蠟樣芽孢桿菌食物中毒的研究進(jìn)展

陸湘華，崔昌，王遠(yuǎn)萍，朱渭萍

蠟樣芽孢桿菌食物中毒的研究進(jìn)展

陸湘華，崔昌，王遠(yuǎn)萍，朱渭萍

蠟樣芽孢桿菌是芽孢桿菌屬的一種，會(huì)引起食物中毒，因此與人類(lèi)關(guān)系密切。本文概述了蠟樣芽孢桿菌的病原學(xué)特征、致病性及其引起食物中毒的流行病學(xué)特征，以提出科學(xué)的防控措施來(lái)有效控制該菌在食品中的污染，保護(hù)公眾健康。

蠟狀芽孢桿菌；食物中毒；毒素，生物學(xué)；流行病學(xué)

蠟樣芽孢桿菌食物中毒是由進(jìn)食含有蠟樣芽孢桿菌或其產(chǎn)生的腸毒素導(dǎo)致的急性胃腸不適癥狀，主要表現(xiàn)為惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等。蠟樣芽孢桿菌主要通過(guò)污染糧食加工品等含淀粉較多的食物而引起中毒。據(jù)國(guó)家食源性疾病監(jiān)測(cè)網(wǎng)的數(shù)據(jù)分析，我國(guó)每年發(fā)生數(shù)十起蠟樣芽孢桿菌食物中毒事件，約占細(xì)菌性食物中毒事件總數(shù)的11.4%[1]，造成數(shù)百人發(fā)病，而這個(gè)數(shù)字可能遠(yuǎn)低于實(shí)際發(fā)生食物中毒的人數(shù)。本文對(duì)蠟樣芽孢桿菌引起食物中毒的發(fā)病機(jī)制及其流行病學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為科學(xué)防控蠟樣芽孢桿菌食物中毒提供理論依據(jù)。

1 蠟樣芽孢桿菌的病原學(xué)特征

蠟樣芽孢桿菌是芽孢桿菌屬的一種，大小為（1.0～1.3）μm×（3.0～5.0）μm，菌體兩端較平整，多數(shù)呈鏈狀排列。蠟樣芽孢桿菌最低生長(zhǎng)溫度為10～20℃，最高生長(zhǎng)溫度為35～45℃；pH值2～11可以生長(zhǎng)，最適生長(zhǎng)pH值為4.3～9.3；最適氯化鈉濃度為1%，8%則有抑制作用，但無(wú)鹽生長(zhǎng)良好[2-3]；不發(fā)酵甘露醇、木糖和阿拉伯糖，常能液化明膠，分解酪氨酸，可將硝酸鹽還原；厭氧條件下可發(fā)酵葡萄糖、卵磷脂酶、酪蛋白酶、過(guò)氧化氫酶和青霉素酶。因此，蠟樣芽孢桿菌是一種好氧性、而在厭氧情況下也可很好生長(zhǎng)的革蘭陽(yáng)性桿菌[4]。

蠟樣芽孢桿菌分布廣泛，常見(jiàn)于土壤、灰塵和污水中，在植物性食品和許多生熟食品中也常見(jiàn)[5]。蠟樣芽孢桿菌能夠形成芽孢，芽孢呈橢圓形，位于菌體中央稍偏一端，最初的功能是確保細(xì)菌能夠承受環(huán)境壓力。蠟樣芽孢桿菌接種后在營(yíng)養(yǎng)肉湯中32℃培養(yǎng)，3 d芽孢形成率在90%以上；在80～85℃水浴5～10min后刺激芽孢萌發(fā)[3]。

2 蠟樣芽孢桿菌的致病性

蠟樣芽孢桿菌產(chǎn)生的芽孢是導(dǎo)致食源性疾病的一個(gè)重要因子，芽孢高度耐熱，能夠承受干燥、有毒化學(xué)物質(zhì)、UV射線(xiàn)、γ射線(xiàn)和其他不利的環(huán)境因素。雖觀察不到芽孢的新陳代謝活動(dòng)，但芽孢可以在沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)的條件下存活數(shù)年，是最耐受滅活的生命形式。有研究報(bào)道從2500萬(wàn)～4000萬(wàn)年的琥珀中和貼有2.5億年的鹽水包含物中成功復(fù)活芽孢[6-7]。一些蠟樣芽孢桿菌的芽孢比嗜溫型枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌的芽孢更耐熱，能夠經(jīng)受烹調(diào)食品中的很多程序。研究報(bào)道稱(chēng)通常的食品加熱烹調(diào)（熱沖擊）無(wú)法殺死該菌的芽孢，芽孢會(huì)殘存并發(fā)芽，從而導(dǎo)致生產(chǎn)的食物受污染[8-9]。因此，蠟樣芽孢桿菌芽孢難殺滅的特性是導(dǎo)致其容易造成食品污染并致病的主要原因。

