科普｜“好看不好惹”的金黄色葡萄球菌

春节长假结束，许多家庭冰箱里的食材也剩下不少，但冰箱内的食物可能因包装不当汁液渗漏、生熟食物交叉存储、食物过期变质等原因，造成微生物滋生，成为微生物的“乐园”。其中，除了小乐前面介绍过的李特斯菌和沙门氏菌等食源性细菌，还有一个人们熟知的金黄色葡萄球菌。

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus，S. aureus）也称“金葡菌”，是一种革兰氏阳性杆状细菌，广泛存在于自然界中，被认为是最常见的食源性致病菌之一。

1880 年，外科医生亚历山大·奥格斯顿在苏格兰阿伯丁的溃疡病患者中首次发现了金黄色葡萄球菌。金黄色葡萄球菌属于金黄色葡萄球菌属（葡萄球菌属）；革兰氏染色阳性，直径 0. 8 μm，在显微镜下（需氧或厌氧）呈“串葡萄”状排列；在 37 ℃和 pH7. 4 下生长最适。血液琼脂平板上的菌落是厚、有光泽和圆形，直径为 1~2 mm。它们大多是溶血的，在血琼脂平板上的菌落周围形成一个透明的溶血环。此外，金黄色葡萄球菌不形成孢子或鞭毛，但具有荚膜，可以产生金黄色色素，并分解甘露醇。此外，还发现金黄色葡萄球菌的血浆凝固酶、乳糖发酵和脱氧核糖核酸检测呈阳性。

食源性疾病（Foodborne diseases，FBD）在世界范围内发生，对人体生命健康影响很大，是备受关注的国际问题。据近几年世界卫生组织（World Health Organization，WHO）调查数据显示，全球每年近十分之一的患者因误食安全性较差的食物诱发疾病，每年由食源性疾病引发的疾病数量庞大，呈逐年增长的趋势。最常见和最重要的食源性疾病之一是金黄色葡萄球菌食物中毒（Staphylococcus aureus food poisoning，SFP），金黄色葡萄球菌菌体大量生长，可产生肠毒素。金黄色葡萄球菌产生的肠毒素可分为经典肠毒素和新鉴定肠毒素，经典肠毒素是引起SFP 的主要原因（约占比 95%）。呕吐、腹泻和恶心是 SFP 最常见的症状，严重时需住院治疗，如果没有及时就医有可能导致死亡。SFP 事件常发生于世界各国，在美国每年有超过 24 万例食源性疾病是由金黄色葡萄球菌引起的。在中国由金黄色葡萄球菌引起的食物中毒占细菌性食物中毒事件的20%~25%。金黄色葡萄球菌成为仅次于沙门氏菌和副溶血杆菌的第三大微生物致病菌。

传统分离鉴定方法

世界上对食品中金黄色葡萄球菌的检测通常采用生化鉴定的手段，并在初期采用平板划线分离。当前我国检测食品中金黄色葡萄球菌依据国家标准《食品微生物学检验 金黄色葡萄球菌检验》（GB4789.10-2016）中的方法进行。国家标准执行内容包括定性检测和定量检测两部分。在无菌条件下接种到肉汤中进行前增菌，最后将培养物接种划线，根据生化鉴定方法进行血清学鉴定。传统生化鉴定方法操作简单，稳定性强，成本低，是最常用的鉴定方法。

免疫学检测方法

免疫学检测方法主要是基于免疫学理论研究，其是通过设计的抗原、抗体和免疫细胞，检测抗原和抗体的结合以及免疫细胞分泌的细胞因子的，从而达到检测目的一种实验方法。该技术方法主要包括酶联免疫法、免疫荧光法、免疫胶体金法等。

①酶联免疫法：

其原理是利用抗体与抗原在载体表面的特异性结合，加入某种酶，酶与抗体或抗原结合在一起，从而形成可以跟踪抗体或抗原的标记物，由于抗原或抗体与受检样品的反应产生抗原或抗体的复合物，此时加入酶反应显色底物，产物的量的大小与检测物质的量的大小呈正相关，分析显色情况从而确定样品中待检测物的含量。已经开发了几种根据 ELISA 技术用于检测培养上清液和食物样品（例如干酪，土豆沙拉，火腿和牛奶）中的金黄色葡萄球菌。

②免疫荧光法：

免疫荧光技术利用荧光色素对抗体或抗原进行标记，然后检测目标抗原或抗体。抗原和抗体特异结合后，通过考察荧光信号的强弱进行定性定量检测。与酶介导的免疫测定相比，基于荧光的免疫测定具有提供高通量分析和灵敏度的更大潜力。

③免疫胶体金法：该方法借助硝酸纤维膜为固定相载体，样品溶液通过毛细作用在试纸条中移动，在试纸条中同时加入了针对待检测物质特异性的抗原或抗体。与 ELISA 技术相比，免疫胶体金技术操作更为简单，对实验人员没有特别的技术要求，适合基层单位和现场诊断。但是免疫胶体金相比较 ELISA 法而言，灵敏度更低，且使用范围不广，需要进一步的研究。总体而言，免疫胶体金有着强大的发展潜力和广阔的应用前景。

同时，免疫学方法的一些缺陷削弱其应用，如需要高纯度的肠毒素制备特异性抗体，而纯化肠毒素是比较困难和昂贵的，到目前仅SEA～SEE、SEG、SEH和SelQ抗体得到广泛使用，同时一些试剂盒特异性较低，可因食品成分干扰出现假阳性。

分子生物学检测方法

该技术主要包括聚合酶链反应（PCR）技术，核酸等温扩增技术等。

基于传统培养的检测方法是食源性致病菌检测的金标准，但费时又费力。免疫学方法特异性低，假阳性高。聚合酶链式反应是基于核酸键比对的检测技术，提高了灵敏度和特异性，但PCR需要热循环扩增仪器和复杂的扩增程序，无法满足现场快速检测的需求。核酸等温扩增技术是PCR的替代方案，等温扩增是一种使用简单的温度控制器扩增核苷酸链的技术，允许核酸扩增在单一的恒定温度下进行，无需热循环仪，具有检测效率高，检测速度快，设备简单等优势，在现场快速检测方面的适用性高，可有效应用于食源性致病菌的检测。

近年来, 重组酶聚合酶等温扩增技术在食源性致病菌的检测得到广泛应用。该技术利用从细菌或真菌中获得的重组酶实现常温(37~42℃)快速扩增, 整个反应过程仅需 5~20 min。重组酶可与引物在常温下紧密结合形成具有识别功能的复合体, 当引物寻找到与之完全匹配互补的模板 DNA 序列时, 在单链结合蛋白的作用下, 打开模板 DNA 的双链结构, 并在 DNA 聚合酶的作用下, 形成新的 DNA 互补链, 扩增产物以指数级增长。