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细菌对食品安全性的影响分析

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:细菌污染食品可引起各种症状的食物中毒。细菌性食物中毒是指人们摄入含有细菌或细菌毒素的食品而引起的食物中毒。它是引起食物感染与食物中毒的重要致病菌,是最常见的食源性疾病的病原微生物。据我国和世界各国的统计资料证明,沙门氏菌引发的食物中毒在细菌性食物中毒事件中占据首位,现已成为食品公共卫生方面的重要问题。

细菌对食品安全性的影响分析

细菌污染食品可引起各种症状的食物中毒。细菌性食物中毒是指人们摄入含有细菌或细菌毒素的食品而引起的食物中毒。据我国近五年食物中毒统计资料表明,细菌性食物中毒占食物中毒总数的50%左右,而动物性食品是引起细菌性食物中毒的主要食品,其中,肉类及熟肉制品居首位,其次为变质禽肉、病死畜肉以及鱼、乳等。植物性食品如剩饭、糯米、冰糕、豆制品、面类发酵食品也可引起细菌性食物中毒。

一般来说,在食品安全管理方面,国外主要采用食源性疾病这个概念,而我国则更多地采用食物中毒这个概念。食源性疾病与食物中毒相比范围更广,它除了包括一般概念的食物中毒外,还包括经食物感染的病毒性、细菌性肠道传染病、食源性寄生虫病,以及由食物中有毒、有害污染物引起的慢性中毒性疾病,甚至还包括食源性变态反应性疾病。随着人们对疾病的深入认识,食源性疾病的范畴还有可能扩大,如由食物营养不平衡所造成的某些慢性退行性疾病(心脑血管疾病、肿瘤糖尿病等),因此该词有逐渐取代食物中毒的趋势。

(一)食品卫生学意义

沙门氏菌属(Salmonella)是肠杆菌科中的一个大属,至今已发现近2300多个血清型。它们是在形态结构、培养特性、生化特性和抗原构造等方面极相似的一群革兰阴性杆菌。

沙门氏菌与食品卫生和人类健康息息相关,人们知道该菌可以引起人类疾病已经有100多年的历史了。沙门氏菌最早是由一名叫Salmon的美国人发现的,并以此而命名。它是引起食物感染与食物中毒的重要致病菌,是最常见的食源性疾病的病原微生物。据我国和世界各国的统计资料证明,沙门氏菌引发的食物中毒在细菌性食物中毒事件中占据首位,现已成为食品公共卫生方面的重要问题。

沙门氏菌属可分为肠道沙门氏菌和邦戈尔沙门氏菌两个种,肠道沙门氏菌几乎包括了所有对人和温血动物致病的各种血清型菌种。但通常沙门氏菌的命名仍采用通用命名法,即以该菌所致疾病或最初分离地名或抗原三种方式命名。据调查统计,引起人类食物感染与中毒的沙门氏菌常见有28个血清型,其中主要的是鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)、猪霍乱沙门氏菌(Salmonella choleraesuis)、肠炎沙门氏菌(Salmonella enteritidis)、都柏林沙门氏菌(Salmonella dublin)、汤卜逊沙门氏菌(Salmonella thompson)等,它们约占沙门氏菌食物中毒的60%以上。

根据沙门氏菌对宿主的适应性,可分为三类。①对人适应:一些血清型如伤寒沙门氏菌和副伤寒沙门氏菌对人类高度适应,没有其它自然宿主。②对人和动物均适应:该类均具有广泛的宿主范围,具有重要的食品卫生学意义。该类菌占据本菌属大多数,如鼠伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌属于该类,它们宿主范围宽,可感染大多数动物宿主。③对某些动物适应:如猪霍乱沙门氏菌只有很窄的宿主范围,偶尔可感染人类,通常表现为侵袭性感染,最常见的临床症状是组织动脉瘤,感染猪则引起猪副伤寒,表现为肠炎和败血病症状,造成畜牧业的经济损失。

