禽肉中弯曲菌污染现状和防控措施研究进展*

翟伟华,焦 扬,黄金林,焦新安

(扬州大学 江苏省人兽共患病学重点实验室,江苏扬州225009)

弯曲菌(Campylobacter)是重要的人兽共患病原菌,它能引起散发性和地方流行性的胃肠炎暴发,特别是在免疫缺陷性的个体,如癌症病人、艾滋病病人、糖尿病人、小孩和老人等。弯曲菌肠炎潜伏期约为17天,主要症状有发热、腹痛、水样或黏液血性腹泻以及呕吐。另外,弯曲菌被认为是人格林-巴利综合征(Guillain-Barré syndrome,GBS)最主要的前驱因子。食用被该菌污染的禽肉食品、水源和牛奶是人弯曲菌感染的主要原因。而食用未煮熟的禽肉和被弯曲菌污染的食品是引起弯曲菌感染的主要因素之一。弯曲菌在食物中不容易生长繁殖,但是引起发病的感染剂量却很低,大约摄入400个～500个cfu便可引发肠道感染,对禽肉食品安全和人类健康造成了严重的威胁。国外流行病学研究表明,弯曲菌引起的肠炎病例仅次于沙门菌和志贺菌,在很多地区甚至有超过沙门氏菌而居首位的趋势[1]。世界卫生组织已将弯曲菌病列为最常见的食源性传染病之一[2]。2003年我国国家食源性疾病监测网也将弯曲菌列为主要监测对象。本文对禽肉食品中弯曲菌的流行状况和防控的研究进展进行了综述。

1 禽肉食品中弯曲菌流行状况

1.1 亚洲国家

在亚洲,日本、韩国等发达国家对禽肉食品中弯曲菌的流行病学开展了较为详细的研究。而中国、巴基斯坦等发展中国家的相关研究相对较少。研究发现,发达国家禽肉食品中的弯曲菌携带率平均高于发展中国家。另外,鲜肉中弯曲菌的携带率高于冷冻肉中的弯曲菌携带率。

Suzuki H等[3]对日本市场上的鸡肉食品中的弯曲菌进行了流行病学研究。结果表明,在日本市场上零售的鸡肉及其副产品中,鸡胸脯、鸡腿、鸡翅、鸡砂囊和鸡肝弯曲菌的携带率为60%左右,而在鸡心和冷冻的鸡肉中弯曲菌携带率只有30%左右。但进口的冷冻鸡肉中弯曲菌的平均携带率只有22%,其中从泰国和巴西进口的鸡肉弯曲菌携带率较高,分别为55.0%和28.3%;而从中国和美国进口的鸡肉弯曲菌携带率较低,分别为9.5%和5.3%。Khalid Ibrahim Sallam等也对日本市场零售的鸡肉食品进行了流行病学调查,170份样品中检测出了110份阳性,弯曲菌携带率为64.71%。

韩国鸡肉食品中弯曲菌的携带率与日本等发达国家相接近,为60%左右,并且在研究中发现,随着时间的推移,鸡肉食品中弯曲菌的携带率有着上升的趋势。Woo G J等[4]于2001年对市场上零售的鸡肉食品进行了弯曲菌流行病调查时发现弯曲菌的平均携带率为55.3%。而Kiseon Han等于2007年对市场上零售的鸡肉食品进行了弯曲菌流行病调查时发现弯曲菌的平均携带率为68.3%。另外,Hong J等对鸡肉中的弯曲菌进行了定量分析,发现在阳性样品中弯曲菌的平均数为64,872 cfu/只。

中国目前开展的禽肉食品中弯曲菌流行病学研究相对较少,发现在不同的地区鸡肉食品中弯曲菌携带率高低不等,但整体低于发达国家。乔昕等对南京市鸡肉产品中空肠弯曲菌污染状况进行了调查研究,调查结果中发现在51份新鲜鸡肉样品中,弯曲菌携带率为51.0%。骆海朋等对北京市超市和集贸市场销售的鸡肉食品中弯曲菌污染状况进行调查,在86份鲜肉样品中,弯曲菌携带率为11.63%。无一例外的是,在冷冻的鸡肉食品中均未检测出弯曲菌。

