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唐菖蒲伯克氏菌

唐菖蒲伯克氏菌[1][2][3][4]（學名：Burkholderia gladioli）又稱唐菖蒲伯克霍爾德菌，是一種需氧革蘭氏陰性桿菌[5]。其主要為植物病原菌，但可以與植物和真菌共生[6]，亦可能對人類造成伺機性感染，存在於土壤、水、根際及多種動物體內。這種細菌可合成唐菖蒲素（英語：Gladiolin）、邦克列酸、毒黃菌素（英語：Toxoflavin）等數種抑制物質或毒素[7][8][9][10]，這些分子可能與其生長環境中的其他微生物發生拮抗作用。唐菖蒲伯克氏菌中一種生長在椰子果肉上的致病型（英語：Pathovar），會產生呼吸毒素——邦克列酸，食用後會抑制粒線體中電子傳遞鏈的ATP-ADP exchange ，終止細胞獲得能量的過程，可能導致人類致命中毒。

唐菖蒲伯克氏菌
被唐菖蒲伯克氏菌感染的唐菖蒲
科學分類 編輯
域： 細菌域 Bacteria
門： 假單胞菌門 Pseudomonadota
綱： β-變形菌綱 Betaproteobacteria
目： 伯克氏菌目 Burkholderiales
科： 伯克氏菌科 Burkholderiaceae
屬： 伯克氏菌屬 Burkholderia
種：
唐菖蒲伯克氏菌 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
異名

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

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唐菖蒲伯克氏菌有許多舊稱或異名，如：椰毒假單胞菌（Pseudomonas cocovenenans）、劃界假單胞菌（Pseudomonas marginata）、椰毒伯克霍爾德菌（Burkholderia cocovenerans）等。伯克氏菌屬細菌原歸屬於假單胞菌屬，後來因rRNA序列的研究發現其差異，與其他六個屬一起自假單胞菌屬分拆，獨立歸類為伯克霍爾德菌屬[11]。在伯克氏菌屬中，唐菖蒲伯克氏菌與洋蔥伯克氏菌群（英語：Burkholderia cepacia complex）（包含十種物種，皆為植物病原菌）關係最接近，也常與該菌群的種類混淆。唐菖蒲伯克氏菌有多種致病型（英語：pathovar），如 B. g. pv. gladioli、B. g. pv. alliicola、B. g. pv. agaricicola、B. g. pv. cocovenerans 等。其中 gladioli 導致唐菖蒲腐爛、allicola 導致洋蔥鱗莖腐爛、agaricicola 導致蘑菇軟腐病、cocovenerans 則使椰子果肉變質[12]。

鑑定

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伯克氏菌為可移動的革蘭氏陰性菌，屬於好氧的桿菌，過氧化氫酶檢測與脲酶檢測結果均為陽性，不形成內孢子，它們可在馬康基氏瓊脂上生長，但不能發酵乳糖。唐菖蒲伯克氏菌與其他種伯克氏菌的區別是其氧化酶測試結果陰性[5]、吲哚測試（英語：Indole test）結果為陰性、棕色環試驗結果為陰性、賴氨酸脫羧酶（英語：Lysine decarboxylase）測試結果則為陰性。[13]PCR可用於在分子層次上鑑別不同的伯克氏菌屬物種，一般以16S或23SrDNA的序列差異區分物種。[14]

病理學

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植物

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唐菖蒲伯克氏菌是洋蔥、唐菖蒲、鳶尾中的植物病原菌，可引起唐菖蒲的球莖與葉浸水腐爛，並出現邊緣帶黃色的棕色病斑，病斑一段時間後會脫落，造成孔洞，另外本種菌感染還可造成葉鞘（leaf sheath）褐變，以及根、莖和花瓣等部位也可能枯萎腐爛，最終全株皆可能凋萎[6][15]。

人類

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對人類而言，唐菖蒲伯克氏菌是機會致病菌，常發生於醫院內感染。少數情況下這種菌可感染囊性纖維化患者，造成嚴重的肺部感染[6]。唐菖蒲伯克氏菌也可以感染肉芽腫患者的呼吸道。在肺移植過程中，這種細菌的感染可能導致菌血症與嚴重的傷口感染，最終可能致命[16]；但其主要致病機理為污染食物後代謝出劇毒的邦克列酸，可抑制呼吸作用中，電子傳遞鏈最終階段的ATP-ADP exchange ，終止細胞獲得能量，進而損傷肝腎功能，造成嚴重食物中毒。在2015年莫桑比克啤酒中毒事件中，死者飲用的自釀啤酒便是由被這種細菌污染的玉米粉釀成[17]。

參考文獻

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  1. ^ 伯克氏菌. 樂詞網. 國家教育研究院.  （繁體中文）
  2. ^ 伯克霍尔德菌属. 術語在線. 全國科學技術名詞審定委員會.  （簡體中文）
  3. ^ 陸仲煙, et al. "伯克氏菌對水稻種子萌發及初生幼苗耐鎘性的影響." 農業資源與環境學報 30.6 (2013): 87-90.
  4. ^ 楊慶輝（2011）。抗生素老藥新用之趨勢。台灣醫學，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  . （原始內容存檔於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]. （原始內容 (PDF)存檔於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]. （原始內容存檔於2016-02-07）. 
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