(二)主要特征

1. 形态特征

该菌的特征和肠杆菌中其它菌属细菌相似,为两端钝圆的短杆菌(图5-12),长1~3μm,宽0.4~0.9μm,无芽孢,一般无荚膜,周身有鞭毛,能运动(鸡白痢沙门氏菌和鸡伤寒沙门氏菌除外),多数细菌有纤毛,能吸附于细胞表面和凝集豚鼠的红细胞。普通苯胺染料容易着染,呈革兰氏阴性。

图5-12 沙门氏菌电镜照片

2. 生物学特征

该菌属于需氧或兼性厌氧菌,生长温度范围为10~42℃,最适生长温度为37℃,最适pH为6.8~7.8。对营养要求不高,在普通培养基上均能良好生长。多年来国内外还发展了许多沙门氏菌显色培养基,这些培养基是经过改良的选择性培养基,使目标菌在改良培养基上的菌落显示出一定的颜色,便于识别。这类培养基的主要代表有法国生物梅里埃公司的SMID和法国科玛嘉的沙门氏菌显色培养基。其中,生物梅里埃公司的SMID上生长的沙门氏菌为粉红色,法国科玛嘉的沙门氏菌显色培养基上的沙门氏菌典型菌落为紫色。

沙门氏菌虽有近2300多个血清型,但绝大多数血清型的细菌生化特性非常一致。沙门氏菌具有复杂的抗原构造,一般可分为菌体(O)抗原、鞭毛(H)抗原、表面包膜(K)抗原和菌毛抗原。O抗原和H抗原是沙门氏菌的主要抗原,是构成沙门氏菌血清型鉴定的基础,其中O抗原是每个菌株必有的成分。

(一)食品卫生学意义

致病性大肠杆菌是指能引起人和动物发生感染和中毒的一群大肠杆菌,它与非致病性大肠杆菌在形态特征、培养特性和生化特性上是不能区别的,只能用血清学的方法根据抗原性质的不同来区分。

致病性大肠杆菌(Pathogenic E. coli)根据其致病特点进行分类,一般分为六类:产肠毒性大肠杆菌(Enterotoxigenic E. coli,ETEC)、侵袭性大肠杆菌(Enteroinvasive E. coli,EIEC)、致病性大肠杆菌(Enteropathogenic E. coli,EPEC)、出血性大肠杆菌(Enterohemorrhagic E. coli,EHEC)、黏附性大肠杆菌(Enteroadhesive E. coli,EAEC)和弥散黏附性大肠杆菌(Diffusely ad-herent E. coli,DAEC)。致病的大肠杆菌常见的血清型较多,其中较为重要的是EHEC O157∶H7,属于肠出血性大肠杆菌,能引起出血性或非出血性腹泻,出血性结肠炎(HC)和溶血性尿毒综合征(HUS)等全身性并发症。据美国疾病控制中心(CDC)估计,在美国每年约2万人由EHEC O157∶H7引起发病,死亡率可达250~500人。近年来在非洲、欧洲及英国、加拿大、澳大利亚日本等许多国家均有EHEC O157∶H7引发的感染中毒,有的地区呈不断上升的趋势,我国自1987年以来,在江苏、山东、北京等地也有陆续发生O157∶H7 的散发病例的报道。

健康人肠道致病性大肠埃希氏菌带菌率一般为2%~8%,高者达44%,成人肠炎和婴儿腹泻患者的致病性大肠埃希氏菌带菌率较成人高,为29%~52.1%,饮食业、集体食堂的餐具、炊具,特别是餐具易被大肠埃希氏菌污染,其检出率高达50%左右,致病性大肠埃希氏菌检出率为0.5%~1.6%。食品中致病性大肠埃希氏菌检出率高低不一,低者 1%以下,高者达18.4%。猪、牛的致病性大肠埃希氏菌检出率为7%~22%。

(二)主要特征

1. 形态特征

该菌属为两端钝圆,散在或成对的中等大肠杆菌(图5-13,图5-14),长2~3μm,宽0.4~0.6μm,多数菌株有5~8根周生鞭毛,运动活泼,周身有菌毛。少数菌株能形成荚膜或微荚膜,不形成芽孢。对一般碱性染料着色良好,有时菌体两端着色较深,革兰氏染色呈阴性。

