大腸桿菌

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大腸桿菌
大腸桿菌
大腸桿菌
科學分類
域: 細菌界Bacteria
門: 變形菌門Proteobacteria
綱: γ-變形菌綱Gammaproteobacteria
目: 腸桿菌目Enterobacteriales
科: 腸桿菌科Enterobacteriaceae
屬: 埃希氏菌屬Escherichia
種: 大腸桿菌E. coli
二名法
Escherichia coli
(Migula 1895)Castellani and Chalmers 1919
模式株
ATCC 11775 = CCUG 24 = CCUG 29300 = CIP 54.8 = DSM 30083 = JCM 1649 = LMG 2092 = NCCB 54008 = NCTC 9001
大腸桿菌,10000倍放大

大腸桿菌(學名:Escherichia coli,通常簡寫:E. coli)是人和動物腸道中最著名的一種細菌,主要寄生於大腸內,約占腸道菌中的1%。是一種兩端鈍圓、能運動、無芽孢的革蘭氏陰性短桿菌。除某些菌型能引起腹瀉外,一般不致病,能合成維生素B和K,對人體有益。

其屬名埃希氏菌Escherichia)來源於其發現者Theodor Escherich。大腸桿菌是腸桿菌科的一員,經常作爲細菌模式生物廣泛用於科學研究。

每個人每天平均從糞便中排出1011到1013個大腸桿菌。各種糞便細菌和類似的生活在土壤或植物降解物中的細菌(最常見的是產氣腸桿菌,學名Enterobacter aerogenes)一起被歸爲「大腸菌群」(coliform)。大腸菌群爲好氧兼性厭氧[來源請求],不形成內孢子,能發酵乳糖產生酸及氣體的一群微生物。

水淨化污水處理領域,因大腸桿菌在糞便中數量極多,故常用為檢查水源是否被糞便污染的標誌,其測量標準爲大腸菌群指數。此外大腸桿菌多數情況下無害,不會從實驗室「逃脫」而傷害人類。利用大腸桿菌作爲糞便污染的指示物也可能產生誤導性的結論,因爲其它環境如造紙廠中,大腸桿菌也可大量存在。

然而一般無害的大腸桿菌在以下三種情況下也會導致疾病:

  1. 當細菌離開腸道進入泌尿道可以導致感染,由於性交會導致細菌進入膀胱,有時被稱作「蜜月膀胱炎」。尿路感染儘管對女性更爲普遍,但兩性都可能發生。老年中發病男女比例大體相同。因爲細菌總是通過尿道進入泌尿系統,廁所的不衛生會升高感染機率,但其它因素也很重要(如女性懷孕,男性前列腺肥大),還有一些原因不明。
  2. 當細菌由於如潰瘍等導致的穿孔進入腹腔,通常會導致致命性的腹膜炎感染。然而,大腸桿菌對一些抗生素,如鏈黴素非常敏感,一般情況抗生素能夠有效治療。
  3. 大腸桿菌的某些株具有毒性(其中一些類似導致痢疾的毒素),可以導致食物中毒,這通常是因爲使用了被污染的肉類(通常是屠宰過程或儲藏販賣過程中的污染所致,加上食物未完全煮熟無法殺死細菌)。疾病的嚴重程度可以相差很多,尤其對兒童、老人和免疫缺失病人可以是致命的,但通常是溫和的。大腸桿菌的內毒素可能對熱穩定或不穩定。後者的結構和功能與霍亂毒素相當接近,全毒素包含一個A亞基和五個B亞基。B亞基起黏附作用,使毒素進入腸道細胞,而A亞基斷裂出來,使得細胞脫水引起腹瀉。
大腸桿菌的生活史

大腸桿菌的一個株是具有某些能和其它株區分開的特徵的族群。不同的大腸桿菌菌株生活在不同動物中,因此我們可以通過其判斷糞便來源於人或者鳥類等。通過突變,新的大腸桿菌菌株不斷出現,其中一些可能對宿主動物造成損害。儘管對於大多數健康成年人,這樣的菌株可能只引起一場腹瀉,或者根本沒有症狀,但對於幼兒、大病初癒的人或者進行某些藥物治療的人來説,陌生的菌株可能引起嚴重疾病甚至死亡。大腸桿菌O157:H7就是一個毒性很強的菌株。

大腸桿菌是現代生物學中研究最多的一種細菌,作爲一種模式生物,其基因組序列已全部測出。用分子生物學方法在大腸桿菌得出的結論可用於其它生物的研究。此外,在生物工程中,大腸桿菌被廣泛用於基因複製和表達的宿主。

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