蠟樣芽孢桿菌是條件致病菌，臨床上偶爾能通過(guò)菌體感染引起人的眼部疾病、心內(nèi)膜炎、腦膜炎和菌血癥等疾病，其中，以蠟樣芽孢桿菌引起食物中毒的社會(huì)影響最大，也是社會(huì)關(guān)注蠟樣芽孢桿菌的重點(diǎn)。蠟樣芽孢桿菌某些菌株能產(chǎn)生腸毒素，其產(chǎn)生的腸毒素可分為耐熱與不耐熱兩種，耐熱腸毒素多在米飯類(lèi)食品中產(chǎn)生，能致嘔吐性胃腸炎，臨床癥狀以惡心和嘔吐為主，類(lèi)似金黃色葡萄球菌食物中毒；不耐熱腸毒素可在各類(lèi)食品中產(chǎn)生，能致腹瀉性胃腸炎，以腹痛和腹瀉為主要癥狀，類(lèi)似于A型產(chǎn)氣莢膜桿菌引起的食物中毒。

2.1 嘔吐型腸毒素蠟樣芽孢桿菌引起嘔吐型食物中毒的致病媒介是嘔吐型腸毒素，也叫致吐毒素Cereulide，它最早被Agata等確認(rèn)是耐熱的非核糖體合成的小肽，大小為1.2 kD[8]。Cereulide是由2個(gè)氨基酸和2個(gè)羥基酸組成的3個(gè)環(huán)狀重復(fù)序列，結(jié)構(gòu)類(lèi)似于鏈霉菌屬產(chǎn)生的纈氨霉素，可以限制細(xì)胞毒素活動(dòng)并抑制人類(lèi)自身的殺傷細(xì)胞產(chǎn)生，因此是潛在的免疫抑制劑；同時(shí)，在胃中，Cereulide會(huì)干擾5-HT3（血清素）神經(jīng)感受器的傳入，以至于使胃功能衰竭。報(bào)道顯示，Cereulide最嚴(yán)重的結(jié)果是引起健康年輕人死亡[8]。

蠟樣芽孢桿菌致吐毒素常常是在米飯等淀粉類(lèi)食物中產(chǎn)生，該菌污染食品后主要分解糖類(lèi)，因而食品沒(méi)有明顯的腐敗現(xiàn)象。一般蠟樣芽孢桿菌濃度達(dá)到105～108菌落形成單位（colony-forming unit, cfu）/g的時(shí)候，就可能會(huì)產(chǎn)生致吐毒素，30℃是致吐毒素產(chǎn)生的最佳溫度條件[10]。剩米飯如果經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的存貯，外加較高的存儲(chǔ)溫度，常常會(huì)使污染的蠟樣芽孢桿菌迅速繁殖，產(chǎn)生導(dǎo)致食物中毒的致吐毒素。食用前雖經(jīng)加熱，蠟樣芽孢桿菌的大部分營(yíng)養(yǎng)體被殺滅，但致吐毒素依然存在。耐熱的致吐毒素須在126℃90min的條件下才能被破壞，短時(shí)間加熱無(wú)法破壞其活性，因此，食物中蠟樣芽孢桿菌的數(shù)量不能直接反映中毒風(fēng)險(xiǎn)的大小，而與整個(gè)食物鏈過(guò)程中蠟樣芽孢桿菌的生長(zhǎng)狀況有很大關(guān)系，故如食物中的致吐毒素未被完全滅活，食入者易出現(xiàn)以嘔吐型胃腸炎為主的中毒表現(xiàn)[10]。

