腸内細菌科
腸内細菌科は広く分布し.宿主範囲も広く.ヒトや動植物に寄生または共生.着生.腐敗し.土中や水中にも生息し.ヒトに近縁の菌である。 腸内細菌科は培養が容易で.増殖が早い(適切な条件下で20〜30分に1世代)。 大腸菌のように.遺伝学や分子生物学を研究する上で重要な材料となる種もある。
腸内細菌科には.グラム染色陰性の直立桿菌で.桿菌.周鞭毛.鞭毛がないものなどがある。 呼吸代謝と発酵代謝の両方を持つ化学エネルギー型の有機栄養素である。様々な単純有機化合物を酸化したり.糖.有機酸.ポリオールを発酵させてエネルギーを得ることができる。ほとんどの種は炭素源を含む無機窒素培地で生育することが可能である。
生育に特定のアミノ酸や水溶性ビタミンを必要とする種もある。接触酵素は一部の血清型を除いて陽性.酸化酵素は陰性。Owenella属の数種を除き.硝酸は亜硝酸に還元される。DNA(deoxyribonucleic acid)のG+C(guanine and cytosine)グラム分子量は39-59%である。
分類の根拠
発酵反応と血清反応は.腸内細菌科の細菌を分類するための重要な基盤である。 糖の発酵経路は.コハク酸.乳酸.酢酸.ギ酸などの混合有機酸を主な代謝最終産物とする経路と.エタノール.ブチレングリコールなどの中性溶媒を主な代謝最終産物とする経路の2つに大別される。 前者の経路では.蟻酸デヒドロゲナーゼが存在すれば.細菌は糖を発酵させて.相当量の二酸化炭素と水素を1:1の割合で生成することができる。
後者の経路では.ブタンジオールが生成され.二酸化炭素と水素の比が1より大きくなると二酸化炭素が発生する。発酵経路の検出と特定の糖を発酵に利用する能力は.腸内細菌科をクレードや属に分類するための重要な根拠となる。
分類体系
1937年にRahnが腸内細菌科の設立を提唱して以来.含まれる属の範囲は何度か変更されている。 一般的には.5科12属に分類され.各科・属の主な識別特徴は下表のとおりです。
主な差別化ポイント
G + C グラム分子 % 最適成長温度 発酵生成物 糖から乳糖への発酵力 ガス生成 備考
1.エールリヒア属菌群
アイヒア属 50-53 37℃ 混合酸 + + + + 腸管病原体
50-53 37℃混酸+-+腸管病原体
(iii) シトロバクター属菌 50-53 37℃ 混酸 + + + 腸内細菌性病原体
50-53 37℃ 混合酸 + – + 腸管病原体
50-53 37℃混酸 – ほとんど陰性 – 腸管病原性
2.クレブシエラグループ
52-59 37℃ 中立溶媒 – ± + 呼吸器系病原体.赤色色素産生菌
52-59 37℃ 中立溶媒 + + + + 呼吸器系病原菌.赤色色素産生菌
(iii) Haffneyella spp. 52-59 37℃ 中立溶媒 + + (late) + 呼吸器系病原菌.赤色色素産生菌
(iv) Serratia spp. 52-59 37°C 中性溶媒 + ± (late) ± 呼吸器系病原体.赤色色素産生菌
3.アメーバ群
39-42 37°C 酸・中性溶媒混合系
4.Yersinia pestis(エルシニア・ペスティス
エルシニア属菌 45-47 30-37℃ 混合酸 ± ほとんど陰性(晩期) -げっ歯類およびヒト病原体
5.オウエネラ属菌
50-58 27-30℃ 酸・中性溶媒混液 + – ± 植物病原性細菌 +:陽性.±:ほぼ陽性.-:陰性[1] 普通種
大腸菌
(1) Escherichia spp.: Escherichia coli, Escherichia cockroach, Escherichia fergusonii, Escherichia hermannii, Escherichia wounderiの5種が含まれる。 本属の細菌DNAのGC比は48%〜52%である。 最も一般的な臨床種は大腸菌である。 大腸菌は一般にE. coliと呼ばれ.ほとんどの株はヒトや動物の腸の正常な細菌叢である。 病原性:主に侵襲性.エンドトキシン.エンテロトキシンなどの病原因子が様々な炎症状態を引き起こす(胆嚢炎.尿路感染症.肺炎.新生児髄膜炎.創傷感染症.菌血症.下痢症など)。 エンドトキシンは.発熱.ショック.DICなどを引き起こすこともあります。
サルモネラ属菌:菌の大きさ(0.6~0.9)ミクロン×(1~3)ミクロン.胞子はなく.一般にさやはないが.鶏赤痢サルモネラ.鶏チフスサルモネラは鞭毛の周りがほとんどである。 サルモネラ菌は動物の消化管から感染し.サルモネラ症として総称される。 病型は腸チフス.パラチフス(総称して腸熱).食中毒.敗血症で.慢性腸炎を起こすこともあります。
赤痢菌:本属はヒトの細菌性赤痢の原因菌で.一般に赤痢菌と呼ばれる。 菌体の大きさ (0.5-0.7) micron × (2-3) micron.胞子.鞭毛.さやがない.株によっては毛がある.好気性または一部嫌気性.通常の培地で生育可能。
Klebsiella属菌:短くて太い.鞭毛がない.さやがある.菌の大きさ(0.3-1.5)ミクロン×(0.6-6.0)ミクロン.単鎖.複鎖.短鎖配列.一部嫌気性.栄養要求は高くない.固体培地では特徴ある粘液状のコロニーを形成する。 土壌.水.穀物などの自然界や.ヒトや動物の気道に存在する。 筋肉の免疫力が低下すると.さまざまな感染症を引き起こす可能性があります。 Klebsiella pneumoniae.Klebsiella odorata.Klebsiella nasalisの3種がある。
Serratia spp.:非水溶性の黄.紫.赤の色素を生成する。 一般に土壌.水.植物.動物.ヒトの腸管や呼吸器官などに存在する。 粘液性のSerratia.Serratia liquefaciens.Serratia crimsonisがある。 Serratia marcescensは.Listeria monocytogenesとも呼ばれ.細菌の中で最も小さく.鞭毛に囲まれ.運動性があり.さやがなく.芽胞もなく.約半数の菌株が赤いListeria monocytogenesを作ることができます。 菌が小さく色素沈着しているため.フィルターの品質チェックによく使われる。
(6) Anaplasma属:出芽のない小桿菌の一種で.さやがなく.周鞭毛があり.運動性があり.両端が鈍く丸みを帯びている。 細菌体の大きさ(0.4〜0.6)ミクロン×(1.0〜3.0)ミクロン.パートタイム嫌気性.水.土壌.側溝や腐った動物や植物の様々なほとんどで.彼らは条件付き病原性細菌であり.特殊な状況で人々が病気になる可能性があります。
(7) Yersinia pestis:楕円形.短桿状。 菌の大きさは.(0.5~1.0)ミクロン×(1.0~2.0)ミクロンです。 菌がいない.さやがない.一部嫌気性。 同属にはペスト菌.偽結核菌.腸内細菌科菌の3種がある。 ペストの原因菌であるマイコバクテリウム・ペスト。 ペストは多くの場合.集団で流行する前にネズミで流行する。 人間がペストにかかると.ヒトスジシマカや呼吸器を通じて感染する(肺型)。