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葡萄球菌属

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葡萄球菌属
扫描电镜下的金黄色葡萄球菌菌落
科学分类 编辑
域： 细菌域 Bacteria
门： 芽孢桿菌門 Bacillota
纲： 芽孢杆菌纲 Bacilli
目： 核衣细菌目 Caryophanales
科： 葡萄球菌科 Staphylococcaceae
属： 葡萄球菌属 Staphylococcus
Rosenbach, 1884
模式種
金黄色葡萄球菌
Staphylococcus aureus
Rosenbach, 1884

葡萄球菌（学名：Staphylococcus）[1]是一群革兰氏染色阳性球菌，因常常堆聚成葡萄串状而得名。广泛分布于自然界及人和动物的皮肤及与外界相通的腔道中。大部分是不致病的腐生菌。医务人员的带菌率可高达70%以上，且多为耐药菌株，是医院内交叉感染的重要传染源。其中致病性较强的金黄色葡萄球菌（S. aureus）能引起多种组织器官的化脓性炎症，部分菌株可引起食物中毒、烫伤样皮肤综合征、毒性休克综合征等疾病。此外，葡球菌属因为营养要求较低，是食品中极为常见的菌属，可分解食品中的糖类并产生色素。[2]参见食源性疾病

在生物学分类上，葡萄球菌是芽孢桿菌目的一个属。多数葡萄球菌为非致病菌，少数可致病。有些菌種為人類皮膚和黏膜上的正常菌種，不會產生芽孢，夾膜不明顯，無鞭毛和運動性。代表种有金黄色葡萄球菌（S. aureus）、白色葡萄球菌（Staphylococcus albus）、柠檬色葡萄球菌（S. citreus）等。

生物学性状

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葡萄球菌属微球菌科，共19个菌种，在人体内可检出12个菌种，包括金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌等。[3]

形态

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直径0.5-1.0μm，球形或略呈椭圆形，G+细菌

无芽胞、无鞭毛，体外一般不形成荚膜，青霉素下可形成L型细菌。

培养与生化

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葡萄球菌為兼厭氧菌，容易在室溫下生長。對熱、乾燥及高濃度鹽都有耐受性。因為抗生素的濫用許多的葡萄球菌都有抗藥性。

  • 生长最适pH=7.4，最适温度30-37℃，可耐受较低的水分活度（0.86）[3]
  • 兼性厌氧或需氧菌
  • 营养要求不高
  • 耐盐性强，可在含氯化钠10%-15%的培养基中生长
  • 含糖浓度较高的食物亦能生长
  • 基础培养基培养，可生成d=1-3mm的不透明光滑型菌落，菌落因菌株不同而出现金黄色、白色或柠檬色等脂溶性色素。
  • 血平板培养，金葡菌可引发β溶血
  • 多数菌株可以分解葡萄糖、麦芽糖、蔗糖和甘露醇
  • 产酸不产气
  • 触酶试验阳性

抗原结构

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  1. 葡萄球菌A蛋白（SPA）：90%金葡菌细胞壁上存在的，具有属特异性的单链多肽。可与人和动物的IgG1、G2、G4的Fc段非特异性结合，从而干扰吞噬细胞的调理吞噬作用。[4]SPA和IgG的结合产物具有促进细胞分裂、介导超敏反应、损伤血小板等作用。[4]
  2. 多糖抗原：细胞壁上的含磷多聚物，分群特异性。

抵抗力

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  • 抵抗力强于其他无芽胞细菌
  • 干燥环境下可生存数月

致病性

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金黄色葡萄球菌磷壁酸介导黏附、荚膜抗吞噬作用及产生多种毒素和酶类，故其毒力最强。表皮葡萄球菌一般不致病，在特殊情况下可成为机会致病菌。

凝固酶

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  • 凝固酶是鉴别葡萄球菌有无致病性的重要指标。凝固酶有两种：一种是分泌至菌体外的游离凝固酶，被血浆中的凝固酶反应因子激活而至血浆凝固，采用试管法检测，血浆凝固呈胶冻状为阳性；另一种结合于菌体表面的结合凝固酶，能与纤维蛋白原结合，使纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白而致细菌凝聚，可用玻片法测定，细菌凝集呈颗粒状为阳性。凝固酶与葡萄球菌的毒力关系密切，凝固酶阳性株进入机体后，使周围血液或血浆中的纤维蛋白等沉积于菌体表面，阻碍体内吞噬细胞的吞噬或胞内消化作用，也能保护细菌不受血清中杀菌物质的破坏。葡萄球菌引起的感染易于局限化和形成血栓，也与凝固酶的生成有关。

