产气荚膜梭菌特性及检测

梭菌是相对较大的革兰氏阳性杆状细菌，只能进行无氧代谢。大多数梭菌不能在有氧条件下生长，因此可以通过暴露于O₂来杀死这种细菌。然而，它们形成的内生孢子能够长时间暴露在空气和其他不利的环境条件下存活。梭菌的天然来源于含有机营养素的厌氧环境，特别是土壤、水沉积物和动物的肠道。它们发酵有机化合物（如糖）时会产生大量的CO₂和H₂以及挥发性有机化合物，如乙酸、丁酸、丙酮和丁醇。氨基酸和脂肪酸等底物的代谢会产生恶臭的降解产物。梭菌还具有更广泛的细胞外酶，其将环境中的大生物分子降解为可发酵化合物。虽然梭菌是非致病性的，但该菌属会产生一些较强的生物毒素。这些成员中会产生致命的毒素的是产气荚膜梭菌，其导致与熟肉相关的食物中毒以及导致气性坏疽的伤口和外科感染；导致致命破伤风感染的破伤风梭菌；以及导致肉毒中毒的肉毒杆菌。

产气荚膜梭菌存在于未煮熟或未适当消毒的罐头食品（内生孢子萌发）和水（地表水）中。天然污染源是人和动物粪便，主要通过水传播到食物中。产气荚膜梭菌产生广泛的侵袭素和外毒素。肠毒素造成与肉食相关的食物中毒和导致气性坏疽的伤口和手术感染。

产气荚膜梭菌在水质检测中起辅助作用⁴。梭菌是孢子制造者，耐受诸如高温、氯化等一些其他应激因素。与抵抗能力较低的营养细胞如大肠菌（大肠杆菌、肠球菌）相比，产气荚膜梭菌存活时间更长⁶。因此，虽然粪便污染主要通过大肠杆菌作为指示剂检测到，其可能在处理步骤后消失，但产气荚膜梭菌仍然存在。该有机物本身不是水中的危害；但当水与食物接触时即成为问题。

考虑到上述事实，显然产气荚膜梭菌的检测和鉴定是控制和根除这种有效病原体的重要步骤。产气荚膜梭菌的一些特征酶是溶血素（β-溶血）、卵磷脂酶、细胞外蛋白酶、脂酶（磷脂酶-C）、胶原酶、透明质酸酶、糖分解酶和将亚硫酸盐还原为硫化物的酶。这些酶也用作检测和分化靶标。还值得注意的是，产气荚膜梭菌是一种非运动细菌，它是还原亚硫酸盐的梭菌中最重要的一种。此外，产气荚膜梭菌通常在44°C生长，而其他一些梭菌在此温度下受到抑制。此属性用于ISO方法，使培养基更具选择性⁴。

为了检测产气荚膜梭菌，已推荐使用mCP和TSC琼脂^{4, 5}。然而，这些培养基存在一些问题。mCP方法在常规筛选中工作非常繁重，并且细菌菌落不能用于进一步的生化测试。此外，ISO拒绝回收产气荚膜梭菌，转而采用基于TSC琼脂的方法。然而，TSC不仅仅只检测出产气荚膜梭菌，而且还检测出所有还原亚硫酸盐的梭菌；在某些情况下，琼脂过度变黑使得难以对较低稀释度计数。另一方面，如果污染太高，TSC不能始终如一地产生黑色菌落，结果，菌落的白色给出了假阴性结果。

为了防止这个问题，Sigma-Aldrich推出了一种名为CP ChromoSelect琼脂的新培养基，这是一种新一代显色培养基。研究表明，这种培养基产生的计数与从其他培养基中获得的计数没有显著差异。从所有培养基中分离的典型和非典型菌落的鉴定已经证明，CP ChromoSelect琼脂（参见图1）对于水样品中的产气荚膜梭菌比mCP（参见图2）和TSCF琼脂更具特异性。

为了控制产气荚膜梭菌，Sigma-Aldrich开发了多种选择性培养基（表1）、测试（表2和3）和厌氧设备（表4），用于检测、鉴定和分化梭菌。