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唐菖蒲伯克霍尔德菌

唐菖蒲伯克霍尔德菌[1][2][3][4]（学名：Burkholderia gladioli）又称唐菖蒲伯克氏菌，是一种需氧革兰氏阴性杆菌[5]。其主要为植物病原菌，但可以与植物和真菌共生[6]，亦可能对人类造成伺机性感染，存在于土壤、水、根际及多种动物体内。这种细菌可合成唐菖蒲素（英语：Gladiolin）、米酵菌酸、毒黄菌素（英语：Toxoflavin）等数种抑制物质或毒素[7][8][9][10]，这些分子可能与其生长环境中的其他微生物发生拮抗作用。唐菖蒲伯克霍尔德菌中一种生长在椰子果肉上的致病型（英语：Pathovar），会产生呼吸毒素——米酵菌酸，食用后会抑制线粒体中电子传递链的ATP-ADP exchange ，终止细胞获得能量的过程，可能导致人类致命中毒。

唐菖蒲伯克霍尔德菌
被唐菖蒲伯克霍尔德菌感染的唐菖蒲
科学分类 编辑
域： 细菌域 Bacteria
门： 假单胞菌门 Pseudomonadota
纲： β-变形菌纲 Betaproteobacteria
目： 伯克霍尔德菌目 Burkholderiales
科： 伯克霍尔德菌科 Burkholderiaceae
属： 伯克霍尔德菌属 Burkholderia
种：
唐菖蒲伯克霍尔德菌 B. gladioli
二名法
Burkholderia gladioli
(Zopf 1885)
Yabuuchi et al. 1993
模式菌株
ATCC 10248
CCUG 1782
CFBP 2427
CIP 105410
DSM 4285
HAMBI 2157
ICMP 3950
JCM 9311
LMG 2216
NBRC 13700
NCCB 38018
NCPPB 1891
NCTC 12378
NRRL B-793
异名

Pseudomonas gladioli Severini 1913
Burkholderia cocovenenans (van Damme et al. 1960) Gillis et al..
Pseudomonas cocovenenans van Damme et al. 1960
Pseudomonas antimicrobica Attafuah and Bradbury 1990
Pseudomonas marginata (McCulloch) Stapp
Pseudomonas farinofermentans Naixin
Pseudomonas alliicola (Burkholder 1942) Starr and Burkholder 1942

命名

唐菖蒲伯克霍尔德菌有许多旧称或异名，如：椰毒假单胞菌（Pseudomonas cocovenenans）、划界假单胞菌（Pseudomonas marginata）、椰毒伯克霍尔德菌（Burkholderia cocovenerans）等。伯克霍尔德菌属细菌原归属于假单胞菌属，后来因rRNA序列的研究发现其差异，与其他六个属一起自假单胞菌属分拆，独立归类为伯克霍尔德菌属[11]。在伯克霍尔德菌属中，唐菖蒲伯克霍尔德菌与洋葱伯克霍尔德菌群（英语：Burkholderia cepacia complex）（包含十种物种，皆为植物病原菌）关系最接近，也常与该菌群的种类混淆。唐菖蒲伯克霍尔德菌有多种致病型（英语：pathovar），如 B. g. pv. gladioli、B. g. pv. alliicola、B. g. pv. agaricicola、B. g. pv. cocovenerans 等。其中 gladioli 导致唐菖蒲腐烂、allicola 导致洋葱鳞茎腐烂、agaricicola 导致蘑菇软腐病、cocovenerans 则使椰子果肉变质[12]。

鉴定

伯克霍尔德菌为可移动的革兰氏阴性菌，属于好氧的杆菌，过氧化氢酶检测与脲酶检测结果均为阳性，不形成内孢子，它们可在马康基氏琼脂上生长，但不能发酵乳糖。唐菖蒲伯克霍尔德菌与其他种伯克霍尔德菌的区别是其氧化酶测试结果阴性[5]、吲哚测试（英语：Indole test）结果为阴性、棕色环试验结果为阴性、赖氨酸脱羧酶（英语：Lysine decarboxylase）测试结果则为阴性。[13]PCR可用于在分子层次上鉴别不同的伯克霍尔德菌属物种，一般以16S或23SrDNA的序列差异区分物种。[14]

病理学

植物

唐菖蒲伯克霍尔德菌是洋葱、唐菖蒲、鸢尾中的植物病原菌，可引起唐菖蒲的球茎与叶浸水腐烂，并出现边缘带黄色的棕色病斑，病斑一段时间后会脱落，造成孔洞，另外本种菌感染还可造成叶鞘（leaf sheath）褐变，以及根、茎和花瓣等部位也可能枯萎腐烂，最终全株皆可能凋萎[6][15]。

