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1937年拉恩提出建立肠杆菌科以来，所含属的范围几经变动。一般该科下分5族、12属，发酵反应和血清反应是肠杆菌科细菌分类的重要依据。对糖类发酵有两个主要途径：一是代谢主要终产物为混合有机酸，包括琥珀酸、乳酸、乙酸和甲酸；另一代谢主要终产物为中性溶剂，包括乙醇和丁二醇。在前一途径中如有甲酸脱氢酶，则该种细菌发酵糖类产生相当数量的二氧化碳和氢气，比值为11。后一途径在形成丁二醇时产生二氧化碳，而且二氧化碳与氢气的比例大于1。发酵途径的检测和能利用某些糖发酵为肠杆菌科分族和属的重要依据。
三、主要功能
肠杆菌科包括无芽孢、周身鞭毛或无鞭毛的革兰氏染色阴性直杆菌。
化能有机营养，兼营呼吸代谢和发酵代谢；可通过氧化多种简单有机化合物或发酵糖、有机酸或多元醇来获取能量；大部分能在含有一种碳源的无机氮培养基上生长；有些种生长时需要某种氨基酸或水溶性维生素；除个别血清型外，接触酶均为阳性，氧化酶阴性；除欧文氏菌属中的少数种外，均还原硝酸盐为亚硝酸盐；DNA（脱氧核糖核酸）中的G+C（鸟嘌呤和胞嘧啶）克分子含量为39～59%。
四、主要菌属
大肠埃希菌属
1、致病性：大肠埃希菌可致：(1)肠道外感染；(2)肠道内感染。据血清型、毒力和所致疾病临床症状的不同，将致腹泻的大肠埃希菌分为五类，即肠毒性大肠埃希菌、肠致病性大肠埃希菌、肠侵袭性大肠埃希菌、肠出血型大肠埃希菌和肠凝集型大肠埃希菌。
2、生物学特性：大肠埃希菌为革兰阴性直短杆菌，多数有鞭毛，动力阳性；普通培养基上生长良好，形成较大的圆形、光滑、湿润、灰白色的菌落，某些菌株可产生β一溶血。能发酵多种糖产酸产气，吲哚、甲基红、V-P、枸橼酸盐试验的结果为（++--），在克氏铁琼脂上斜面和底层均产酸、产气，H2S阴性，在动力、吲哚、脲酶培养基上的反应结果为（++-）。
3、鉴别要点
(1)培养特性：肠道选择培养基上为EMB上呈扁平、粉红色；麦康凯培养基上粉红色或红色；SS上为红色、粉红色或中央为粉红色，周围无色的菌落。
(2)生化反应进行鉴别：常用三糖铁琼脂和KIA/MIU(AA+-/++-)和IMVC(++-)进行初步鉴定。
(3)利用血清学试验鉴别肠道内感染的标本。
沙门氏菌属
1、致病性：沙门氏菌可引起多种感染。
(1)胃肠炎：最为常见，引起轻型或暴发性腹泻，伴低热，恶心，呕吐。
(2)菌血症和败血症：以猪霍乱沙门菌引菌血症多见，表现为寒战、高热，往往出现血培养阳性而便培养阴性的结果。
(3)肠热症：即指伤寒和副伤寒。由伤寒沙门菌引起的伤寒，表现为发热、血培养或肥达反应阳性。
(4)携带者：感染伤寒沙门菌后约3%的患者可成为携带者，在粪便中可持续排菌长达1年或以上。
2、生物学特性：革兰阴性直杆菌，多数有周鞭毛，动力阳性；沙门菌的抗原主要有三种，即菌体(O)抗原、鞭毛(H)抗原及表面抗原(Vi)等，为血清学分型的主要依据；沙门菌对营养要求不高，普通培养基上菌落为圆形、光滑、湿润、半透明、边缘整齐的菌落，在肠道选择性培养基上菌落小至中等，透明或半透明，乳糖不发酵，与志贺菌的菌落相似，有些能产生硫化氢的菌落，在SS琼脂上形成中心黑色的菌落。
3、鉴别要点