葡萄球菌溶血素

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  • 有α、β、γ、δ四种溶血素，对人类致病的主要是α[5]
  • α对多种哺乳动物引发溶血
  • α还对白细胞、血小板、肝细胞、成纤维细胞具有毒作用
  • β可水解细胞膜磷脂损伤细胞
  • γ溶血素具有去污剂样作用
  • δ溶血素类似杀白细胞素

杀白细胞素

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杀白细胞素（Panton-Valentine，PV）

肠毒素

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约1/3临床分离的金葡菌可产生的一组蛋白质，耐100℃30min，可抗消化系统的蛋白酶水解。摄入含肠毒素的食物后，毒素刺激呕吐中枢从而引起以呕吐为主要症状的食物中毒。

表皮剥脱毒素

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引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合征（staphylococcal scalded skin syndrome，SSSS），又称剥脱性皮炎。[6][7]

表皮剥脱毒素，又称表皮溶解毒素（epidemolytic toxin），两个血清型，能裂解细胞间桥小体，导致粒层角质细胞分离，引起SSSS综合征。[5]

毒性休克综合征毒素-1

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其他酶类

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所致疾病

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侵袭性疾病

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引起组织的化脓性炎症，包括局部组织（疖、痈、毛囊炎、蜂窝织炎、化脓感染等）
内脏感染（气管炎、肺炎、心包炎等）
全身性感染（败血症、脓毒血症）

毒素性疾病

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食物中毒
中毒机制：金黄色葡萄球菌食物中毒属于毒素型食物中毒，摄入含有活的金葡菌但不含有肠毒素的食物不会引起食物中毒。摄入含有中毒剂量的食物，即使已无活菌存在依然可导致中毒。肠毒素作用于胃肠粘膜，引起充血、水肿、糜烂等炎症变化和水与电解质代谢紊乱，出现腹泻，同时刺激迷走神经的内脏分支而引起反射性呕吐。[8]
烫伤样皮肤综合征（SSSS）
毒性休克综合征（TSS），由毒性休克综合征毒素-1（TSST-1）引起

临床症状

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葡球菌属产生的肠毒素经食物进入人体后，可通过刺激中枢神经系统可引起剧烈的中毒反应。潜伏期较短，约 1~5 h，最短的仅 15 min。症状包括起病突然急剧，先出现恶心，后反复呕吐，严重者一天可达 10~20 次；吐出物初为食物，以后为水样物，严重者可吐胆汁或含血及粘液，同时并伴有上腹不适和疼痛、头晕、腹泻、发冷等症状；腹泻则一般较轻，多为水样泻，少数重症病人由于剧吐和频泻可致脱水和肌痉挛，甚至循环衰竭；体温则一般正常或低热；[9]
吐泻症状多于数小时内缓解，1~2d 内即能恢复，大多预后良好。但总的来说，金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒病程较短，且愈后良好，一般不导致死亡。[9]

食源性疾病

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  • 流行病学特点：
季节性：全年皆可，夏秋多见
中毒食品种类：主要是营养丰富、含水分较多的食物。乳类及乳制品、肉类、剩饭，其次为熟肉类、偶见鱼类、蛋类等。[8]
  • 食品被污染的原因：
食品金葡菌的来源：金葡菌分布广泛，人和动物的上呼吸道、消化道带菌率较高。人和动物的化脓性感染部位常成为污染源，如化脓性乳腺炎的奶牛所产的乳汁可能会含有金葡菌；禽畜具有局部性化脓感染时，化脓部位污染其他部位的肉质；金葡菌感染的食品从业者污染产品等。
肠毒素的形成：前文说过，金葡菌引起食物中毒主要是因为肠毒素，单纯摄入金葡菌活菌而无肠毒素的食物通常不会引发食物中毒。故肠毒素的成因对于预防金葡菌食物中毒尤为重要。一般来说，37℃以下、温度越高产生肠毒素需要的时间越短，20-37℃时经4-8小时可产生毒素，5-6℃时产生肠毒素需要18天的时间。此外，蛋白质丰富、含水分较多、又含有一定量淀粉的食物，如奶油糕点、冰淇淋以及含油脂较多的食物如油煎荷包蛋等受到金葡菌污染后更容易产生肠毒素。[8]

免疫性

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人體有一定天然免疫力，皮觞或免疫力低下时感染，患病恢复后获得的免疫力难以防止再次感染。

微生物学检查法

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  • 标本
  • 涂片染色镜检
  • 分离培养和鉴定
  • 肠毒素检查（ELISA方法）

rocin)。

下属物种

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本属包括以下物种：[10]

