余 曼,趙 偉,潘迎捷,2,3,趙 勇,2,3,劉海泉,2,3,4*
(1 上海海洋大學(xué)食品學(xué)院 上海 201306 2 上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心 上海 201306 3 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險評估實(shí)驗(yàn)室 上海 201306 4 上海海洋大學(xué)食品熱加工工程技術(shù)研究中心 上海201306 )
細(xì)菌的毒力因子通常除自身侵襲力外,還包括產(chǎn)生的毒素[1],后者是引起細(xì)菌性食物中毒的主要致病因子。根據(jù)細(xì)菌毒素?zé)岱€(wěn)定性的不同,可以分為耐熱性和不耐熱性毒素。目前耐熱性毒素沒有嚴(yán)格的定義,通常認(rèn)為能夠在100 ℃高溫下能長時間穩(wěn)定存在的細(xì)菌毒素為細(xì)菌耐熱性毒素,因其在熱處理過程中難以被破壞,故對人體健康和食品安全構(gòu)成極大的威脅,尤其是當(dāng)食品被產(chǎn)耐熱性毒素的致病菌污染時,菌因高溫被殺滅而具有生物活性毒素的殘留所形成的近似安全的狀態(tài),往往是造成食物中毒事件頻發(fā)的重要原因之一。
2020年10月,于黑龍江發(fā)生的因食用“酸湯子”而導(dǎo)致多人死亡的事件引起廣泛關(guān)注,已被定性為由椰毒假單胞菌污染產(chǎn)生的米酵菌酸引發(fā)的食物中毒事件[2]。事實(shí)上,椰毒假單胞菌不耐熱[3],當(dāng)事人在食用酸湯子前已加熱,然而米酵菌酸是一種耐熱的毒素,正常的烹飪未使其失活。金黃色葡萄球菌為一種典型的產(chǎn)耐熱性腸毒素的細(xì)菌,所引起的食物中毒是由于食用此菌產(chǎn)生的腸毒素。在美國,該菌每年約引起185 000 例食物中毒[4],在2016年歐洲食源性疾病爆發(fā)事件中,有8%的病例被確診為由金黃色葡萄球菌腸毒素(Staphylococcus aureus enterotoxin,SE)所致[5]。在日本,副溶血性弧菌食物中毒占細(xì)菌性食物中毒的40%~60%,而耐熱性直接溶血素(thermotolerant direct hemolysin,TDH)是副溶血性弧菌的主要毒力因子[6]。
鑒于在細(xì)菌性食物中毒事件中,耐熱性毒素造成的食品安全事故占據(jù)較大的比例,而國內(nèi)對此類毒素的研究較少,本文綜述食品中耐熱性毒素的產(chǎn)生以及進(jìn)入人體后的致病性,并提出應(yīng)對措施,旨在為我國食品安全建設(shè)和相關(guān)方面的臨床研究提供依據(jù)。
常出現(xiàn)在食品中引起人們中毒的耐熱性毒素主要有耐熱性腸毒素、耐熱性直接溶血素和米酵菌酸,除米酵菌酸的化學(xué)本質(zhì)為脂肪酸外,其它多為毒力蛋白。其中耐熱性腸毒素的種類較多,也是引起發(fā)病率較高的一種細(xì)菌毒素。由于細(xì)菌生長需要特定的條件,某些毒素通常也只會在特定的食品基質(zhì)中檢出,主要的食源性致病菌耐熱性毒素的化學(xué)本質(zhì)、耐熱程度及易被檢出的食物如表1所示。
表1 食品中耐熱性毒素概況Table 1 General situation of heat-resistant toxin in food
細(xì)菌所攜帶的編碼耐熱性毒素的基因,只有在特定的條件下才能表達(dá)出來。耐熱性毒素的產(chǎn)生由菌種本身及外界環(huán)境共同決定[19],不同菌株產(chǎn)生的耐熱性毒素不同,即使是同種類型的菌株在相同環(huán)境下的耐熱性毒素合成量也可能不同,一是由于攜帶基因的不同,二是由于外來因素造成基因表達(dá)的變化,因而可以從載體及貯藏條件、活性物質(zhì)及益生菌、菌株差異3 個方面來分析一些典型耐熱性毒素的產(chǎn)生及影響其產(chǎn)生的因素。
細(xì)菌所存在食品基質(zhì)的水分活度(Aw)、酸堿度(pH 值)、營養(yǎng)成分與所處環(huán)境的溫度、氧氣對于其耐熱性毒素基因的表達(dá)和產(chǎn)毒量的影響極其關(guān)鍵。通常,耐熱性毒素生成的條件比相應(yīng)菌生長的條件更加嚴(yán)苛。
