产气荚膜杆菌(
梭菌属 perfringen),又称为魏氏梭菌(Clostridium Welchii),是引发
气性坏疽这一严重创伤感染的主要
病原菌之一,该菌是革兰氏阳性大杆菌,属厌氧芽胞杆菌属。
产气荚膜杆菌两端钝圆,无鞭毛,但有荚膜。长度在4—6微米,宽度为1微米。其形成的
芽孢为卵圆形,位于菌体中央或接近极端,宽度不超过菌体本身。产气荚膜杆菌的生长需要较高的营养条件,最适宜的生长温度为42—47℃。在牛乳培养基中,该菌能分解乳糖,产生大量的酸和气体,其显著的“汹涌发酵”现象是该菌的一大特点。
产气荚膜杆菌主要通过创伤进入人体并致病,能产生多达12种不同的
外毒素(以a、β、γ等表示),包括肌肉毒素、神经毒素、卵磷脂酶和溶血素等。根据外毒素的种类和组成不同,该菌可分为A、B、C、D、E、F六型,其中A、C和F型对人类具有致病性。A型主要引发
气性坏疽和
食物中毒,而C型和F型则可能导致坏死性肠炎等疾病。在各种毒素中,a毒素(卵磷脂酶)尤为重要,它能分解细胞膜上的卵磷脂,对多种细胞的细胞膜造成损伤,进而引发溶血、组织坏死以及血管内皮细胞损伤。此外,透明质酸酶和胶原酶能破坏细胞间质,分解皮下组织和肌肉组织的胶原纤维,导致组织崩解,为细菌和毒素的扩散提供便利。此外,该菌还能产生蛋白酶、DNA酶和肠毒素等其他有害物质。
特征
为
梭状芽孢杆菌类属,是
厌氧、无动力、能产生芽胞的革兰氏阳性粗大杆菌,单独或成双排列,两段钝圆,
芽孢大,卵圆形,位于次端,在机体内可形成
荚膜。无鞭毛不能运动。是
气性坏疽的主要
病原菌,并可引起厌氧性
蜂窝织炎、
尿路感染和
食物中毒。存在于人粪及温血动物的粪便内,可作为粪便污染水体和土壤的指示菌。此菌具有芽胞,污染水体后存活时间较长,对氯等
化学消毒剂有较强的抵抗力。如水体内未检出粪
大肠菌群和
粪肠球菌而仅检出此菌,说明该水体以往曾有过粪便污染。产气荚膜杆菌作为判断土壤是否被粪便污染及污染程度的指示菌。通常用产气荚膜杆菌值表示。
培养特性
非专性厌氧菌,对营养要求不高,在厌氧血琼脂平板上,经35℃,孵育6h即开始生长,24h
菌落可达2~4mm,灰白色,光滑,圆形,扁平,半透明,边缘整齐,偶尔可见边缘呈锯齿状或放射条纹的粗造形菌落。大多数A型菌落有双层溶血环,内层是狭窄的β-溶血环,外层是较宽的半溶血环。在庖肉培养中,上部肉汤混浊,肉渣淡红色,不被消化,产气较多,可将覆盖在肉汤使
凡士林上冲,汹涌发酵,卵磷脂酶阳性。
家禽感染
由产气荚膜杆菌(clostridium perfringens)在实验感染上得知,其不仅能单独使鸡并发症坏死性肠炎(Necrotricentertis),且能与
球虫病混合感染,增强、恶化球虫症之病变或症状,使死亡率变高。又同样,在野外之养鸡场,产气荚膜杆菌与球虫病之合并症,会给与养鸡户很大之经济性蒙害。常表现为:急性或亚急性坏死性肠炎、菌群失调症(湿便)和胆管肝炎。这些疾病已在世界范围内广泛流行,在某些地区,由于禁止使用抗生素类促生长剂后,该病的发生更为普遍。
急性坏死性肠炎的灾难性的后果很容易观察到,但亚临床型则较难发现。剖检时,也仅能在肠道发现小的溃疡灶来确定该病的存在。然而,亚临床型感染因为能够影响鸡的生产性能,所以从
经济学角度来看,亚临床感染显得尤为重要。当鸡群拉松软的粪便时,很容易判断是菌群失调症,这样就会影响肠道对有营养价值物质的吸收,以及大量的水份的丢失。这二者均会严重影响家禽的健康状况。如果鸡舍存在湿便问题,就非常容易出现鸡跗关节疼痛。高效的抗生素,如爱乐新,可迅速控制这一对经济影响较大的疾病。
胆管肝炎也会导致非常严重的经济学损失。屠宰前,如果有也仅是少数病鸡表现出非常明显临床症状。在屠宰时仅能鉴定出患该病鸡的很小一部分。它主要影响肝脏和胆管,导致整个体的报废。经济损失包括饲养成本增加及出栏时不能达到标准体重。产气
荚膜梭状芽孢杆菌在小鸡出壳后头几天内就可进入
消化道。为了减少该菌在肉鸡体内的早期繁殖,避免对肉鸡后期生长的影响,建议在下一批鸡进舍时就进行控制。
奶牛感染
产气荚膜杆菌病,通常是因创伤感染产气荚膜杆菌,引起局部组织的产气性水肿或全身中毒的疾病。夏季炎热潮湿,当环境温度超过30℃时,奶牛易感染罹病。按奶牛身体部位,分为三种类型,即躯干部位的感染、蹄底感染和