(1)基本生化反应特征：乳糖阴性、在三糖铁琼脂中表现为产碱，产酸或产碱/产酸产气，H2S阳性、枸橼酸盐阳性或阴性，脲酶阴性、吲哚阴性、动力阳性、VP阴性、鸟氨酸阳性。
(2)血清学分型：95%以上的临床分离株都属于A-F群。
志贺菌属
1、致病性
(1)可引起急性细菌性痢疾，又分为典型的细菌性痢疾，非典型的细菌性痢疾和中毒型细菌性痢疾。
(2)慢性细菌性痢疾。
(3)携带者。
2、鉴别要点
(1)初步鉴定：革兰阴性杆菌，菌体短小，无荚膜，无鞭毛。取MAC上无色不透明菌落，或者SS上不透明或透明菌落。
(2)基本生化反应特征：三糖铁琼脂中产酸/产气，枸橼酸盐阴性，脲酶阴性，动力阴性，VP试验阴性。
(3)血清学试验：符合生化反应的志贺菌均需做血清学鉴定，可先用志贺菌属4种多价血清做玻片凝集，阳性者进一步定型鉴定。菌群间的鉴定依据为痢疾志贺菌甘露醇阴性，宋内志贺菌β-半乳糖苷酶和鸟氨酸脱羧酶阳性。我国报道的志贺菌感染以B群福氏志贺菌为多见，约占70%以上，其次为D群宋内志贺菌及A群2型。
克雷伯菌属
鉴别要点：挑选EMB上大的、黏稠、红色、融合成一片的菌落，或MAC上粉红色黏稠的菌落，SS上红色或粉红色，或具有粉红色中心的无色菌落；初步鉴定：氧化酶阴性，三糖铁中产酸/产酸产气或产酸/产酸、枸橼酸盐阳性、脲酶阳性/阴性、吲哚阴性、V-P阳性、动力阴性、鸟氨酸阴性、丙二酸盐阳性、DNA酶阴性。
耶尔森菌属
耶尔森菌属引起动物源性感染，通常先引起啮齿类、小动物和鸟类感染，人类通过吸血性节肢动物叮咬或食用污染性食物等途径而受感染。耶尔森菌属细菌包括11个菌种，至少有2种是人类致病菌，有鼠疫耶尔森菌、小肠结肠炎耶尔森菌和假结核耶尔森菌。鼠疫耶尔森是甲类传染病鼠疫的病原菌。
枸橼酸杆菌属
1、培养特性：MAC上无色透明或红色，SS上菌落中央黑色，周围透明的菌落。
2、生化反应：枸橼酸杆菌属的基本特性：氧化酶阴性，触酶阳性，葡萄糖发酵产酸产气，还原硝酸盐，KIA：AA++或KA++：枸橼酸杆菌的基本生化反应：三糖铁产酸/产酸产气或产碱/产酸、产气、产硫化氢，枸橼酸盐阳性，吲哚阳性/阴性，动力阳性，V-P阴性，鸟氨酸阳性/阴性，精氨酸阳性，赖氨酸阴性。
肠杆菌属
肠杆菌属细菌是肠道的正常菌群，临床分离率较高的有阴沟肠杆菌、产气肠杆菌、坂崎肠杆菌。此类细菌在抗菌治疗过程中产生多重耐药性，日益引起临床的重视。肠杆菌属的基本生化反应特性：TSI（三糖铁）产酸，产酸产气或产酸/产酸，CIT(枸橼酸盐)阳性，URE(脲酶)和IND（吲哚）阳性/阴性，MOT(动力)阳性，V-P阳性/阴性，ORN（鸟氨酸脱羧酶）阳性。
沙雷菌属
沙雷菌属细菌主要包括黏质沙雷菌和液化沙雷菌等。由于具有侵袭性并且对多种常用抗生素耐药，现已成为一种重要的条件致病菌。沙雷菌对营养要求不高，形成不透明的白色或有色（红色、粉红色）的菌落，产生的色素是非水溶性的灵菌红素和水溶性的吡羧酸。此点在与其他菌属细菌鉴别时有重要的鉴别意义。
变形杆菌属
变形杆菌属于肠道正常菌群，在环境中广泛存在，易引起医源性感染。变形杆菌属临床上分离率较高的是奇异变形杆菌和普通变形杆菌，也是泌尿道感染的主要病原菌。变形杆菌属细菌动力活泼，产硫化氢，苯丙氨酸脱氨酶和脲酶均阳性。