1.2 欧美国家

欧美国家对禽肉食品中弯曲菌的流行病学开展了较为详细的研究。同时,定性和定量的研究均得到了长足的发展。另外,许多学者也开展了禽肉屠宰加工过程中的弯曲菌流行病学研究。

1.2.1 弯曲菌的定性研究 Jore S等[5]通过对丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典和荷兰六个北欧国家的鸡肉中弯曲菌流行病学和人弯曲菌病的研究发现,北欧六个国家鸡肉食品中的弯曲菌携带率在10%～50%之间,人弯曲菌病比例为每年10/100 000～120/100 000。他们在研究中还发现鸡肉食品中的弯曲菌携带率和人弯曲菌病的比例均与季节的温度有关。

另外,在英国,许多学者对国内市场上零售的禽肉食品中弯曲菌进行深入的研究后发现其平均携带率为50.5%～73.5%。Meldrum R J等通过研究证实了这一结论,他们对市场上887份鸡肉样品进行研究时发现弯曲菌携带率为70.2%。在德国,Adam M和Hartung M等分别对市场上零售的鸡肉食品进行了调查,弯曲菌携带率为32.0%～43.0%。在比利时,Imca Sampers等对11个不同的禽类屠宰场的终产品进行了弯曲菌流行病学调查,在656份样品中48%为弯曲菌阳性。但这11个不同的屠宰场的终产品弯曲菌携带率由9%～65%不等。在加拿大,Valdivieso-Garcia A等也对市场上零售的鸡肉食品进行了调查,弯曲菌的携带率为62.4%。在美国,Nannapaneni R等调查研究了市场上零售的鸡肉食品弯曲菌的携带率为79.0%。

1.2.2 弯曲菌的定量研究 欧美许多学者对禽肉食品中弯曲菌数量进行了定量研究。通过对样品中的弯曲菌定量研究发现,鸡肉外表面的弯曲菌数量高于鸡肉内表面,且整鸡和鸡胸脯肉的弯曲菌数量高于鸡腿肉和鸡翅肉。德国在这方面的研究相对较多,Klein G等对德国市场上零售的鸡肉样品进行检测,整鸡肉表面有40%的弯曲菌阳性,阳性样品中弯曲菌的平均数为251,189 cfu/只;而鸡胸脯肉内部有26.7%为弯曲菌阳性,阳性样品中弯曲菌的平均数为12 590 cfu/块。Luber P等对100份鸡胸脯肉表面样品进行检测,其中87.0%为弯曲菌阳性,阳性样品中弯曲菌的平均数为1,903 cfu/块,另外,他们对55份鸡肉样品的内部进行检测,20.0%为弯曲菌阳性,阳性样品中弯曲菌的平均数为0.24 cfu/g。Scherer K等对市场上零售的鸡腿肉进行了流行病学研究,在140份鸡肉表面样品中,65.7%为阳性,阳性样品中弯曲菌的平均数为251 cfu/g;在115份鸡肉内部样品中,27.0%为阳性,阳性样品中弯曲菌的平均数为0.9 cfu/g。

1.2.3 禽肉屠宰加工过程的研究 禽肉屠宰过程中的交叉污染是禽肉食品中弯曲菌流行的主要原因,这使得该过程也成为许多学者的研究热点。Alter T等在对德国8个屠宰场中火鸡表面的弯曲菌流行情况进行了研究,发现弯曲菌的携带率随着加工步骤的进行而出现高低起伏的变化。在屠宰的6个不同阶段的火鸡表面擦拭样品中,弯曲菌的平均携带率为56.2%。其中烫毛之后携带率为37.2%,脱毛之后携带率为58.1%,而在取完内脏之后的携带率上升到72.1%,但经过预冷池预冷之后携带率下降到了67.4%,经过24小时的冷冻之后携带率只有25.6%。Rahimi E等对爱尔兰的屠宰加工过程的火鸡进行了弯曲菌流行病学调查也验证了这一变化趋势。在采集的348份样品中共检测出弯曲菌为阳性的样品216份,弯曲菌的平均携带率为62.1%。在火鸡脱毛、取内脏和预冷之后弯曲菌的携带率分别为75.9%、77.6%和32.8%。