图5-13 致病性大肠埃希氏菌的电镜照片

图5-14 致病性大肠埃希氏菌的革兰氏染色照片

2. 生物学特征

大肠杆菌为需氧或兼性厌氧菌,对营养要求不高,在普通培养基上能良好生长。15~42℃能发育繁殖,最适生长温度为37℃,最适生长pH为7.2~7.4。

大肠杆菌的抗原比较复杂,主要由菌体(O)抗原,鞭毛(H)抗原和表面包膜(K)抗原三部分组成。O、K、H抗原是大肠杆菌血清学分型的基础,按不同的组合方式组成不同的大肠杆菌血清型,大肠杆菌的抗原式如O8:K25:H9。

(一)食品卫生学意义

副溶血性弧菌Vibrio parahaemolyticus)是弧菌属的一种嗜盐杆菌(嗜盐弧菌)。它在各种海产品普遍存在,淡水鱼中也有该菌的存在。当食品被具有致病性的菌株污染后,食用后可引起胃肠不适。该菌是沿海地区食物中毒暴发的主要病原菌之一。

副溶血性弧菌中毒一般是暴发性,较少是散发现象。大多发生于6~10月份气候炎热的季节,寒冷季节则极少见。潜伏期最短仅1h,一般在3~20h,发生无年龄、种族的差异,而与地域和饮食习惯有很大关系。

(二)主要特征

1. 形态特征

该菌为革兰氏阴性弯曲的球杆菌,或呈弧菌,两端有浓染现象,其中间着色较淡或不着色。一端有鞭毛(图5-15),运动活泼,菌周也有菌毛,大小为0.7~1.0μm,有时有丝状菌体(图5-16),可长达15μm。该菌在不同的生长环境中出现的菌体形态也有些差异,呈现多形性。主要出现的形态有球状、球杆状、卵圆形和丝状。该菌的排列不规则,多数散在,有时成对存在。在S.S琼脂和血平板上培养,细菌大多数呈卵圆形,少数呈杆状或丝状,两端浓染,中间着色淡甚至不着色。在嗜盐琼脂上,本菌主要为两头小而中间稍胖的球杆菌,在罗氏双糖培养基上,24h菌体基本一致,48h的培养物菌体形态的变化很大,有球状、丝状、杆状、弧状或逗点状等,其大小及染色特性差异也很大。

图5-15 副溶血性弧菌的电镜照片

图5-16 副溶血性弧菌在显微镜下的形态图

2. 生物学特征

该菌为需氧菌,需氧性很强,对营养的要求不高,但在无盐的环境中不能生长。在食盐0.5%的培养基中即能生长,所以在普通琼脂或蛋白胨水培养基上可以生长,而该菌在含盐3%~3.5%的培养基上生长最好。该菌生长速度快,易形成扩散性菌落,是该菌典型特征之一。其生长pH的范围为7.0~9.5,而最适pH为7.4~8.0,适应温度范围15~48℃,生长发育最适宜的温度为30~37℃。

副溶血性弧菌在自然界不同的水中生存时间很不一致,在淡水中1d左右即死亡,在海水中则能存活47d以上。在pH6.0以下不能生长,但在含盐6%的酱菜中,虽pH降至5.0,仍能存活30d以上。该菌对热敏感,65℃加热5~10min,90℃加热3min即可将其杀死。15℃以下生长即受抑制,但在-20℃保持于蛋白胨水培养基中,经11周仍能继续存活。该菌对酸的抵抗力较弱,2%醋酸食醋中1min即死亡。对氯、石炭酸、来苏尔抵抗力较弱,如在0.5mg/L氯中1min死亡。

(一)食品卫生学意义(www.xing528.com)