  • 阿格尼斯葡萄球菌 Staphylococcus agnetis Taponen et al. 2012
  • 阿根葡萄球菌 Staphylococcus argensis Heß and Gallert 2015
  • 银色葡萄球菌 Staphylococcus argenteus Tong et al. 2015
  • 阿尔莱特葡萄球菌 Staphylococcus arlettae Schleifer et al. 1985
  • 北美葡萄球菌 Staphylococcus americanisciuri Volokhov et al. 2023[11]
  • 金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus Rosenbach 1884
    • 金黄色葡萄球菌厌氧亚种 Staphylococcus aureus subsp. anaerobius，异名
    • 金黄色葡萄球菌金黄亚种 Staphylococcus aureus subsp. aureus
  • 耳葡萄球菌 Staphylococcus auricularis Kloos and Schleifer 1983
  • 挪威北部葡萄球菌 Staphylococcus borealis Pain et al. 2020
  • 布尔诺葡萄球菌 Staphylococcus brunensis Kovařovic et al. 2024[12]，菌株分离自捷克布尔诺（Brno）
  • 天空葡萄球菌 Staphylococcus caeli MacFadyen et al. 2019
  • 喀里多尼亚葡萄球菌 Staphylococcus caledonicus Newstead et al. 2021，喀里多尼亚是英格兰的别名
  • 犬葡萄球菌 Staphylococcus canis Newstead et al. 2021，菌株分离自一只狗
  • 头状葡萄球菌 Staphylococcus capitis Kloos and Schleifer 1975
    • 头状葡萄球菌头状亚种 Staphylococcus capitis subsp. capitis
    • 头状葡萄球菌解脲亚种 Staphylococcus capitis subsp. urealyticus，也拼作：Staphylococcus capitis subsp. ureolyticus
  • 山羊葡萄球菌 Staphylococcus caprae Devriese et al. 1983
  • 肉葡萄球菌 Staphylococcus carnosus Schleifer and Fischer 1982
    • 肉葡萄球菌肉亚种 Staphylococcus carnosus subsp. carnosus
    • 肉葡萄球菌有益亚种 Staphylococcus carnosus subsp. utilis，异名
  • 奶酪葡萄球菌 Staphylococcus casei (Place et al. 2003) Madhaiyan et al. 2020
  • 溶酪葡萄球菌 Staphylococcus caseolyticus (ex Evans 1916) Schleifer et al. 1982，异名
  • 产色葡萄球菌 Staphylococcus chromogenes (Devriese et al. 1978) Hájek et al. 1987
  • 凝结葡萄球菌 Staphylococcus coagulans (Igimi et al. 1990) Madhaiyan et al. 2020，前称施氏葡萄球菌凝聚亚种或舒莱夫葡萄球菌凝聚亚种
  • 科氏葡萄球菌 Staphylococcus cohnii Schleifer and Kloos 1975
    • 科氏葡萄球菌科氏亚种 Staphylococcus cohnii subsp. cohnii
    • 科氏葡萄球菌解脲亚种 Staphylococcus cohnii subsp. urealyticus，也拼作：Staphylococcus cohnii subsp. urealyticum
  • 香料葡萄球菌 Staphylococcus condimenti Probst et al. 1998
  • 克努比亚葡萄球菌 Staphylococcus cornubiensis Murray et al. 2018
  • 藏红花色溶细胞葡萄球菌 Staphylococcus croceilyticus (Pantůček et al. 2013) Madhaiyan et al. 2020
  • 德巴克氏葡萄球菌 Staphylococcus debuckii Naushad et al. 2019
  • 海豚葡萄球菌 Staphylococcus delphini Varaldo et al. 1988
  • 德夫里耶斯氏葡萄球菌 Staphylococcus devriesei Supré et al. 2010
  • Staphylococcus durrellii Fountain et al. 2021
  • 土壤葡萄球菌 Staphylococcus edaphicus Pantůček et al. 2018
  • 表皮葡萄球菌 Staphylococcus epidermidis (Winslow and Winslow 1908) Evans 1916
  • 马胃葡萄球菌 Staphylococcus equorum Schleifer et al. 1985
    • 马葡萄球菌马亚种 Staphylococcus equorum subsp. equorum
    • 马葡萄球菌涂散亚种 Staphylococcus equorum subsp. linens
  • 猫葡萄球菌 Staphylococcus felis Igimi et al. 1989
  • 福氏葡萄球菌 Staphylococcus fleurettii Vernozy-Rozand et al. 2000，异名
  • 鸡葡萄球菌 Staphylococcus gallinarum Devriese et al. 1983
  • 溶血葡萄球菌 Staphylococcus haemolyticus Schleifer and Kloos 1975
  • 人葡萄球菌 Staphylococcus hominis Kloos and Schleifer 1975
    • 人葡萄球菌人亚种 Staphylococcus hominis subsp. hominis
    • 人葡萄球菌抗新霉素败血症亚种 Staphylococcus hominis subsp. novobiosepticus
  • Staphylococcus hsinchuensis Wang et al. 2024[13]
  • 猪葡萄球菌 Staphylococcus hyicus (Sompolinsky 1953) Devriese et al. 1978
    • Staphylococcus hyicus subsp. chromogenes，为Staphylococcus chromogenes (Devriese et al. 1978) Hájek et al. 1987的异名
    • 猪葡萄球菌猪亚种 Staphylococcus hyicus subsp. hyicus，异名
  • 中间葡萄球菌 Staphylococcus intermedius Hájek 1976
  • 杰特葡萄球菌 Staphylococcus jettensis De Bel et al. 2013，异名
