第3章 食物传播性微生物的致病性与感染
3.1 构成病原菌的毒力因素
食物传播性细菌的致病性可分为侵袭力和毒素两方面，有的致病菌的机制以侵袭为主，有的以毒素中毒为主。
3.1.1 细菌的侵袭力
侵袭力（invasiveness）是指病原菌突破机体防御机制的能力，包括细菌的吸附和侵入，在体内生长繁殖、蔓延扩散的能力。细菌侵袭力也与机体抵抗力有密切关系，当机体抵抗力弱时，有些常在菌或平时非致病菌也有侵袭力，因此，这部分细菌也称为机会致病菌或条件致病菌，也就是说条件致病菌的致病能力与机体的免疫力强弱直接相关。病原细菌侵袭力主要靠细菌表面的结构物质和细菌胞外酶。细菌的生理特性受到种群密度及与其他微生物相互作用的极大影响，而附着性是其显著特征之一。
3.1.1.1 细菌表面结构物质
与侵袭力有关的细菌表面结构包括荚膜与菌毛。细菌的荚膜多是一些酸性多糖物质，具有抵抗吞噬及体液中杀菌物质的作用。细菌的菌毛是广泛存在于革兰氏阴性菌的表面，有些革兰氏阳性菌也有此结构。它能使细菌吸附到黏膜上皮细胞上，并使其集居在这些细胞上引起损伤。吸附的机制与宿主细胞上的特异性受体及细菌产生的黏附素有关。
3.1.1.2 细菌胞外酶
致病性细菌多数都能产生酶，分泌到菌体外，其本身无直接毒性作用，但对细菌的致病性起到了重要的协同作用。
① 胶原酶 此酶能分解胶原蛋白，促进细菌在组织中的扩散。
② 血浆凝固酶 能够使血浆中的纤维蛋白原变为纤维蛋白而发生凝固。血浆凝固酶有利于在病灶周围形成纤维蛋白屏障，以保护细菌不被消灭。这种酶也是一些致病菌抗吞噬的重要物质。
③ 溶血酶 这种酶能够破坏宿主细胞壁，使细胞破坏或能够使细菌进入细胞，发挥致病作用。如单核细胞增多性李氏杆菌产生的李氏溶血素就是其重要的致病因子。
④ 透明质酸酶 又称扩散因子，可溶解机体结缔组织中的透明质酸，使结缔组织疏松，通透性增加，可使病原菌在组织中容易扩散。
⑤ 链激酶 其作用是能激活溶纤维蛋白酶原成为溶纤维蛋白酶，而使纤维蛋白凝块溶解。
除上述外，还有很多细菌产生的酶与致病性有关。
3.1.1.3 细菌的毒素
直接分泌到菌体外的毒性物质称为细菌的外毒素。产生外毒素的细菌主要是某些革兰氏阳性菌，少数革兰氏阴性菌也能产生。将这些细菌的液体培养物通过细菌滤器去掉菌体，即可获得外毒素。外毒素的毒性强，各种细菌产生的外毒素对组织的毒性有高度选择性，引起不同的特殊病变和临床症状。外毒素的化学性质是蛋白质，易被酸、碱、热及蛋白酶等灭活。外毒素用甲醛脱毒，可制成类毒素，类毒素无毒性，但保留抗原性。
外毒素通常具有酶的活性，如白喉毒素、霍乱毒素、破伤风毒素、大肠杆菌产生的Vero毒素等。这类毒素通常具有两种结构部分：一部分的功能与敏感细胞吸附、转运毒素有关，另一部分是毒性成分，损伤细胞或导致死亡。如霍乱毒素含有A和B两个组分，A有两个亚单位，B含有5个亚单位，二者以非共价键形式结合。A亚单位是毒性的活性部分。B亚单位与小肠黏膜上皮细胞受体结合，使A亚单位穿过细胞膜与胞内膜的腺苷酸环化酶作用，促使细胞内ATP变成cAMP，使细胞内cAMP浓度增加，导致肠细胞分泌大量肠液，引起呕吐、腹泻，失水和电解质紊乱等症状。溶血素也是致病菌的常见外毒素，能够损伤红细胞膜，导致溶血，发挥毒性作用，如李氏杆菌溶血素O。
细菌外毒素的主要毒性作用：①引起食物中毒的毒素：肉毒杆菌外毒素，金黄色葡萄球菌肠毒素，蜡样芽胞杆菌肠毒素和呕吐毒素等，它们所致的疾病不是传染过程，而是由于食用了含有毒素的食品引起的中毒过程。②作用于全身的毒素：白喉毒素、链球菌的红疹毒素等。③作用于局部的毒素：霍乱弧菌的毒素、大肠杆菌产生的Vero毒素主要作用于小肠上皮细胞，引起呕吐和腹泻，造成失水、酸中毒和休克。
细菌生物膜（bacteria biofilm，BF）是细菌及其产生的细胞外大分子多聚物所形成的一种特殊的具有高度组织化的多细胞结构。细菌生物膜对于抗菌药物和宿主的防御体系具有天然的抵抗力，即生物膜状态下的细菌相对其浮游状态具有显著增强的耐药性。细菌的耐药基因越来越普遍，耐药菌谱也越来越广泛。有的动物试验证明具有广谱耐药菌其致病力也增强，主要表现在直接致病力增强上。至于详细机制目前还不是十分明了，需要进一步探讨。
3.1.2 内毒素
内毒素是革兰氏阴性细菌如大肠杆菌、沙门氏菌等的细胞壁的外部结构成分，其化学成分是磷脂多糖蛋白复合物。这些成分在细菌活的状态下不释放出来，但当细菌自溶或使用人工方法使细菌裂解后才释放出来，故称为内毒素。内毒素性质稳定、耐热，毒性较外毒素弱。其脂多糖是主要结构成分，由三部分组成，最外层是O特异性多糖即O抗原，系由几个单糖组成的许多个同样的重复单位链接而成，与细菌的侵袭力和血清学特异性有关；中间层是核心多糖，这种多糖同种之间是相同的；内层是脂类A，主要起毒性作用，无种属特异性。内毒素的生物学效应包括发热、休克、糖和蛋白质代谢紊乱、抗吞噬细胞、激活补体、丝裂原和佐剂等。