1.3 其他地区

据有关研究报道,弯曲菌携带率因地理位置的不同也存在差异,较发达地区弯曲菌的携带率相对高于发展中地区。但在发展中地区弯曲菌流行也是高度地方性的。因为发展中国家地区卫生条件普遍落后,食物和水源容易受到弯曲菌的污染,成为人感染弯曲菌的潜在因素。Pointon A等对澳大利亚两个州市场上零售的鸡肉食品进行了流行病学研究,弯曲菌携带率分别为87.8%和93.2%。但肯尼亚内罗毕零售市场的禽肉中弯曲菌的分离率为77%。

2 禽肉食品中弯曲菌的防控

2.1 禽类初级生产阶段

禽类初级生产是弯曲菌流行传播的重要阶段,对该阶段禽类中弯曲菌进行控制能达到降低进入屠宰场的禽类弯曲菌携带率的目的。其中,父母代种鸡的垂直传播、水和饲料的污染、鸡群的遗传因素、家养或者野生动物之间的相互影响、车辆和工作人员的流动及鸡舍外环境等因素均是导致弯曲菌流行的主要原因。对初级生产阶段禽类弯曲菌的防控措施主要包括生物安全法、竞争排斥性法、疫苗接种法和噬菌体防控法。

2.1.1 生物安全法 农场中生物安全措施的合理运用是阻断病原体入侵生物体的重要途径之一。外部环境是弯曲菌最重要的来源,简单的生物安全措施可以延缓弯曲菌对生物体的入侵。在密闭式的家禽饲养环境中,使用严格的生物安全措施可以有效地避免外部环境弯曲菌的传播。英国兽医实验室研究学者通过采用浸泡鞋子,更换鞋子和外衣以及洗澡和洗手等措施来保证生产环境的生物安全。研究结果表明,如果工作人员严格遵守生物安全程序,鸡群中弯曲菌的携带率可下降3倍。

2.1.2 竞争性排斥法 竞争性排斥是指不同物种在对同一种短缺资源的竞争中,使一个物种在竞争中被排斥或被取代的现象。Barrow P A等通过研究发现当家禽体内存在一种弯曲菌时可以阻止另一种弯曲菌的感染。弯曲菌作为竞争性排斥制剂的重要条件是动物必须具备高质量的细菌培养环境,同时要保证这些混合物的稳定性以避免潜在的有害影响(毒力或抗性基因的运载和传播),从而防止这些菌株成为人类致病菌。Sang等通过研究表明,空肠弯曲菌的基因组包含许多高变异序列,从而具有高度的遗传适应性,空肠弯曲菌穿过鸡肠道后,会增加对其它鸡的感染能力。

2.1.3 疫苗接种 疫苗是预防病原体感染禽类的有效方法,国内外许多学者对弯曲菌疫苗进行了广泛的研究,主要包括减毒活疫苗、亚单位疫苗和灭活菌疫苗等。同时对于弯曲菌疫苗佐剂的选择进行了大量的研究。肖政等采用明胶作为空肠弯曲菌死疫苗的佐剂,灌胃免疫小鼠,评价佐剂全菌死疫苗的免疫原性。李成文等运用脂质体包裹空肠弯曲菌外膜蛋白制备了空肠弯曲菌亚单位脂质体佐剂疫苗。另外,还有一些学者使用壳聚糖作为佐剂来制备DNA疫苗。但接种弯曲菌疫苗是否可以有效地控制弯曲菌感染还有待进一步研究。

2.1.4 噬菌体 噬菌体是一种自然存在的、寄主专一性、自身缺少代谢系统的病毒,能够特异性地攻击和杀死细菌,可以有效地预防和控制小鸡体内弯曲菌感染。Atterbury R J等发现应用特异性的噬菌体来处理鸡肉表面,可减少鸡肉表面弯曲菌的数量,但肉鸡体内弯曲菌的数量和其特异性噬菌体的数量呈负相关。Wagenaar J A等学者的研究也证实了这一结论,在噬菌体作用下,空肠弯曲菌的数量在初期可以稳定在较低的水平,但高浓度的噬菌体对于弯曲菌的抑制和杀灭作用反而有所降低,这表明禽类宰杀前短时间内应用噬菌体可有效地抑制和杀灭空肠弯曲菌。Loc Carrillo C等研究了在肉鸡屠宰过程中用噬菌体来消灭弯曲菌。Goode D等学者研究发现,应用噬菌体处理食品可减少95%的弯曲菌。