由金黃色葡萄球菌引起的食物中毒,實(shí)質(zhì)上是因?yàn)槭秤昧撕蓄A(yù)先形成SE 的食物[20]。SE 基因在菌中的表達(dá)由DNA 結(jié)合蛋白和多個調(diào)控元件協(xié)調(diào)[21-22]。SE 產(chǎn)生的環(huán)境條件要求低,整體范圍較廣,所以很容易在食品中檢出,根據(jù)物理性質(zhì)和作用特性的不同將其分為SEA、SEB、SEC、SEE等,不同SE 的產(chǎn)生也存在一定的差異性。例如,pH 值范圍一般要求大于4.5,Aw>0.86 才可以產(chǎn)生SEA,而SEB 和SEC 產(chǎn)生的pH 值范圍較窄,均為中性,Aw 要求較高,需要大于0.96[23]。由于在通風(fēng)不良,氧氣壓較低的時候,SE 更容易形成,常建議將食品貯藏在通風(fēng)良好的條件下以抑制腸毒素的產(chǎn)生[24],且將溫度控制在10 ℃以下也可以達(dá)到同種目的[25]。
蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素具有極強(qiáng)的耐熱性,由一種非核糖體肽合成酶合成[26],cesA 和cesB 是合成酶的結(jié)構(gòu)編碼基因,嘔吐毒素的產(chǎn)生是一個嚴(yán)格控制的過程,涉及多個調(diào)控領(lǐng)域,包括轉(zhuǎn)錄后和翻譯后調(diào)控[27-28]。從嚴(yán)格意義上講,產(chǎn)嘔吐毒素的蠟樣芽胞桿菌菌株是生長在10~48 ℃之間的嗜溫菌株,雖然ces 基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯是在整個生長范圍內(nèi)觀察到的,但嘔吐毒素的產(chǎn)生,被限制在12~40 ℃的溫度范圍內(nèi)[29],準(zhǔn)確的產(chǎn)毒溫度范圍,還是要根據(jù)基質(zhì)的不同來具體測定。蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素易存在于淀粉含量高的食品中,事實(shí)上,食品淀粉與蠟樣芽孢桿菌產(chǎn)毒量有密切關(guān)系,J??skel?inen 等[30]已經(jīng)證明淀粉含量越高,該菌產(chǎn)生的嘔吐毒素Cereulide 越多,而且,食品中L-亮氨酸和L-纈氨酸的存在可能會使Cereulide 的量增大10~20 倍。此外,具有中性至堿性酸堿度、高水分和淀粉含量以及中等葡萄糖濃度的食品也可能會對人體健康構(gòu)成潛在威脅,因?yàn)槠錉I養(yǎng)成分會刺激食物和小腸中蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素的表達(dá)[31]。氧氣也是其形成的一大限制因素,盡管蠟樣芽孢桿菌是兼性厭氧型菌株,無氧條件下也能生存,但氧氣的存在對于嘔吐毒素的合成卻是必須的,有研究表明,當(dāng)≥90%的大氣被氮?dú)馓娲鷷r,在4 d 中幾乎沒有催吐劑(≤0.005 μg/g)在水稻中積累[32],這也就表明如果要防止此菌產(chǎn)生的嘔吐毒素,隔絕氧氣將是非常有效的措施。
副溶血性弧菌含有多種不同的毒力因子,包括TDH、TDH 相關(guān)的溶血素(thermotolerance related hemolysin,TRH)、兩種Ⅲ型分泌系統(tǒng)T3SS1和T3SS2、黏附素[33],其中,TDH 毒素在大多數(shù)由副溶血弧菌引起的食源性疾病中占優(yōu)勢。tdh 是編碼TDH 的基因,跨膜調(diào)節(jié)蛋白ToxR、新的ToxR樣調(diào)節(jié)蛋白VtrA 和VtrB 對tdh 基因的表達(dá)起到正調(diào)控的作用,LysR 型轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白CalR 與調(diào)節(jié)因子H-NS 則起到負(fù)調(diào)控的作用[34],此外,一些環(huán)境因素或生長條件直接或者間接調(diào)節(jié)著tdh 的表達(dá),F(xiàn)eng 等[35]應(yīng)用逆轉(zhuǎn)錄實(shí)時PCR 分析出副溶血弧菌在25 ℃誘導(dǎo)的tdh 表達(dá)水平明顯高于4 和37 ℃誘導(dǎo)的tdh 的表達(dá)水平。又有研究表明,副溶血性弧菌存在于有共軛膽汁酸或者鐵元素得到限制的基質(zhì)中,TDH 的產(chǎn)量會更高[34],而在極端pH值和高鹽濃度環(huán)境下會抑制副溶血性弧菌tdh 基因的表達(dá)[36]。