人类

对人类而言，唐菖蒲伯克霍尔德菌是机会致病菌，常发生于医院内感染。少数情况下这种菌可感染囊性纤维化患者，造成严重的肺部感染[6]。唐菖蒲伯克霍尔德菌也可以感染肉芽肿患者的呼吸道。在肺移植过程中，这种细菌的感染可能导致菌血症与严重的伤口感染，最终可能致命[16]；但其主要致病机理为污染食物后代谢出剧毒的米酵菌酸，可抑制呼吸作用中，电子传递链最终阶段的ATP-ADP exchange ，终止细胞获得能量，进而损伤肝肾功能，造成严重食物中毒。在2015年莫桑比克啤酒中毒事件中，死者饮用的自酿啤酒便是由被这种细菌污染的玉米粉酿成[17]。

参考文献

  1. ^ 伯克氏菌. 乐词网. 国家教育研究院.  （繁体中文）
  2. ^ 伯克霍尔德菌属. 术语在线. 全国科学技术名词审定委员会.  （简体中文）
  3. ^ 陆仲烟, et al. "伯克霍尔德菌对水稻种子萌发及初生幼苗耐镉性的影响." 农业资源与环境学报 30.6 (2013): 87-90.
  4. ^ 杨庆辉（2011）。抗生素老药新用之趋势。台湾医学，15(4)，398-406。https://doi.org/10.6320/FJM.2011.15(4).08
  5. ^ 5.0 5.1 Coenye, Tom; Vandamme, Peter. Burkholderia: Molecular Microbiology and Genomics. Horizon Bioscience. 2007. ISBN 978-1-904933-28-1. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 Stoyanova M, Pavlina I, Moncheva P, Bogatzevska N. Biodiversity and Incidence of Burkholderia Species. Biotechnol. & Biotechnol. Eq. March 2007, 21 (3): 306–310. doi:10.1080/13102818.2007.10817465. 
  7. ^ Song L, Jenner M, Masschelein J, Jones C, Bull MJ, Harris SR, et al. Discovery and Biosynthesis of Gladiolin: A Burkholderia gladioli Antibiotic with Promising Activity against Mycobacterium tuberculosis. Journal of the American Chemical Society. June 2017, 139 (23): 7974–7981. PMID 28528545. doi:10.1021/jacs.7b03382  . 
  8. ^ Subík J, Behún M. Effect of bongkrekic acid on growth and metabolism of filamentous fungi. Archiv für Mikrobiologie. April 1974, 97 (1): 81–88. PMID 4857952. S2CID 11639700. doi:10.1007/BF00403048. 
  9. ^ Ross C, Opel V, Scherlach K, Hertweck C. Biosynthesis of antifungal and antibacterial polyketides by Burkholderia gladioli in coculture with Rhizopus microsporus. Mycoses. December 2014,. 57 Suppl 3: 48–55. PMID 25250879. doi:10.1111/myc.12246  . 
  10. ^ Furuya N, Iiyama K, Shiozaki N, Matsuyama N. Phytotoxin produced by Burkholderia gladioli. Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University. 1997, 42: 33–37 [2024-03-29]. doi:10.5109/24188  . （原始内容存档于2024-05-30）. 
  11. ^ Prescott LM, Harley JP, Klein DA. Bacteria: The Proteobacteria. Microbiology 6th. New York: McGraw-Hill. 2005: 482–483. ISBN 978-0-07-295175-2. 
  12. ^ Jiao Z, Kawamura Y, Mishima N, Yang R, Li N, Liu X, Ezaki T. Need to Differentiate Lethal Toxin-Producing Strains of Burkholderia gladioli, Which Cause Seere Food Poisoning: Description of B. gladioli Pathovar cocovenenans and an Emended Description of B. gladioli. Microbiol. Immunol. 2003, 47 (12): 915–925. doi:10.1111/j.1348-0421.2003.tb03465.x. 
  13. ^ Graves M, Robin T, Chipman AM, Wong J, Khashe S, Janda JM. Four Additional Cases of Burkholderia gladioli Infection with Microbiological Correlates and Review. CID. October 1997, 25 (4): 838–842. PMID 9356798. 
  14. ^ Furuya N, Ura H, Iiyama K, Matsumoto M, Takeshita M, Takanami Y. Specific Oligonucleotide Primers Based on Sequences of the 16S-23S rDNA Spacer Region for the Detection of Burkholderia gladioli by PCR. J. Gen. Plant Pathol. 2002, 68 (3): 220–224. doi:10.1007/PL00013080. 
  15. ^ Page has moved, College of ACES :: University of Illinois (PDF). [2018-08-31]. （原始内容 (PDF)存档于2006-09-01）. 
  16. ^ Khan, Saeed U.; Arroliga, Alejandro C.; Gordon, Steven M. Significance of Airway Colonization by Burkholderia gladioli in Lung Transplant Candidates. Chest. 1998, 114 (2): 658. doi:10.1378/chest.114.2.658. 
  17. ^ Mozambique: Mass Poisoning Caused By Bacterial Contamination. allafrica.com. 4 November 2015 [7 February 2016]. （原始内容存档于2016-02-07）. 
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