蠟樣芽孢桿菌導(dǎo)致嘔吐型胃腸炎往往不是由于進(jìn)食污染食品后該菌在人體內(nèi)繁殖并產(chǎn)生致吐毒素，而是污染食品在食用前已經(jīng)產(chǎn)生了致吐毒素[10]。致吐毒素導(dǎo)致發(fā)病的潛伏期較短，一般僅為0.5～5.0 h，癥狀以惡心和嘔吐為主，并有頭暈、四肢無(wú)力等癥狀，與金黃色葡萄球菌引發(fā)的食物中毒癥狀相似，持續(xù)6～24 h[8，11]。

2.2 腹瀉型腸毒素蠟樣芽孢桿菌引起腹瀉型食物中毒的致病媒介是腹瀉型腸毒素，腹瀉型腸毒素是一種不耐熱蛋白質(zhì)，分子量約為5700。腹瀉型腸毒素的理化性狀不穩(wěn)定，55℃加熱10min，其活性保留26%，而80℃加熱10min，活性完全消失；置4℃冰箱30 d失活，而在-20℃放置60 d，仍可保持活性[8]；胰蛋白酶或胃蛋白酶可將其滅活；腹瀉型腸毒素具有抗原性，用家兔制備的抗血清能中和其生物學(xué)活性。由于腹瀉型腸毒素進(jìn)入胃中會(huì)被破壞，所以腹瀉型食物中毒往往是由于未被完全殺滅的蠟樣芽孢桿菌在小腸中產(chǎn)生腹瀉型腸毒素所引起[12]。常引起腹瀉型食物中毒的食物有肉類(lèi)、海鮮、乳品和蔬菜等，通常在進(jìn)食污染食品6～15 h后發(fā)病，主要癥狀為水樣腹瀉、腹部痙攣和疼痛，少見(jiàn)嘔吐，病程持續(xù)約24 h，一般引起食物中毒的食品中蠟狀芽孢桿菌的數(shù)量為105～108cfu/g，也有數(shù)量較低的情況（103～104cfu/g）[12]。

3 蠟樣芽孢桿菌食物中毒的流行病學(xué)特征

3.1 蠟樣芽孢桿菌在食品中的污染情況蠟樣芽孢桿菌廣泛存在于自然環(huán)境如土壤、空氣、水和塵埃中，所以無(wú)法避免地會(huì)污染到食品，是一種常見(jiàn)的食品污染菌和食源性條件致病菌。除通過(guò)泥土和灰塵外，它還可通過(guò)昆蟲(chóng)、不潔用具和從業(yè)人員的手在食品間傳播。以往針對(duì)食品蠟樣芽孢桿菌污染的研究中，乳制品中的污染報(bào)道最多，如趙月明和任國(guó)譜[13]對(duì)我國(guó)乳制品中的蠟樣芽孢桿菌污染情況相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了總結(jié)，結(jié)果顯示我國(guó)多個(gè)地區(qū)的乳制品中存在不同程度的蠟樣芽孢桿菌污染，陽(yáng)性率最高達(dá)到81.80%。其次，報(bào)道糧食中蠟樣芽孢桿菌污染的研究也較多，而食物中毒事件多以糧食污染為主。如費(fèi)飛[14]在零售米飯中進(jìn)行蠟樣芽孢桿菌污染情況調(diào)查，結(jié)果顯示30份米飯中有19份蠟樣芽孢桿菌陽(yáng)性，其中有11份樣品蠟樣芽孢桿菌計(jì)數(shù)＞106cfu/g。楊文龍等[15]報(bào)道嬰幼兒輔食中19個(gè)樣品（19.40%）的蠟樣芽孢桿菌超過(guò)1100 cfu/g，提示食物中蠟樣芽孢桿菌的污染對(duì)嬰幼兒的潛在危害性。