运用特异性噬菌体为禽肉弯曲菌的预防和控制提供了新的思路,高昂的费用以及消费者的担忧限制了该防控措施的进一步发展。

2.2 禽类屠宰加工阶段

2.2.1 HACCP控制体系 HACCP为危害分析和关键控制点,是鉴别、评价和控制食品安全至关重要的一种体系。主要通过对原料、关键生产工序及影响产品安全的人为因素进行分析,确定加工过程中的关键环节,建立并完善监控程序和标准,采取规范的纠正措施。该体系被认为是控制食品安全和风味品质的最好、最有效的管理体系。

进入屠宰场的家禽往往是病原菌的携带者,且这些病原体主要存在于肠道中。在禽类屠宰加工过程中,清除粪便、脱毛和取出内脏等环节可能导致粪粒污染禽肉食品,所以这些环节是关键控制点。基于适当HACCP方法的GMP,能最大程度地降低病原菌通过胴体和刀具交叉污染的机率。在去除内脏环节,Satin M等[6]指出可使用特殊的真空装置来减少该环节引起的肠内容物泄露产生的交叉污染。在消毒预冷环节,使用冷空气进行预冷代替浸泡和旋转的预冷方法可以有效地避免预冷时所产生的交叉污染。ElIertbroek L等通过研究表明使用空气冷却替代冰水蜗旋冷却,可减少家禽肉中弯曲菌的污染水平。但是也有许多学者提出,这种方法会对禽肉食品的颜色、质感和风味产生影响。

2.2.2 消毒剂处理 由于弯曲菌对氧气、温度和渗透压等环境条件均较为敏感,多种杀菌措施均可有效地控制禽肉表面的弯曲菌感染水平,如在屠宰加工过程中使用臭氧水、氯水和冷气等消毒剂来进行表面消毒。Park H等[7]通过研究表明应用50 mg/mL氯水处理禽肉胴体,可使其表面弯曲菌降低3 ng,用100 mg/mL的氯消毒冷藏车和屠宰洗涤池可使感染量下降1 ng。其它消毒剂,如过氧乙酸、磷酸三钠和磷酸三钾及一些酸性和碱性物质也可有效地去除家禽胴体表面弯曲菌的感染水平。同时辐射消毒也是新鲜禽肉产品消毒的有效策略。

迄今为止,冷冻处理法被认为是一种最有效降低弯曲菌数量且较为实用的方法,大量的研究也表明冷冻产品很少会引发食源性疾病,90%～99.9%的活细胞中的弯曲菌在冷冻时会死亡[8]。

2.3 禽肉食品的储存、运输和消费阶段

大多数的人兽共患病病原菌主要的传播途径是动物食物链。对于弯曲菌而言主要是从动物传播到人或者从受到污染的食品传播到人,人与人之间的传播较为罕见。所以在食物链的任何一个节点发生交叉污染、环境污染以及食物操作者的污染都会造成弯曲菌的传播。因此禽肉食品的储存、运输和消费阶段对弯曲菌控制的作用显得尤为重要。

2.3.1 禽肉食品的储存和运输 弯曲菌对低温较为敏感,它的最适生长温度范围是37℃～42℃,低于30℃便不再生长。低温储存、运输是降低鸡肉表面弯曲菌数量较为有效的措施之一。据禽肉食品弯曲菌流行病学数据显示,冷冻的禽肉中弯曲菌的污染率显著低于鲜肉。因此,低温冷链在禽肉食品的储存、运输过程中起到至关重要的作用。而且在实际生产生活中禽肉食品也会有一段时间处在冷链系统之外,出现反复冻融的情况,而据有关文献报道,反复冻融的操作也可以起到降低禽肉表面弯曲菌数量的效果,只是该过程会对食品的风味产生影响。

