根据流行病学、临床症状，只能做出初步诊断，确诊需采集发病动物的血液、内脏器官、粪便或采取流产胎儿胃内容物、肝、脾组织，做沙门菌的分离和鉴定。病原学检测，传统方法、分子生物学方法、免疫学方法等。血清学检测：对血清中抗体的检测(琼扩、ELISA、免疫荧光等)。
1．细菌的分离及鉴定
用于沙门菌分析的传统方法总体可分四个不同阶段或步骤。第一步是增菌，将样品加到一种高营养、无选择性的培养基中，温度37~C，使沙门菌复苏及使所有微生物生长。第二步是选择性增菌步骤，它使沙门菌生长而使肉汤中同时存在的微生物数量减少，目前应用的主要有如下3种类型的培养基：连四硫基盐肉汤、硒酸盐胱氨酸肉汤和RV(rappaport-vassiliadis)培养基。由于没有任何一种培养基可以全面地保持所有食品基质或各种沙门菌血清型，所以，较适当的做法就是使用两种培养基平行地进行试验。第三步是细菌分离，即选择性培养物在含一种或多种抑制非沙门菌生长制剂的琼脂乎板上划线培养，然后对平板上肉眼可见的特征性菌落进行确认，并对该菌落分离物进行一系列生化和血清学检测。第四步是生化鉴定和血清分型，得出结论。传统沙门菌检测法全过程需时至少4—7天，才能得出明确的诊断结果。在对检测菌株进行血清学鉴定时，应注意沙门菌抗原并非沙门菌所特有，已知弗氏柠檬酸杆菌和大肠埃希菌的许多抗原与沙门菌的抗原完全或部分相同。
2．嗜菌体裂解分属诊断法
该方法是利用噬菌体对于细菌的裂解作用具有型的特异性或种和属的特异性这一原理进行的。该方法主要分为四个步骤，先将样本按常规方法进行前增菌后，划线接种于鉴别平板，于37~C培养过夜。挑取可疑菌落于2ml胨水管内，使每毫升含细菌约50万一100万个。将备好的营养琼脂平板在37~C烘干表面水分，待平板上菌液干后，用微量加样器依次加人噬菌体，然后再将平板培养6h以上，观察结果。根据不同噬菌体对其的裂解率，判定检测结果。对1181株沙门菌和323株其他菌株进行沙门菌噬菌体O-I裂解试验，结果表明沙门菌裂解率为99．5％，而非沙门菌裂解率为0．3l％。何晓青等发现一种肠杆菌科分属诊断噬菌体，鉴定沙门菌只要6min，加上培养菌落时间只需2天。张碧波等在应用噬菌体快速检测沙门菌时，对100个肠杆菌菌株进行噬菌体O-I裂解试验，30株沙门菌全部为阳性，而其余非沙门菌全部为阴性，与前人的研究结果一致。因此，应用沙门菌噬菌体O—I裂解试验对沙门菌的检测是可靠的。
3．基于代谢产物酶活性的检测方法
沙门菌在其生长繁殖过程中可合成和释放某些特异性的酶，按酶的特性，选用相应的底物和指示剂，将它们配制在相关的培养基中。这种技术将传统的细菌分离与生化反应有机地结合起来，并使得检测结果直观，成为今后微生物检测发展的一个重要发展方向。
据Manafi等报道，沙门菌属(包括各亚属)均产生辛酯酶，这一性能是肠杆菌科除沙雷菌属外其他各属细菌所不具备的，因此可用来鉴别沙门菌与肠杆菌科其他属细菌。近来，意大利Biolife公司的试剂“MUCAP Test’可用于检测肠杆菌科细菌、假单胞菌属、气单胞菌属和类志贺邻单胞菌，该法对沙门菌有很高的敏感性和特异性，操作也十分简便、快速。中华人民共和国进出口商品检验行业标准SN 0332—94即为用4—甲基伞形酮辛酯(MUCAP)试剂对沙门菌进行检验的方法。
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