乳头内创伤感染。
1、躯干部位的感染:由于外伤或蝇虻类的叮咬,都可能造成产气荚膜杆菌由伤口感染。多见于颈部两侧、胸部两侧和腹部两侧,在伤口周围形成十或数个皮下气肿的肿疱。肿疱圆形或椭圆形,如拳头太乃至数倍于拳头大,用手触之,有捻发音,并有痛感。若用
手术刀切开一小口,可故出一些气体,并流出少量混浊的液体。当切口愈合时,肿疱重新鼓起,触之会出现捻发音,反复进行则可重复出现。拖延时间较长,致全身症状出现,体温升高至39℃~41℃,乳产量和食欲反锐减。
2、蹄底的感染:夏季湿热,运动场泥泞,
奶牛蹄底特别是后蹄的蹄叉和蹄肿易腐烂,伤口感染产气荚膜杆菌,形成重度蹄毙。呈现自后腿至臀部连成一片的或分散的数个气肿疱,患牛跛行严重,甚至造成体温升高等全身症状,严重影响了奶牛的健康和产乳量。
3、
乳头内的感染:由于挤乳技术不好,或由于各种原因的排乳不畅而经常使用
乳腺管针挤乳,致使乳头内导管部创伤或乳池创伤,造成产气荚膜杆菌感染,形成
乳房炎。患病乳区浮肿胀大,触之有捻发音,有痛感,挤出带有腥臭睐的气体,灰白色带絮状的污秽乳汁。在不及时或不合理的治疗情况下,约34天左右出现全身症状。体温升高至40℃一41℃,精抻不振,食欲
反刍减少或停止、行动缓慢或卧地不愿站起。病情较严重。
治疗
对仅有局部症状的病牛,采取局部注氧和抗菌消炎的方法;对有全身症状的较重病牛,采取局部注氧结合输液治疗,为了消除气肿疱,采用医用氧气袋注氧效果非常好,值得推广。
乳房感染产气荚膜杆菌病,可将
乳腺管针消毒后,涂上抗菌素软膏,插人
乳头内,再将乳导管针接上氧气袋,注氧,每次3分钟,每天1次,同样取得良好效果。
生化反应
产气荚膜杆菌分解
糖类能力强,能分解α-乳糖、葡萄糖、蔗糖、
麦芽糖产酸产气,不分解
甘露醇及
水杨苷。在葡萄糖高层
琼脂管中,由于分解葡萄糖产生的大量气体,可把
培养基冲破为数段。在牛乳培养基中,能迅速分解乳糖,产酸产气,
酪蛋白被酸凝固,形成凝块与
乳清,凝块所产生的大量气体冲击,形成分散的海棉状碎块,并可将部分培养基冲至管口棉塞处,这种气势凶猛的现象,一般于培养6h后即可发生,称为“汹涌发酵现象”,是本菌特点之一。此外,产气荚膜杆菌能
液化明胶,但不消化已凝固的
蛋白质及
血清,产生
硫化氢,不形成基质,能还原
硝酸盐为
亚硝酸盐。
致病性
产气荚膜杆菌能产生多种外毒索(可分为12种,以α、β、γ等表示),有些
外毒素本身就是酶。根据外毒素的性质和致病作用不同,可将该菌分为A、B、C,D、E、F 6型,其中对人致病的是A、C、和F型。A型主要引起气性坏和
食物中毒,C型和F型可引起
新生儿坏死性小肠结肠炎等。在各种毒素中,以α毒素(卵磷脂酶)最重要,它能分解细胞膜上的卵磷脂,损伤多种细胞的细胞膜,引起溶血、组织坏死、血管内皮细胞损伤,使血管通透性增高,
透明质酸酶及胶原酶能破坏细胞间质,分解
皮下组织和
肌肉组织的胶原纤维,使组织崩解,有利于细菌及毒素的扩散,此外,还有
蛋白酶、
脱氧核糖核酸酶;肠毒素等。
分布范围
产气荚膜杆菌广泛分布子空气、土壤、尘埃、垃圾、污水中,健康人肠道带菌率为2%-5%带菌人和动物均可污染食物,而成为污染源。
预防
发现产气荚膜杆菌病牛,应立刻隔离单独饲养。兽医和挤奶员处理病牛完毕,应将手臂工具等彻底消毒。有外伤的病牛,尽管是轻微的外伤,也应及时敷药治疗,不可延误。做好牛场内环境卫生工作,定期消毒,及时清除污物,是减少发病的重要措施。
案例
某场修蹄、刷洗蹄底,发现在左后蹄底外瓣蹄中有小而裸的洞,挤压时排出气体和污秽的液体,沿蹄向上,左腿臀部有4个长形肿疱,肿疱之间能通连起来,触之有捻发音,切开大腿肿疱,吸取少罐液体,镜检并培养,检查结果为产气荚膜杆菌感染。蹄底腐烂处,用
过氧化氢冲,然后敷土霉素粉,绷带包扎,外用鱼石脂软膏;静注糖盐水500毫升,内加安钠咖、
苄青霉素600万单位,下午再次静注,次日检查患牛,体温,食欲,
反刍,精神均已正常,但腿部和臀部气肿疱仍未消退。立刻用医用氧气袋,将其腔管接针头密封衔接处,将针头刺人肿疱下部,加压注氧,每肿疱注氧时间为3天,每天1次,此法连用3天,全部气肿疱消失而痊愈0。