1、形態結構為中等大小的革蘭陰性杆菌，寬0.4—1um，長0.7—3um。無芽孢，多數菌株有周身鞭毛，能運動；有菌毛，包括普通菌毛和性菌毛。
2、培養兼性厭氧，營養要求不高，在普通瓊脂平板37℃培養24h後，埃希菌形成直徑2—3mm的圓形、凸起、灰白色S型菌落。在液體培養基中呈均勻渾濁生長。其生長溫度範圍較廣（15—45℃）。有些菌株對熱的抵抗力較強，在60℃15min或55℃60min仍可存活。
3、生化反應能發酵葡萄糖等多種糖類，產酸並產氣。絕大多數菌株能發酵乳糖，可與沙門菌、誌賀菌等區別。吲哚、甲基紅、VP、枸櫞酸鹽試驗結果為“+ + - -”。枸櫞酸鹽試驗為此結果，可判斷為典型的大腸埃希菌，表明被檢物已被糞便汙染，有傳播腸道傳染病的危險。
4、抗原構造大腸埃希菌有O、H和K三種抗原，這是血清學分型的基礎。O抗原超過170種，其為細胞壁脂多糖最外層的特異性多糖，由重複的多糖單位所組成。某些型別O抗原與腹瀉和泌尿道感染密切相關。O抗原刺激機體主要產生lgM類抗體。檢測O抗原時，凝集試驗必須采用加熱煮沸過的菌體，以避免因K抗原和H抗原的存在而造成的不凝集現象。O抗原凝集相對較慢，呈顆粒狀。H抗原位於鞭毛上，加熱和用酒精處理，可使H抗原變性或喪失。大腸埃希菌H抗原有56種。H抗原刺激機體主要產生lgG類抗體，與其他腸道菌基本無交叉反應，檢測H抗原的凝集試驗需采用經半固體培養基連續傳代，福爾馬林固定過的鞭毛豐富的菌株作抗原。H抗原的凝集出現較快，呈絮狀。K抗原位於O抗原外層，為多糖，與細菌的侵襲力有關。大腸埃希菌K抗原在100種以上。根據溫度對凝集性、抗原性的效應以及細菌菌株與抗體的結合能力的不同影響，可將K抗原分為L、A、B三型。一個菌株一般隻含一個型別的K抗原。表 示大腸埃希菌血清型的方式是按Q、K、H排列。
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