生乳中金黄色葡萄球菌污染快速微生物风险评估研究

何 源 王 红 王文斟 陈京蓉

（重庆市疾病预防控制中心，四川重庆 400042）

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus） 广泛存在于自然界中，易被其污染的食品主要有奶、肉、蛋、鱼及其制品，是威胁人类健康的常见食源性致病菌。尤其是生乳非常容易受乳牛乳腺炎、操作人员、加工环境、器皿所带的金黄色葡萄球菌的污染。据统计有50%～75%的金黄色葡萄球菌菌株在合适条件下能产生肠毒素，而肠毒素在高温、低pH 值等可轻易杀死金黄色葡萄球菌的环境下具有很强的耐受性。故金黄色葡萄球菌极易在加工过程中污染食品，通过产生热稳定肠毒素引起人体疾病。2017 年全国各省份通过国家突发公共卫生事件报告管理信息系统报告的食物中毒事件中，金黄色葡萄球菌是最主要的致病因素之一。在美国，每年由于乳制品污染致病性微生物导致食物中毒事件大约有6 561 951 例，其中7 464 人住院，121 例死亡。2000 年，日本发生一起由金黄色葡萄球菌污染乳制品引起的食物中毒事件，有13 420 人中毒。2014 年，广东佛山某中学食堂，发生一起因食用牛奶导致金黄色葡萄球菌毒事件，20 多名学生中毒。2013 年—2016 年，新疆发生多起由乳制品中金黄色葡萄球菌引起的食物中毒事件。国内外对生乳进行微生物污染监测结果显示，美国加州戴维斯大学在51 963 份生乳样品中检出金黄色葡萄球菌阳性13 157 份，阳性率为25.3%，与我市2012 年生乳金黄色葡萄球菌检出率24.67%较为接近。而上海市2008 年—2009 年和黑龙江省2007 年—2009 年生乳中金黄色葡萄球菌的污染率则高达72%和83.5%。

近年来随着人们对乳及乳制品的消费需求越来越高，乳及乳制品安全问题已成为社会关注的热点。目前虽然已经建立了覆盖全市的食品安全风险监测网，但对数据的应用和深入挖掘还缺乏行之有效的方法和技术，亟需加强在微生物监测与风险评估领域的研究，建立快速实用的微生物风险评估方法和技术体制，对监管者及时掌握风险、作出判断并制定应对措施意义重大。因此，对生乳中金黄色葡萄球菌开展风险评估研究十分必要。

自2009 年以来，依据食品安全法开展的风险评估工作及其结果已在我国食品安全管理中发挥重要作用，有效提升我国食品安全管理决策的科学化水平。经典的微生物定量风险评估（Quantitative Microbiological Risk Assessment,QMRA） 是对某种致病微生物从农场到餐桌整个食物链过程中的动态变化进行精确的模型研究，计算获得估计的人群感染和发病例数。QMRA 研究对模型构建的要求较高，需要大量的建模专家，分析过程耗时、成本高。荷兰国家公共卫生与环境研究院2010 年研发的快速微生物定量风险评估工具-sQMRA，对数据需求量少、模型简单、计算迅速，在应急风险评估中有很好的应用价值。本研究采用sQMRA 工具，对重庆市生乳污染金黄色葡萄球菌情况进行快速风险评估，为风险管理及进一步研究提供依据。

1 研究方法

按照快速微生物定量风险评估（sQMRA） 方法，首先定义本次研究的内容，包括：①病原微生物种类：金黄色葡萄球菌；②食物类别：生乳；③人群样本量：3 101.79 万（根据2018 年重庆市国民经济和社会发展统计公报）；④研究人群界定：重庆市常住人口；⑤食物消费时间：1 年。

sQMRA 评估参数及数据来源如下。

1.1 消耗食物份数（N） 及每份食物平均质量（M）

根据《中国居民营养与健康状况监测2010年—2013 年综合报告》，我国城乡居民平均每日奶类及其制品的摄入量为24.7 g。中国居民膳食指南推荐儿童少年及成人每日乳类摄入量为300 g，每日1.5 份，参照该推荐量，将200 g（300/1.5） 作为每份食物的平均质量。推算一年之中重庆市居民消费的生乳份数为1.410 9 份（3 101.79×104×365×24.7/200）。