志贺氏菌属(Shigellae)是人类及灵长类动物细菌性痢疾(简称菌痢)最为常见的病原菌,俗称痢疾杆菌(Dysentery Bacterium)。本属包括痢疾志贺氏菌(Shigella dysenteriae)、福氏志贺氏菌(Shigella flexneri)、鲍氏志贺氏菌(Shigella boydii)、宋内志贺氏菌(Shigella sonnei),共4群44个血清型。4群均可引起痢疾。引起人食物中毒的主要是对外界抵抗力较强的宋内志贺氏菌。它们的主要致病特点是能侵袭结肠黏膜的上皮细胞,引起自限性化脓性感染病灶。该菌只引起人的痢疾,但各群志贺氏菌致病的严重性和病死率及流行地域有所不同。我国主要以福氏和宋内志贺氏菌痢疾流行为常见。

(二)主要特征

1. 形态特征

志贺氏菌的形态与一般肠道杆菌无明显区别,大小为(0.5~0.7)μm×(2.0~3.0)μm,革兰阴性短小杆菌,无芽孢,无荚膜,有菌毛(见图5-17和图5-18)。长期以来人们认为志贺氏菌无鞭毛、无动力。最近重新分离志贺氏菌,在电子显微镜下证实其有鞭毛、有动力。

2. 生物学特征

志贺氏菌为需氧或兼性厌氧菌,对营养要求不高,在普通培养基上生长良好,形成半透明光滑型菌落。最适生长温度为37℃,最适pH为7.2~7.8。

图5-17 志贺氏菌的显微镜下照片

图5-18 志贺氏菌的电镜照片

(一)食品卫生学意义

金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为葡萄球菌属成员,在自然界中无处不在,空气、水、灰尘及人和动物的排泄物中都可以找到。因此,食品受其污染的机会很多。近年来,美国疾病控制中心报告,由金黄色葡萄球菌引起的感染占第二位,仅次于大肠杆菌。金黄色葡萄球菌肠毒素是世界性卫生问题,在美国由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒占整个细菌性食物中毒的33%,加拿大则更多,占45%,我国每年发生的此类中毒事件也非常多。

(二)主要特征

1. 形态特征

菌体呈球形或椭圆形,直径0.5~1.5μm,无芽孢、无鞭毛、无荚膜,呈单个、成双或葡萄状的革兰氏阳性球菌,衰老、死亡和被吞噬后常呈阴性。

2. 生物学特征

大多数葡萄球菌为需氧或兼性厌氧菌,但在20%的CO2环境中有利于毒素的产生。对营养要求不高,在普通培养基上生长良好,最适生长温度为37℃,最适pH为7.2~7.4,pH为4.2~9.8时亦可生长,某些菌株耐盐性强,在 10%~15% NaCl培养基上生长。如图5-19所示为金黄色葡萄球菌的电镜照片。

图5-19 金黄色葡萄球菌的电镜照片

葡萄球菌是抵抗力最强的不产芽孢细菌,耐干燥可达数月,以80℃加热30min,或在50g/L的石炭酸、1g/L的升汞溶液中15min便会死亡,1∶(10万~20万)龙胆紫能抑制其生长。在干燥的脓汁和血液中可存活数月,能耐冷冻环境,耐盐性很强。

(一)食品卫生学意义

肉毒梭菌(Clostridium botulinum)是厌氧芽孢杆菌属成员,为严格厌氧菌,是一种腐物寄生菌。它在自然界中分布广泛,遍布于土壤、江、河、湖、海、沉积物中,水果、蔬菜、畜、禽、鱼制品中亦可发现,偶尔见于动物粪便中。一般认为土壤是肉毒梭菌的主要来源。在我国肉毒梭菌中毒多发地区的土壤中,该菌的检出率为22.2%,未开垦的荒地土壤带菌率更高。

污染食品主要存在于密闭比较好的包装食品中,在厌氧条件下,产生极其强烈的肉毒毒素(Botulinus Neurotoxins,BNTs),其毒性作用是目前已知化学毒物和生物毒素中最为强烈的一种,比氰化钾的毒力还大10000倍。小鼠LD50为0.001μg/kg,0.072μg即可致一成年人死亡。肉毒梭菌中毒症简称肉毒中毒,是由肉毒梭菌分泌的肉毒毒素引起。1896年,Van Ermengem从保存不良的熏火腿中和死于此病的一个病理组织中发现该病病原体。我国于1958年发现人发生本病病例,是世界上发病数最高的国家。