3.2 蠟樣芽孢桿菌食物中毒的國(guó)內(nèi)外流行情況美國(guó)食源性疾病暴發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1998—2008年共監(jiān)測(cè)到235起蠟樣芽孢桿菌食物中毒事件，占所有食源性疾病暴發(fā)總數(shù)（13 405起）的1.75%，其中50.00%是由米飯引起，其次是肉類(lèi)和禽類(lèi)食品（23.68%）；人群分布中，20～49歲年齡組占53.32%，其次為50歲以上年齡組，占29.85%；男女性別之間發(fā)病情況無(wú)明顯差別[16]。我國(guó)食源性疾病暴發(fā)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2001—2010年共監(jiān)測(cè)到121起蠟樣芽孢桿菌食物中毒事件，占所有食源性疾病暴發(fā)總數(shù)（3002起）的4.03%，其中56.45%是由米飯及其制品引起，其次是肉制品（7.50%）[1，17-18]。我國(guó)蠟樣芽孢桿菌食物中毒事件數(shù)占食源性疾病暴發(fā)總數(shù)的比例高于美國(guó)，同時(shí)，文獻(xiàn)報(bào)道美國(guó)蠟樣芽孢桿菌食物中毒的病例中亞洲飲食習(xí)慣者占比例最高（30.77%）[16]，提示蠟樣芽孢桿菌食物中毒與亞洲人的飲食習(xí)慣存在一定的相關(guān)性。從國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，食品在加工、運(yùn)輸、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)中易受蠟樣芽孢桿菌污染。國(guó)內(nèi)曾報(bào)道多起因?qū)W校食堂缺少冷藏設(shè)施，剩菜、剩飯未按要求儲(chǔ)存而受蠟樣芽孢桿菌污染，從而導(dǎo)致學(xué)生集體嘔吐、腹瀉等食物中毒事件[19-20]。此外，蠟樣芽孢桿菌可通過(guò)污染學(xué)校學(xué)生用飲水機(jī)的出水口而導(dǎo)致學(xué)生集體嘔吐事件[21]。另一報(bào)道則顯示，深圳某學(xué)校學(xué)生因飲用受蠟樣芽孢桿菌污染的學(xué)生奶而導(dǎo)致多名學(xué)生出現(xiàn)惡心、嘔吐等中毒癥狀[22]。

3.3 蠟樣芽孢桿菌食物中毒的發(fā)病特征蠟樣芽孢桿菌食物中毒通常以夏秋季（6—10月）最高，其中9月最多。引起中毒的食品常于食用前由于保存溫度不當(dāng)、放置時(shí)間較長(zhǎng)或食品加熱不徹底，致使殘存的芽孢得以生長(zhǎng)繁殖，從而導(dǎo)致中毒。在蠟狀芽孢桿菌產(chǎn)生的毒素中，嘔吐型腸毒素的危險(xiǎn)性要高于腹瀉型腸毒素，嘔吐型腸毒素導(dǎo)致的食物中毒多由米面制品（特別是室溫條件下保存的米飯、面制品和豆制品）引發(fā)。我國(guó)發(fā)生的食物中毒主要是由嘔吐型腸毒素引起，占75.9%[17]，這與我國(guó)以米面為主食的飲食特點(diǎn)是對(duì)應(yīng)的。腹瀉型腸毒素導(dǎo)致的食物中毒，誘因主要涉及米面制品和肉制品。在食用受蠟樣芽孢桿菌污染的不潔食物后往往可在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)病，且發(fā)病率較高，一般為60%～100%。該病為自限性疾病，多在24 h內(nèi)自愈，然而也有因蠟樣芽孢桿菌食物中毒而導(dǎo)致死亡的病例報(bào)道[17]。

國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中關(guān)于蠟樣芽孢桿菌食物中毒事件的報(bào)道主要涉及集體食堂（學(xué)生食堂和職工食堂）和飲食服務(wù)單位等場(chǎng)所，而家庭等非經(jīng)營(yíng)性場(chǎng)所占的比例較小，這可能與大規(guī)模的集體食物中毒事件容易受到關(guān)注，而小規(guī)模散發(fā)病例則鮮見(jiàn)報(bào)道有關(guān)。實(shí)際上蠟樣芽孢桿菌食物中毒中家庭散發(fā)病例所占的比例可能相當(dāng)高，有研究分析，6起因蠟樣芽孢桿菌食物中毒而導(dǎo)致死亡的案例中就有4起發(fā)生在家庭中[17]，從這一點(diǎn)也可以看出，家庭蠟樣芽孢桿菌食物中毒不容忽視。