1.2 零售环节食物中金黄色葡萄球菌的污染率（Sr/+）

生乳一般不直接食用，巴氏杀菌等加工手段可以杀灭一定量金黄色葡萄球菌，而耐热的肠毒素不被破坏。因此，生乳中的金黄色葡萄球菌污染风险通过加工不能完全清除。国际上一般认为金黄色葡萄球菌≥105CFU/g 就会产生足够引起人体中毒的肠毒素，本研究中，零售环节乳及乳制品中金黄色葡萄球菌的污染率采用生乳中金黄色葡萄球菌≥105CFU/g 的污染率进行风险评估。

2012 年对重庆市生乳中金黄色葡萄球菌污染状况的调查结果显示，来自收奶站、养殖场及奶养殖户的生乳样本金黄色葡萄球菌污染率分别是32.86%、18.57%、10.00%，其中≥105CFU/g 的金黄色葡萄球菌污染率为0.67%。

1.3 被污染食物中金黄色葡萄球菌的菌落平均数(Cr/+)

根据重庆市生乳微生物风险监测数据显示，生乳金黄色葡萄球菌检出样品的计数结果范围为＜10～110 000 CFU/g，中位数为10 CFU/g，故采取10 CFU/g 作为金黄色葡萄球菌平均污染水平。

1.4 发生交叉污染的食物百分比（Scc/r）

根据马冠生对奶及奶制品消费的分析研究，奶及奶制品各类的食用量分别是：鲜奶20.6 g/人日、奶粉0.8 g/人/日、奶酪0.7 g/人/日、酸奶4.2 g/人/日，奶粉占奶及奶制品日人均消耗量的3.04%。鲜奶、奶酪、酸奶都是即食的包装制品，不考虑交叉污染问题，因此有3.04%的乳及乳制品有可能发生交叉污染。

1.5 致病菌从食物进入环境及消化系统的菌落数百分比

若缺乏从食物进入环境、又从环境进入消化系统的菌落数百分比数据，Evers 推测每份食物中的致病菌有1%会污染到环境，环境污染的致病菌有1%进入消化系统。

1.6 食物被彻底加热、未彻底加热、未处理份数的构成比（Spry/cc）

不同品牌奶粉对冲调温度要求不一，与其产品工艺有关。市面上目前能找到的产品，冲调温度在37 ℃～70 ℃之间，因此将奶粉类食品作为未彻底加热类食品。鲜奶、奶酪、酸奶食用前不需要处理，作为未处理食品。因此，食物被彻底加热、未彻底加热、未处理份数的构成比为0%、3.04%、96.96%。

1.7 食物烹饪后残存的菌落数百分比（Fpry）

金黄色葡萄球菌生长温度范围在7 ℃～48 ℃，最佳范围35 ℃～40 ℃，彻底加热将杀灭食物中金黄色葡萄球菌。因此，假设彻底加热的食品中金黄色葡萄球菌全部被杀灭，金黄色葡萄球菌残存百分比为0%；假设未经处理的食品中金黄色葡萄球菌的数量没有变化，则未加热食物中金黄色葡萄球菌残存百分比为100%；假设未彻底加热食品中，金黄色葡萄球菌残存的百分比为10%。

1.8 暴露人群中有一半被感染（ID50） 时的菌落平均数

目前尚未有研究确定金黄色葡萄球菌感染的剂量—反应关系，许多已发表的研究认为105CFU/g是金黄色葡萄球菌产肠毒素的阈值，食品中金黄色葡萄球菌浓度超过105CFU/g 是不可接受的，现有的定量风险评估常以105CFU/g 菌数浓度作为导致食物中毒的阈值。也有研究认为，当菌数达到106CFU/g时，才能检测到肠毒素，同时参照周少君等的研究，本评估采取106CFU/g 作为金黄色葡萄球菌的ID50。

