ATCC 13124产气荚膜梭菌食品检测标准

导读： 产气荚膜梭菌是全球范围内食物中毒的主要病原菌之一，与肉类和禽类制品的不当储存密切相关。ATCC 13124是该菌的标准质控菌株，在GB 4789.13、ISO 7937等食品微生物检测标准中被指定为参考菌株。本文从厌氧培养技术入手，详解该菌株的特性、检测方法及在食品质控中的实际应用。

菌株基本信息

ATCC 13124的学名为 Clostridium perfringens（旧称 Clostridium welchii），属于梭菌属中的产气荚膜梭菌群。该菌是革兰阳性厌氧芽孢杆菌中最重要的食源性致病菌，可引起两种不同类型的食物中毒：A型菌的肠毒素（CPE）引起的腹泻型和C型菌的β毒素引起的坏死性肠炎。

| 项目 | 内容 |

|------|------|

| 学名 | Clostridium perfringens |

| ATCC编号 | 13124 |

| 生物安全等级 | BSL-1 |

| 推荐培养基 | TSC琼脂（分离）、流体巯基乙酸盐培养基（增菌） |

| 培养温度 | 37°C |

| 培养气氛 | 严格厌氧 |

| 培养时间 | 增菌18-24小时；分离18-24小时 |

| 关键特征 | 卵磷脂酶阳性、产芽孢、严格厌氧 |

生物学特性与形态

ATCC 13124为革兰阳性粗大杆菌（0.6-2.4 × 3-9 μm），在厌氧条件下培养18-24小时后，菌体呈短链或单个排列。在TSC（亚硫酸盐-环丝氨酸）琼脂上，菌落黑色（因亚硫酸盐还原产生硫化铁沉淀），边缘整齐，直径2-4mm。

该菌的关键生化特征：卵磷脂酶（α毒素/磷脂酶C）阳性——在含卵黄的培养基上形成不透明沉淀环；硝酸盐还原阳性；明胶液化阳性；运动性阴性（这是产气荚膜梭菌区别于其他梭菌的重要特征）。

芽孢为椭圆形，位于菌体中央或偏端。芽孢形成需要较严格的条件（碱性pH、低营养），在常规培养基上芽孢形成率较低。芽孢耐热性中等（D₁₀₀值约15-20分钟），这一特性使其能在烹饪后存活的食品中萌发并大量繁殖。

食物中毒机制

产气荚膜梭菌食物中毒的机制：摄入大量活菌（通常>10⁸ CFU）后，菌体在小肠中形成芽孢并释放肠毒素（CPE）。CPE是一种孔形成毒素，破坏肠道上皮细胞的紧密连接，导致水样腹泻和腹部痉挛。潜伏期通常为8-16小时。

培养条件与操作要点

厌氧培养技术

产气荚膜梭菌是严格厌氧菌，必须在无氧环境中培养。常用的厌氧培养方法：

厌氧罐法（推荐）： 将培养皿放入厌氧罐中，使用商业化厌氧产气包（如AnaeroGen、GasPak）产生无氧环境。产气包在密封后可在2-3小时内将罐内O₂浓度降至<1%。笔者建议每次使用厌氧罐时放入厌氧指示条（含美蓝或刃天青），确认厌氧环境建立成功。

厌氧工作站： 适用于大批量厌氧培养，操作更方便。工作站内充入N₂/H₂/CO₂混合气体（85:10:5），通过钯催化剂去除残余O₂。

流体培养基法： 流体巯基乙酸盐培养基（FTM）含有还原剂（巯基乙酸钠），可在培养基底部形成厌氧区，适用于增菌培养。

TSC琼脂分离培养

TSC琼脂的配方：胰蛋白胨大豆琼脂基础 + 亚硫酸钠（3 g/L） + 柠檬酸铁铵（0.5 g/L） + D-环丝氨酸（400 mg/L）。亚硫酸钠被产气荚膜梭菌还原为硫化氢，与柠檬酸铁铵反应生成黑色硫化铁沉淀，形成特征性的黑色菌落。D-环丝氨酸抑制大部分其他厌氧菌的生长。

