背景及概述[1]
生活在人和动物肠道中的埃希氏属细菌。该菌外形杆状，周身具鞭毛，能运动，往往在初生儿或动物出生数小时后即进入肠道。除某些菌株能产生肠毒素，使人得肠胃炎外，一般不致病。大肠杆菌能合成对人体有益的维生素B和维生素K，但当人或动物机体的抵抗力下降或大肠杆菌侵入机体其他部位时，可引起腹膜炎、败血症、胆囊炎、膀胱炎及腹泻等。大肠杆菌生活在人和动物肠道中，不生活在水中，如果在水中发现，说明水被粪便污染。卫生学上常以大肠杆菌作为检查水源是否被粪便污染的指标。
大肠杆菌繁殖迅速，培养容易，变异容易被检出，因此是生物学上的重要实验材料。大肠杆菌对于分子遗传学的建立和发展以及生物工程的兴起发挥了重要作用。用大肠杆菌生产人的生长激素释放抑制因子已经取得了成功。人的生长激素释放抑制因子是从人脑、肠、胰腺中分泌出来的一种神经激素，具有抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌，对肢端肥大症、急性胰腺炎和糖尿病等患者有治疗作用。
现在人们通过遗传工程，把人的生长激素释放抑制因子的基因，引入大肠杆菌，使大肠杆菌按照人们的意愿生产生长激素释放抑制因子。这使这种作为药物的生长激素的生产效率大为提高。通过遗传工程，许多哺乳动物的遗传基因，都可在大肠杆菌上得到表达。这为人类改造生物开辟了新的途径。。
检测方法[2]
1. 大肠杆菌的传统检测技术
1)多管发酵法(MTF，Multiple－tubefermentation)
多管发酵法是根据大肠菌群能发酵乳糖产酸产气的特征，检测水样中大肠菌群的方法。多管发酵的大肠菌群阳性，如果在44.5℃的培养基上进行24h的培养，能释放出荧光产物而使培养基在紫外光源的照射下呈现荧光反应，此种方法即可检测出样本中是否含有大肠杆菌，具体步骤：取一定量水样于乳糖蛋白胨培养液中进行初发酵实验(推测实验)，再进行平板分离(证实实验)复负发酵实验鉴定(完成实验)。
根据各稀释度发酵的管数查最可能数(mostprobablenumber，MPN)表，求得每10mL或每升水样中的大肠菌群数。该法方法简单，实验的要求和成本低，但是该方法易受其他因素的干扰而影响结果的准确性。
2)滤膜法(MF，membranefilter)滤膜法：是目前最为流行的检测水中大肠杆菌群的方法。滤膜法的具体步骤是首先将一定量的水体样本注入0.45μm的滤膜过滤，经过抽滤，水中的细菌则被留在滤膜上，将滤膜贴于品红亚硫酸钠培养基上培养24h，温度为恒温37℃，这使得菌群因发酵乳糖而使得滤膜出现紫红色，通过计算滤膜上的菌落进而计算出单位样本中的大肠杆菌的数量。
用ISO9308－1规定的滤膜法测定水中大肠杆菌回收率均值为94.7%，批内变异系数小于10%，检出限为500mL水样可检出1个CFU。该方法费用较低、原理简单、利于推广，但检测时间相对较长、步骤繁琐、干扰因素多，不适于大量样品的分析，无法满足污染物品快速检测需求。
3）平板计数法(platecount)：该方法是统计物品含菌数的有效方法，操作的顺序是首先将样本进行适当稀释，使其中的微生物充分分散成单个细胞，取定量的稀释液进行培养使其逐渐生长成肉眼可观察的菌落，然后通过稀释度和样本数量来计算菌数。但是，由于待测样品往往不宜完全分散成单个细胞，所以，长成的一个单菌落也可能来自样品中的2～3或更多个细胞，因此平板菌落计数的结果往往偏低。
2. 大肠杆菌的快速检测方法
1）分子生物学的快速检测方法：在分子的水平上通过研究生物大分子如核酸、蛋白质的结构来检测大肠杆菌。常见方法如下。
A：PCR检测技术聚合酶链式反应简称PCR (polymerasechainreaction)，是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，扩增的一个周期由高温变性、低温退火、适温延伸等几步反应组成，反复循环，使目的DNA得以迅速扩增，2～4min即可完成一个循环，2～3h就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。大肠杆菌的检测可采用PCR技术。通过PCR扩增UidA能够检测大肠杆菌和志贺氏菌。