人类肉毒中毒可分为四种类型:食物性肉毒中毒(即毒素型肉毒中毒);婴儿肉毒中毒;创伤性肉毒中毒;吸入性肉毒中毒。根据外毒素的抗原性不同,目前分成A、B、C(Ca,Cb)、D、E、F、G八个型。引起人患病的主要为A、B、E三型,F型、G型偶有报告。肉毒中毒集中发生在北纬30°~70°区域内,在毒素类型上具有地域性差别。美国主要为A型,欧洲为B型,日本为E型,我国主要以A、B、E型毒素中毒较为常见,F型较少。

(二)主要特征

1. 形态特征

肉毒梭菌属于厌氧性梭状芽孢杆菌属,具有该菌的基本特性,即厌氧性的杆状菌,形成芽孢,芽孢比繁殖体宽,呈梭状,新鲜培养基的革兰氏染色为阳性,产生剧烈细菌外毒素,即肉毒毒素。

肉毒梭菌为多形态细菌,约为4μm×1μm的大肠杆菌,两侧平行,两端钝圆,直杆状或稍弯曲,芽孢为卵圆形,位于次极端,或偶有位于中央,常见很多游离芽孢。有时形成长丝状或链状,有时能见到舟形、带把柄的柠檬形、蛇样线状、染色较深的球茎状,这些属于退化型。当菌体开始形成芽孢时,常常伴随着自溶现象,可见到阴影形。肉毒梭菌具有4~8根周毛性鞭毛,运动迟缓,没有荚膜。如图5-20所示为肉毒梭菌在显微镜下的照片。

图5-20 肉毒梭菌在显微镜下的照片

2. 生物学特性

肉毒梭菌在固体培养基表面上,形成不正圆形,3mm左右的菌落。菌落半透明,表面呈颗粒状,边缘不整齐,界线不明显,向外扩散,呈绒毛网状,常常扩散成菌苔。在血平板上,出现与菌落几乎等大或者较大的溶血环。在乳糖卵黄牛乳平板上,菌落下培养基呈乳浊,菌落表面及周围形成彩虹薄层,不分解乳糖;分解蛋白的菌株,菌落周围出现透明环。肉毒梭菌发育最适温度为25~35℃,培养基的最适酸碱度为pH6.0~8.2。

(一)食品卫生学意义

单核细胞增生李斯特氏菌(Listeria monocytognes),简称单增李斯特菌,隶属于李斯特氏菌属,该属目前已知有8个种,其中单增李斯特氏菌已被证实是一种可以引起食物中毒的病原菌,在我国现已引起普遍关注。

(二)主要特征

1. 形态特征

单增李斯特氏菌细胞呈直的或稍弯曲的小杆状,大小为(0.4~0.5)μm×(1.0~3.0)μm,常呈单个、短链状,或呈V字形成对排列,有时老龄菌呈丝状,长6~20μm或更长,无芽孢,无荚膜,22~25℃形成周生鞭毛,37℃鞭毛很少或无(图5-21)。革兰氏阳性好氧或兼性厌氧菌。对营养要求不高,在普通营养琼脂平板上37℃培养数天菌落直径2mm,初期光滑、扁平、透明,后期蓝灰色。在血琼脂平板上35℃培养18~24h形成直径1~2mm、圆形、灰白色、光滑而有狭窄的β-溶血环的菌落。

2. 生物学特征

单核细胞增生李斯特氏菌为需氧及兼性厌氧菌。于普通琼脂上生长不良,在含有血清或血液琼脂上生长较好。在加有1%葡萄糖及2%~3%甘油的肉汤琼脂上生长更佳。生长温度3~45℃,以30~37℃最好,最适pH为7.0~8.0,在20% CO2环境中培养有助于增加其动力。在血琼脂上菌落周围有溶血环。在亚碲酸钾琼脂37℃培养24h后形成圆形、隆起、湿润、直径0.6mm、黑色菌落。在麦康凯琼脂上不生长。肉汤培养物呈均匀混浊、有颗粒状沉淀、不形成菌环和菌膜。

图5-21 单核细胞增生李斯特氏菌的电镜照片

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