λ-t)/(α-α0))))(1)
初始OD值為α0=0.12為104菌量時的OD值。α代表最大的生長的OD值,λ代表延滯期(h),μmax表示最大比生長速率(h-1)
1.5 ERIC-PCR比較菌株的差異性
ERIC-PCR擴增引物[11]Eric1:5′-TAAGCTCC TGGGATTCAC-3′、Eric2:5′-AAGTAAGTGACTGGGG TGAGCG-3′,由上海生物工程有限公司合成;PCR體系為:12.5μL的TaKaRa公司的Mix,引物(10μmol/L)各1μL、200ng DNA模板,用經(jīng)滅菌的去雙蒸水補齊25μL。ERIC-PCR擴增條件:預(yù)變性95℃7min、變性94℃1min、退火52℃1min、延伸65℃8min、總延伸65℃16min、10℃保存、30個循環(huán)。使用1.5%濃度的瓊脂糖凝膠進行電泳,緩沖液為1×TAE,以120V恒壓電泳,電泳約60min后使用溴化乙錠染色15min后進行成像觀察并保存。
ERIC-PCR圖譜分析以分子量大小相同的條帶作為相同性狀,陽性結(jié)果記為1,陰性結(jié)果記為0,使用Gel-pro 4.5軟件分析,將輸出的結(jié)果以Dice為系數(shù)采用非加權(quán)平均法(UPGMA)利用SLT-Ntsy-2.10e軟件進行聚類分析。
不同耐藥性致病副溶血性弧菌在20℃、25℃、37℃下的生長曲線(一)
不同耐藥性致病副溶血性弧菌在20℃、25℃、37℃下的生長曲線(二)
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