B：基因芯片技术：基因芯片(genechip)技术是建立在基因探针和杂交测序技术上的一种高效快速的核酸序列分析手段。它将各种基因寡核苷酸点样于芯片表面，微生物样品DNA经PCR扩增后制备荧光标记探针，然后再与芯片上寡核苷酸点杂交，最后通过检测杂交信号的强度及分布确定检测样品中特定微生物的存在与丰度。研发了检测大肠杆菌O157∶H7的芯片，并结合使用免疫生物传感器，使得检测限降低到6×103CFU/mL。
C：DNA探针技术：DNA探针技术又称分子杂交技术，是一项最新发展起来的灵敏、特异、快速的检测方法，该方法因为具有一定比例的假阳性反应，所以所有阳性结果必须用标准的培养方法加以确证。检测的主要原理是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性，使得单链DNA探针仅可以与样品中变性处理的DNA单链出现配对、杂交，由此决定了制备的探针也具有高度特异性和敏感性
2）免疫分析检测技术：免疫检测的基本原理是以抗原与抗体间的特异性反应为基础。
A：免疫荧光技术：IFA免疫荧光技术是将已知的抗原或者抗体标记上不影响其活性的荧光素，制成荧光抗体，再用这种荧光抗体或抗原作为探针来检测组织或细胞内的相应抗原或抗体。实际应用上，免疫荧光技术可分为直接法和间接法。直接法是将标记的特异性荧光抗体，直接加在抗原标本上，经过一定的温度和时间的染色，洗去多余荧光抗体，室温下干燥后封片，然后在荧光显微镜下观察结果。
B：酶联免疫吸附法(ELISA)：ELISA技术最早出现于19世纪70年代，它的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。基本原理是把抗原或抗体在预先结合到某种固相载体表面，结合在固相载体表面的抗原或者抗体保持免疫学活性，测定时，将受检样本(含待测抗体或抗原)和酶标抗原或抗体按一定程序与结合在固相载体上的抗原或抗体起反应，反应终止时，固相载体上酶标抗原或抗体被结合量(免疫复合物)即与标本中待检抗体或抗原的量呈一定比例，经洗涤去除反应液中其他物质，加入酶反应的底物后，底物即被酶催化变为有色产物，产物的量与标本中受检物质的量直接相关，最后通过定性或定量分析有色产物量即可确定样品中待测物质含量。由于酶的催化效率很高，间接地放大了免疫反应的结果，使测定达到极高的灵敏度。
耐药性现状[3]
目前，由于抗生素的滥用导致的大肠杆菌的耐药性问题已经引起了国际科研和医药界的普遍关注。大肠杆菌可以依靠外界获取耐药基因(ARGs)，加之前期研究证明可以通过水平基因转移(horizontalgenetransfer，HGT)获得外界耐药基因变成多重耐药菌株(multidrugresistantorganisms，MDRO)。目前国内外的研究也均证实大肠杆菌极易产生耐药性，并且耐药性能变异速度快，且随着时间的变化大肠杆菌的耐药率也逐渐迅速上升，多重耐药菌株迅速增加，耐药谱进一步扩大，对常用抗生素产生广谱耐药性，这无疑增加了大肠杆菌的危害。
抗生素无节制的使用加上发展中国家对抗生素管控的落后，大量的抗生素使用所造成的选择压力使具有耐药基因的细菌逐渐表现出生存优势。在印度，大肠杆菌几乎已经对所有可治疗的药物都表现出极高的耐药性；在实验室中进行的大肠杆菌药物敏感性试验中，有80%以上的菌株对三种药物耐药，这使得可选择的治疗方法越来越受到限制。目前耐药菌株几乎无处不在，对人体的健康造成巨大危害，在治疗疾病的药物选择上也造成了巨大的困难。
主要参考资料
[1] 科学技术社会辞典·生物
[2] 大肠杆菌耐药现状的严峻性
[3] 食品中大肠杆菌生物检测方法的研究进展