  • 克氏葡萄球菌 Staphylococcus kloosii Schleifer et al. 1985
  • 缓慢葡萄球菌 Staphylococcus lentus (Kloos et al. 1976) Schleifer et al. 1983
  • Staphylococcus lloydii Fountain et al. 2021
  • 路邓葡萄球菌 Staphylococcus lugdunensis Freney et al. 1988
  • 水獭葡萄球菌 Staphylococcus lutrae Foster et al. 1997
  • 马里兰葡萄球菌 Staphylococcus marylandisciuri Volokhov et al. 2023[11]
  • 马西利亚葡萄球菌 Staphylococcus massiliensis Al Masalma et al. 2010
  • 田鼠葡萄球菌 Staphylococcus microti Nováková et al. 2010
  • 苍蝇葡萄球菌 Staphylococcus muscae Hájek et al. 1992
  • 尼泊尔葡萄球菌 Staphylococcus nepalensis Spergser et al. 2003
  • 巴氏葡萄球菌 Staphylococcus pasteuri Chesneau et al. 1993
  • 彼得拉舍克氏葡萄球菌 Staphylococcus petrasii Pantůček et al. 2013
    • Staphylococcus petrasii subsp. croceilyticus，异名
    • 彼得拉舍克氏葡萄球菌热特亚种 Staphylococcus petrasii subsp. jettensis，异名
    • 彼得拉舍克氏葡萄球菌彼得拉舍克氏亚种 Staphylococcus petrasii subsp. petrasii
    • 彼得拉舍克氏葡萄球菌布拉格亚种 Staphylococcus petrasii subsp. pragensis，为Staphylococcus pragensis (Švec et al. 2015) Madhaiyan et al. 2020的异名
  • 佩氏葡萄球菌 Staphylococcus pettenkoferi Trülzsch et al. 2007
  • 鱼发酵葡萄球菌 Staphylococcus piscifermentans Tanasupawat et al. 1992
  • 布拉格葡萄球菌 Staphylococcus pragensis (Švec et al. 2015) Madhaiyan et al. 2020
  • 伪中间葡萄球菌 Staphylococcus pseudintermedius Devriese et al. 2005
  • 假木糖葡萄球菌 Staphylococcus pseudoxylosus MacFadyen et al. 2019
  • 普氏葡萄球菌 Staphylococcus pulvereri Zakrzewska-Czerwińska et al. 1995，为Staphylococcus vitulinus Webster et al. 1994的异名
  • Staphylococcus ratti Kovařovic et al. 2022
  • 猪鼻葡萄球菌 Staphylococcus rostri Riesen and Perreten 2010
  • Staphylococcus roterodami Schutte et al. 2021
  • 解糖葡萄球菌 Staphylococcus saccharolyticus (Foubert and Douglas 1948) Kilpper-Bälz and Schleifer 1984
  • 腐生葡萄球菌 Staphylococcus saprophyticus (Fairbrother 1940) Shaw et al. 1951
    • 腐生葡萄球菌牛亚种 Staphylococcus saprophyticus subsp. bovis，异名
    • 腐生葡萄球菌腐生亚种 Staphylococcus saprophyticus subsp. saprophyticus
  • 施氏葡萄球菌 Staphylococcus schleiferi Freney et al. 1988
    • 施氏葡萄球菌凝结亚种 Staphylococcus schleiferi subsp. coagulans，异名
    • 施氏葡萄球菌施氏亚种 Staphylococcus schleiferi subsp. schleiferi，异名
  • 施魏策尔氏葡萄球菌 Staphylococcus schweitzeri Tong et al. 2015
  • 松鼠葡萄球菌 Staphylococcus sciuri Kloos et al. 1976，异名
    • Staphylococcus sciuri subsp. carnaticus，异名
    • Staphylococcus sciuri subsp. lentus，异名
    • Staphylococcus sciuri subsp. rodentium，异名
    • 松鼠葡萄球菌松鼠亚种 Staphylococcus sciuri subsp. sciuri
  • 申氏葡萄球菌 Staphylococcus shinii Cho et al. 2023，为表彰Shin Hyun-Kil 教授（1952-2019）在食品微生物学领域的杰出工作而命名
  • 猿猴葡萄球菌 Staphylococcus simiae Pantůček et al. 2005
  • 模仿葡萄球菌 Staphylococcus simulans Kloos and Schleifer 1975
  • 新加坡葡萄球菌 Staphylococcus singaporensis Chew et al. 2021
  • 斯捷潘诺维奇氏葡萄球菌 Staphylococcus stepanovicii Hauschild et al. 2012，以塞尔维亚微生物学家Srdjan Stepanović（1965-2009）的名字命名，以表彰他在研究松鼠葡萄球菌（Staphylococcus sciuri）群成员方面所作的贡献
  • 琥珀葡萄球菌 Staphylococcus succinus Lambert et al. 1998
    • Staphylococcus succinus subsp. casei，异名
    • 琥珀葡萄球菌琥珀亚种 Staphylococcus succinus subsp. succinus，异名
  • 台湾葡萄球菌 Staphylococcus taiwanensis Lin et al. 2022
  • 解脲葡萄球菌 Staphylococcus ureilyticus (Kloos and Wolfshohl 1991) Madhaiyan et al. 2020，前称科氏葡萄球菌解脲亚种
  • 牛葡萄球菌 Staphylococcus vitulinus corrig. Webster et al. 1994，也拼作：Staphylococcus vitulus
  • 沃氏葡萄球菌 Staphylococcus warneri Kloos and Schleifer 1975
  • 木糖葡萄球菌 Staphylococcus xylosus Schleifer and Kloos 1975