1.9 被感染人群中患病比例（Pill/inf）

人群对金黄色葡萄球菌普遍易感，症状与摄入量及对肠毒素的敏感程度相关。目前没有确定的金黄色葡萄球菌的剂量-反应关系，参照姬瑞等研究，该数值设定为33%。

2 结果

利用上述确定的11 个参数，通过sQMRA 工具软件进行计算，运算结果显示：重庆市每年预计因食用乳及乳制品导致金黄色葡萄球菌感染人数为12 619 人，其中发生食源性疾病的人数为4 164人，食源性疾病发生概率为1.34×10-4。通过预算结果还可以估计每人每天因食用金黄色葡萄球菌污染的乳及乳制品引起食源性疾病的概率为3.67×10-7（1.34×10-4/365）。

3 讨论

金黄色葡萄球菌隶属于葡萄球菌属，革兰氏阳性菌，常寄生于人和动物的皮肤、鼻腔、咽喉、肠胃、痈、化脓疮口中，空气、污水等环境中也无处不在。金黄色葡萄球菌肠毒素中毒潜伏期短起病急，可引起恶心、剧烈呕吐、腹痛等症状，病程较短，1～2 天可恢复，一般不会导致死亡，但也有报道，对于老人和儿童，感染金黄色葡萄球菌仍会有4.4%的致死率。

目前国内外将sQMRA 作为一种简化的半定量风险评估模型，得出的致病菌导致疾病的风险是相对的，必须与QMRA 或其他简化的病原体-食物产品组合评估的结果进行比较。本研究中采用sQMRA 评价重庆市生乳中金黄色葡萄球菌的潜在危害，推算重庆市每年因食用乳及乳制品的金黄色葡萄球菌患病率为1.34×10-4，预计每人每天患病的可能概率为3.67×10-7，与刘弘等采用risk ranger 评估软件推算的上海市每人每天因食用乳及乳制品的金黄色葡萄球菌患病率2.5×10-7较为接近。遇晓杰等通过@RISK 软件对黑龙江原料乳中金黄色葡萄球菌的风险评估结果显示，在原料奶从挤奶结束到乳品厂，金黄色葡萄球菌的暴露剂量高于105CFC/mL 的概率分别是25.59% （个体奶户）、8.22% （奶场集中榨乳），暴露剂量均有可能超过产生毒素的阈值，有对人群健康产生不良作用的风险。Heidinger 等的研究则显示生乳在加工前金黄色葡萄球菌生长水平超过105CFU/mL 的概率为1/10 000～1/10 00。于艳艳对原料乳金黄色葡萄球菌生长模型的建立和风险评估研究中，通过Monte Carlo 模型模拟结果显示，在最终的消费阶段，奶中金黄色葡萄球菌预测浓度超过105CFU/g 的概率是0，由于消费饮用金黄色葡萄球菌污染的奶而引起的健康风险并不高，与本研究结果相差较大，究其原因可能在于：①初始污染浓度数据来源不同，于艳艳的初始污染数据基于文献报道的监测数据，本研究的初始污染数据来源于抽样调查数据。②运算模型不同，本研究采用的是指数剂量-反应关系模型，是一个非线性关系的最简单模型，仅考虑了单个病原体与宿主之间、宿主与宿主之间感染的变异性，没有考虑零售消费环节的繁殖情况。

目前国内运用sQMRA 评估微生物风险的研究不多。与这些研究相比，本研究中生乳中金黄色葡萄球菌的风险（1.34×10-4） 比熟肉制品中金黄色葡萄球菌(2.3×10-4)稍低，比熟肉制品中单增李斯特菌（2.6×10-11）、牡蛎中副溶血性弧菌（6.03×10-6）高，提示生乳中金黄色葡萄球菌污染的风险程度较高，应为重庆市食品安全风险优先监管领域之一。

综上所述，重庆市生乳存在金黄色葡萄球菌污染，快速风险评估结果显示致病风险较大。建议加强生乳中金黄色葡萄球菌的卫生监管，降低金黄色葡萄球菌的潜在危害，并进一步完善监测数据和区域性消费量数据，形成完整模式的风险评估报告，提高风险评估的有效性和准确性，为食品安全保障提供科学依据。