猪恶性水肿的病原为梭菌属(Clostridium)中的腐败梭菌、魏氏梭菌、诺威氏梭菌及溶组织梭菌等,但恶性水肿病例中,有60%可分离到腐败梭菌,其次是魏氏梭菌,诺威氏梭菌和溶组织梭菌仅占5%。
腐败梭菌为严格厌氧菌,是两端钝圆的革兰氏染色阳性大杆菌,不能形成荚膜,能形成芽孢,芽孢位于菌体中央或近端,芽孢呈卵圆形或圆形,大于菌体形如梭状;有周鞭毛,能运动。在培养基中菌体单在或呈短链状,若在死亡动物的腹膜或肝脏表面上的菌体,常形成无关节微弯曲的长丝或有关节的长链状,这一特点具有诊断价值。
本菌培养最适温度为37~40℃,在加有血液、血清或糖类的培养基上生长良好。在血液琼脂上呈β溶血;在厌氧肉肝汤中,生长良好,均匀混浊,最后上部清亮,形成灰白色絮状沉淀,下沉。
本菌能发酵葡萄糖、麦芽糖、单奶糖、果糖、水杨素、乳糖,产酸产气;不发酵蔗糖、卫矛醇和甘露醇;还原硝酸盐,对石蕊牛奶凝固缓慢,不产生靛基质和硫化氢,MR和VP试验阴性。本菌能产生多种外毒素,主要是α、β、γ、δ 4种外毒素,α毒素为卵磷脂酶,具有坏死、致死和溶血作用,是本菌的主要毒素;β毒素是脱氧核糖核酸酶,具有杀白细胞作用;γ和δ毒素分别具有透明质酸酶和不耐氧的溶血素活性,它们可使血管通透性增强,使炎症渗出,并不断向周围组织扩散,使肌肉组织坏死,并使感染沿肌肉的筋膜面扩散。
本菌在自然界广泛存在,动物的肠道和粪便中存有大量细菌,可污染饲养环境及土壤。
本菌芽孢对外界的抵抗力很强,一般消毒药液需要长时间才能杀死;消毒药液中,10%~20%漂白粉溶液、3%~5%硫酸、石炭酸合剂、3%~5%氢氧化钠,在短时间内可杀灭本菌菌体。
魏氏梭菌(又称产气荚膜梭菌)是两端钝圆的革兰氏染色阳性大杆菌,单在或成双排列,很少出现短链;无鞭毛,不能运动;卵圆形芽孢,位于菌体中央或近端,使菌体膨胀;多数菌株能形成荚膜。
本菌对厌氧条件要求并不严,在普通培养基上可以生长,若加入血液、葡萄糖则生长更好;在绵羊血液琼脂培养基上,可长出圆形、边缘整齐、灰色至灰色黄色、表面光滑、半透明的菌落,菌落周围有溶血环。
在厌氧肉肝汤中,生长旺盛,37℃培养5~6h,即见培养基混浊,产生大量气体。本菌能发酵葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖、果糖和半乳糖,产酸产气;不发酵水杨素、卫矛醇、甘露醇和鼠李糖;液化明胶,靛基质产生阴性,牛奶培养基的“暴烈发酵”,产生大量气体使凝块破裂成多孔海绵状,严重时被冲成数段或被喷出管外,是本菌突出的生化特性。