另外,还值得引起重视的是,在禽肉的储存、运输时应将检测弯曲菌阴性的禽肉单独存放,避免与弯曲菌阳性的禽肉产生交叉污染。

2.3.2 禽肉食品的消费 禽肉食品消费的准备阶段是引起交叉污染的主要过程,但能采取手段来加以控制,如将生肉和熟肉分开存放、切割生肉时使用单独的砧板等。

另外,除了在操作上尽量地避免交叉污染之外,我们还可以使用便捷、廉价、高效且不改变食物的风味和品质的方法来进行处理,以达到控制弯曲菌的目的。如对食物进行热处理是一个最常用的方法,英国食品安全指导方针中指出,在烹饪食品时,当食品的内部温度达到70℃,并维持该温度的时间2 min以上,包括弯曲菌在内的所有病原菌均将会被杀死。当然,当温度的要求降低时,相应的维持该温度的时间就应被提高,如食物内部温度为65℃并维持该温度10 min以上也能达到相同的效果。另外,高压处理(HPP)可以将消毒时的热当量传递给细菌,以达到消毒的目的。且不改变食物的颜色、风味和组织结构。在日本、法国、西班牙和美国等国家均使用了气溶胶食品包装技术来达到消毒的目的。Solomon和Hoover[9]通过研究指出,在25℃条件下,对鸡肉酱进行325 MPa、10 min的高压处理后,可以使得弯曲菌的数量显著地降低。除此之外,还可以使用弱有机酸进行处理,Bolder N M等[10]在研究中指出,使用20 mL/L的乳酸喷雾来喷洒鸡肉表面,也可达到控制弯曲菌的效果。

3 结语

弯曲菌是一种重要的食源性人兽共患病原菌,食用污染的禽制品而引起的弯曲菌病病例在很多国家呈现不断上升的趋势。虽然禽肉制品中的弯曲菌的数量相对较少,但是引起发病的感染剂量却很低,同时这给弯曲菌的监测带来了很多困难。目前我国对弯曲菌的研究引起了越来越多的重视,2003年我国国家食源性疾病监测网也将弯曲菌列为主要监测对象。同时为建立和完善全面、系统和连续的食品安全监测体系,提高对食源性疾病的预警和防控能力,卫生部印发了《关于建立和完善全国食品污染物监测网络的通知》和《食品安全行动计划》。随着时代的发展和科学的进步,我们将建立更加完善的弯曲菌监测体系来控制弯曲菌病病例上升的趋势。

禽肉食品中的弯曲菌的预防和控制可根据不同的生产阶段来制定特定的措施。虽然目前有许多的控制措施在不同的阶段对弯曲菌进行控制。但就目前食品中的弯曲菌具有较高的携带率的情况来看,其防控措施还有待提高。这也需要我们投入更多的努力,提出更加便捷、高效的防控措施,从而更有效地防止该食源性疾病的发生。

[1] Sahin O,Kobalka P,Zhang Q.Detection and survival of Campy lobacter in chicken eggs[J].J Appl Microbiol,2003,1995:1070-1079.

[2] Shu Y W,Zhang L S,Ran Lu.Epidemiology of Campy lobacter and campylobacteriosis[J].Chin J Food Hygiene,2004,1:58-61.

[3] Suzuki H,Yamamoto S.Campylobacter contamination in retail poultry meats and by-products in Japan:A literature survey[J].Food Control,2009(20):531-537.

[4] Woo G J,Lee D H,Kang Y S,et al.Monitoring and risk assessment of Salmonella and Campylobacter[J].The Annual Report of Korea Food and Drug Administration,2001,(5):871-872.

[5] Jore S,Viljugrein H,Brun E.T rends in Campylobacter incidence in broilers and humans in six European countries,1997-2007[J].Prev Vet Med,2009,93(1):33-41.

[6] Satin M.Use of irradiation for microbial decontamination of meat:situation and perspectives[J].Meat Science,2002(62):277-283.

[7] Park H,Hung Y C,Brackett R E.Antimicrobial effect of electrolyzed water for inactivating Campylobacter jejuni during poultry washing[J].Int J Food Microbiol,2002,72:77-83.

[8] Zhao T,Ezeike GO,Doyle M P,et al.Reduction of Campy lobacter jejuni on poultry by low-temperature treatment[J].J Food P rot,2003,66:652-655.

[9] Solomon E B,Hoover D G.Inactivation of Campylobacter jejuni by high hydrostatic pressure[J].Letters in Applied Microbiol,2004,38:505-509.

[10] Bolder N M,Lipman L J,Putirulan F F.Chemical carcass decontamination to control Salmonella and Campy lobacter in poultry meat[C].Verona:XII European Poultry Conference,2006.