參見

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參考資料

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  1. ^ TaibNET 上的分類資料. [2011-12-08]. （原始内容存档于2012-01-09）. 
  2. ^ 孙长颢.营养与食品卫生学[M].北京：人民卫生出版社，2014.306
  3. ^ 3.0 3.1 孙长颢.营养与食品卫生学[M].北京：人民卫生出版社，2014.455
  4. ^ 4.0 4.1 罗恩杰.病原生物学（第四版）[M].北京：科学出版社，2011.58
  5. ^ 5.0 5.1 罗恩杰.病原生物学（第四版）[M].北京：科学出版社，2011.59
  6. ^ 新生儿疑被保温箱烤死 医生：保温箱最高仅37℃ （页面存档备份，存于互联网档案馆）搜狐新闻
  7. ^ 这不是烫伤，这是4S综合征 （页面存档备份，存于互联网档案馆）烫伤性皮肤综合征
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 孙长颢.营养与食品卫生学[M].北京：人民卫生出版社，2014.456
  9. ^ 9.0 9.1 李毅.金黄色葡萄球菌及其肠毒素研究进展[J].中国卫生检验杂志,2004,14(4):392-395
  10. ^ Staphylococcus Rosenbach, 1884. GBIF. [2022-05-23]. （原始内容存档于2022-05-23）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Volokhov DV, Zagorodnyaya TA, Furtak VA, Nattanmai G, Randall L, Jose S, Gao Y, Eisenberg T, Delmonte P, Blom J, et al. Streptococcus sciuri sp. nov., Staphylococcus marylandisciuri sp. nov. and Staphylococcus americanisciuri sp. nov., isolated from faeces of eastern grey squirrel (Sciurus carolinensis). Int J Syst Evol Microbiol 2023; 73:6015.
  12. ^ Kovarovic V, Finstrlova A, Sedlacek I, Petras P, Svec P, Maslanova I, Neumann-Schaal M, Sedo O, Botka T, Stankova E, et al. Staphylococcus brunensis sp. nov. isolated from human clinical specimens with a staphylococcal cassette chromosome-related genomic island outside of the rlmH gene bearing the ccrDE recombinase gene complex. Microbiol Spectr 2023; 11:e0134223.
  13. ^ Wang, Y.-T.; Lin, Y.-C.; Hsieh, Y.-H.; Lin, Y.-T.; Hamada, M.; Chen, C.-C.; Liou, J.-S.; Lee, A.-Y.; Zhang, W.-L.; Chen, Y.-T.; et al. Staphylococcus hsinchuensis sp. nov., Isolated from Soymilk. Pathogens 2024, 13, 343. https://doi.org/10.3390/pathogens13040343
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