在各标准中的应用

中国国标（GB）中的应用

GB 4789.13-2012《食品安全国家标准 食品微生物学检验 产气荚膜梭菌检验》： ATCC 13124作为阳性质控菌株，用于培养基质量控制和方法验证。

ISO标准中的应用

ISO 7937:2004（食品中产气荚膜梭菌计数-菌落计数法）： 推荐使用ATCC 13124或其他标准菌株进行培养基性能验证。

其他标准

产气荚膜梭菌的检验还涉及饮用水标准、乳制品标准和肉制品卫生标准等多个领域，ATCC 13124在这些标准中均被采纳为参考菌株。

食品检测中的实际应用

肉类和禽类制品检测： 产气荚膜梭菌食物中毒最常见的原因是大批量烹饪后的肉类制品在室温下长时间存放。检测重点覆盖：熟制禽肉、熟制猪肉、肉汁、炖菜等。

芽孢计数： 食品中产气荚膜梭菌的检测通常关注芽孢数量（而非营养体），因为芽孢是食品中该菌的主要存在形式。芽孢计数前可对样品进行75°C/20分钟热处理，杀灭营养体后仅计数芽孢。

肠毒素检测辅助： 在食物中毒调查中，除了菌量计数外，还需要对分离株进行CPE基因检测或肠毒素免疫学检测。ATCC 13124可用于验证CPE检测方法的性能。

菌种保藏与管理

冻干管2-8°C长期保存。复苏后在流体巯基乙酸盐培养基中37°C厌氧培养18-24小时，然后转接至TSC琼脂确认活力。

工作菌种保存于流体巯基乙酸盐培养基中（厌氧条件下2-8°C可保存2-4周）或-80°C甘油冻存。由于该菌的芽孢形成需要特殊条件，常规传代不会大量产芽孢，工作菌种以营养体形式保存即可。

安全注意事项

BSL-1级别。产气荚膜梭菌的致病性主要通过摄入活菌和肠毒素实现，皮肤接触和正常操作条件下的气溶胶风险较低。但仍建议在生物安全柜内操作，穿戴实验服和手套。

废弃物经121°C高压灭菌30分钟以上。含芽孢的培养物需要延长灭菌时间（45-60分钟）以确保芽孢被彻底杀灭。

常见问题与工程师建议

Q1：厌氧罐中的厌氧指示条变色很慢，如何处理？

厌氧产气包的活化需要一定时间（通常2-3小时）。如果指示条在3小时后仍未完全变色，检查厌氧罐的密封圈是否完好、产气包是否过期。也可考虑增加产气包数量（大罐建议用2-3个）。笔者曾遇到因厌氧罐盖子未拧紧导致漏气的情况，重新密封后问题解决。

Q2：TSC琼脂上出现非黑色菌落，是什么？

TSC琼脂上的黑色菌落是产气荚膜梭菌的特征性表现（亚硫酸盐还原）。非黑色菌落通常是其他厌氧菌或兼性厌氧菌，不具有亚硫酸盐还原能力。但需注意：某些梭菌种（如腐败梭菌）也可在TSC上形成黑色菌落，因此初筛阳性菌落仍需做生化确认（卵磷脂酶、运动性等）。

Q3：如何区分产气荚膜梭菌和蜡样芽孢杆菌引起的食物中毒？

两者均可引起食物中毒，但机制不同。产气荚膜梭菌：潜伏期8-16小时，水样腹泻为主，毒素在肠道内产生。蜡样芽孢杆菌：腹泻型潜伏期8-16小时（类似），呕吐型潜伏期1-6小时。区分的关键在于食品中检出的优势菌种和肠毒素检测结果。

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免责声明： 本文所述菌株信息及技术参数均来源于ATCC官网、美国药典(USP)、欧洲药典(EP)、《中国药典》2020年版、ISO国际标准、GB国家标准及FDA BAM等公开权威资料，仅供专业技术参考。具体实验操作请以产品随附的质检报告(COA)和说明书为准，并严格遵守所在机构的生物安全管理制度。本文不构成任何产品推荐或使用建议。

关键词标签: ATCC 13124, 产气荚膜梭菌, Clostridium perfringens, 厌氧培养, TSC琼脂, 卵磷脂酶, GB 4789.13, ISO 7937, 食物中毒