3.4 蠟樣芽孢桿菌引起食物中毒的原因分析根據(jù)國(guó)內(nèi)外多起由于蠟樣芽孢桿菌污染而導(dǎo)致的食物中毒事件，分析發(fā)生原因主要有：①食品加工場(chǎng)所建設(shè)與基本衛(wèi)生設(shè)施不符合衛(wèi)生要求，存在交叉污染；②公共食堂從業(yè)人員未經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，缺乏衛(wèi)生知識(shí)，食品的制作過(guò)程中存在污染環(huán)節(jié)；③食物以及乳制品等加工產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過(guò)程中未充分加熱、操作環(huán)節(jié)或日常消毒不符合規(guī)范，導(dǎo)致蠟樣芽孢桿菌未被完全殺滅；④公共餐具、飲水機(jī)等設(shè)施日常消毒不到位，蠟樣芽孢桿菌滋生并長(zhǎng)期存在；⑤食物存放溫度過(guò)高，導(dǎo)致蠟樣芽孢桿菌快速繁殖。

4 蠟樣芽孢桿菌食物中毒的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及建議

食品受蠟樣芽孢桿菌污染后性狀往往無(wú)明顯改變，無(wú)異常氣味，且引起食物中毒的癥狀相對(duì)較輕，持續(xù)時(shí)間短，具有自限性，因此，蠟樣芽孢桿菌食物中毒的危害性往往被忽視和低估。由于飲食習(xí)慣上的差異，我國(guó)居民的飲食中米面等植物性食料占的比例較高，蠟樣芽孢桿菌易污染的食品主要是米飯等含淀粉類(lèi)食品，因而，在我國(guó)微生物性食物中毒的暴發(fā)中，蠟樣芽孢桿菌是一個(gè)重要的致病因子，排在微生物性食物中毒的第4位，約占食源性疾病暴發(fā)總數(shù)的4%，這個(gè)比例高于歐美國(guó)家[23-24]。食品貯藏條件和環(huán)境衛(wèi)生不合格是導(dǎo)致蠟樣芽孢桿菌污染引起食物中毒的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。

我國(guó)蠟樣芽孢桿菌食物中毒的診斷標(biāo)準(zhǔn)為食物中污染菌量≥105cfu/g[25]，這一標(biāo)準(zhǔn)作為腹瀉型腸炎的中毒判斷依據(jù)是合理的，但是作為嘔吐型蠟樣芽孢桿菌食物中毒判斷依據(jù)并不是十分合理。由于嘔吐型食物中毒是由致吐毒素引起，食物在經(jīng)過(guò)烹飪的過(guò)程中蠟樣芽孢桿菌的濃度可能降到很低（如102cfu/g），但如果在烹飪之前已產(chǎn)生致病量的致吐毒素，依然可能導(dǎo)致食物中毒[10，26]。Agata等[27]的研究表明引起人體發(fā)病的中毒食物中致吐毒素的含量為0.01～1.28μg/g，即含有0.01μg/g致吐毒素的食物就可能導(dǎo)致人體發(fā)病，因此，建議對(duì)蠟樣芽孢桿菌食物中毒的診斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂，在以嘔吐為主的蠟樣芽孢桿菌食物中毒事件中增加致吐毒素含量的鑒定及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

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（2015-02-10收稿 2015-04-05修回）

（責(zé)任編委 李 軍 本文編輯 王 姝）

Research progress of Bacillus cereus foodborne diseases

LU Xiang-hua,CUIChang,WANG Yuan-ping,ZHUWei-ping*
Research Base of Key Laboratory of Surveillance and Early-warning on Infectious Disease in China CDC, Shanghai Pudong New Area Center for Disease Control and Prevention,Shanghai200136,China
*Corresponding author,E-mail:junny6808@hotmail.com

Bacillus cereus is amember of genus Bacillus,and is closely associated with human because it can cause foodborne diseases.Thisarticle overviews the pathogenic characteristicsand pathogenicity of Bacillus cereus,and the epidemiological characteristicsof Bacillus cereus foodborne diseases,so as to put forward suggestionson scientificmeasures to preventand control food contaminationwith Bacillus cereus and to protectpublic health.

Bacillus cereus;foodborne diseases;toxins,biological;epidemiology

R378.99

A

1007-8134(2015)04-0251-04

10.3969/j.issn.1007-8134.2015.04.017

上海市浦東新區(qū)衛(wèi)生系統(tǒng)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資助項(xiàng)目（PWZx2014-14）

200136，上海市浦東新區(qū)疾病預(yù)防控制中心傳染病監(jiān)測(cè)預(yù)警中國(guó)疾病預(yù)防控制中心重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究基地（陸湘華、崔昌、王遠(yuǎn)萍、朱渭萍）

朱渭萍，E-mail:junny6808@hotmail.com