米酵菌酸是由椰毒假單胞菌屬酵米面亞種在發(fā)酵玉米面制品及其它變質(zhì)淀粉類制品等中產(chǎn)生的耐熱毒素[37]。目前對于其在菌體內(nèi)合成,確定了其生物合成部分的前體物質(zhì)及幾個關(guān)鍵碳原子的來源,但尚未實(shí)現(xiàn)分子水平上的突破,與毒素合成的相關(guān)基因未明確[38]。米酵菌酸產(chǎn)生菌的適宜生長溫度是37 ℃,而26~28 ℃是該菌最適的產(chǎn)毒范圍。米酵菌酸的產(chǎn)量取決于脂質(zhì)濃度和脂肪酸的類型,在涉及椰子脂肪不同水平的試驗(yàn)中,當(dāng)平均脂肪含量少于20%時,基質(zhì)中未檢測到毒素;比較4 種具有不同飽和度的18 碳游離脂肪酸時,同種條件下含油酸(18∶1)的基質(zhì)中產(chǎn)生的米酵菌酸濃度最高[39]。
目前,在眾多耐熱性毒素中,對于抑制SE 生成的物質(zhì)的研究較多,包括生物活性肽、生物堿、益生菌等。這些物質(zhì)在之后的研究中,可以考慮用于抑制其它菌產(chǎn)生毒素。
生物活性肽由于它們的生物活性,具有多種生理功能,例如抗高血壓、抗微生物,抗氧化劑和抗癌作用等[40]。sea 基因是一種SE 編碼基因已得到證明,魚水解蛋白(從魚皮中提?。┑腎C50水平能顯著抑制sea 基因的轉(zhuǎn)錄,又由于其具有低毒性而對患者沒有副作用和任何并發(fā)癥,魚水解蛋白可以通過抑制金黃色葡萄球菌腸毒素的形成作為一種新的抗菌劑應(yīng)用于食品[41]。Kusumaningrum等[42]研究了從冷凍干燥過的木瓜葉片中提取的粗生物堿對食品中4 株金黃色葡萄球菌細(xì)胞的影響及sea 基因的表達(dá),金黃色葡萄球菌分別暴露在質(zhì)量濃度為0.25 mg/mL 和0.5 mg/mL 的粗生物堿中2 h 不會顯著降低其數(shù)量,然而,sea 基因的相對表達(dá)在不同菌株之間有所下降,于0.25 mg/mL粗生物堿中暴露后下降了1.8~27 倍,在0.5 mg/mL 粗生物堿中下降了33.2~113.6 倍,研究表明,青木瓜葉片中含有粗生物堿,對試驗(yàn)用的4 株金黃色葡萄球菌的sea 基因表達(dá)有一致的影響,則此生物堿具有減少SE 產(chǎn)生的巨大潛力。近些年,Misaghi 等[43]又報道了益生菌,如乳桿菌、嗜酸乳桿菌和副干酪乳桿菌能對SEA、SEC 和SEE 的產(chǎn)生具有抑制作用,在與乳酸菌分離株共培養(yǎng)的金黃色葡萄球菌中,sea 基因的表達(dá)被顯著抑制,但細(xì)菌-細(xì)菌相互作用對SE 基因表達(dá)的影響未得到進(jìn)一步的研究。
同類型的菌株產(chǎn)毒能力也有差異。Apetroaie等[44]對從人類腸道、環(huán)境、食品和食物中毒中分離出來的24 株蠟樣芽胞桿菌,從生理學(xué)和基因產(chǎn)物上進(jìn)行了研究,其中有11 株不產(chǎn)生嘔吐毒素Cereulide 的菌株、4 株低產(chǎn)量Cereulide 菌株、7 株普通產(chǎn)量菌株和2 株高產(chǎn)菌株。
一些代謝物的濃度隨著某種基因突變而變化,采用聚合酶鏈反應(yīng)分析發(fā)現(xiàn),攜帶trh 基因(編碼TRH 的基因)和tdh 基因的副溶血性弧菌菌株產(chǎn)生的TDH 比只攜帶tdh 基因的菌株產(chǎn)生的少4到16 倍,這表明tdh 基因的表達(dá)被trh 基因的存在抑制,其機(jī)制尚待確定[45-46]。因此,有必要評估基因型和表型之間的可能聯(lián)系。
椰毒假單胞菌產(chǎn)毒能力的強(qiáng)弱與菌體脂肪顆粒的量、血清型(Ⅴ型>Ⅳ型>Ⅲ型)及內(nèi)膜系統(tǒng)是否發(fā)達(dá)有關(guān)[47],米酵菌酸是不飽和脂肪酸,一些產(chǎn)毒量低的菌株膜系統(tǒng)發(fā)達(dá),胞漿膜由兩個單位膜構(gòu)成,脂肪顆粒較少,細(xì)胞代謝旺盛,毒素及時被氧化而分解較快,因而產(chǎn)生的米酵菌酸量少;強(qiáng)產(chǎn)毒株膜系統(tǒng)不發(fā)達(dá),脂肪顆粒較多,毒素容易聚集,故產(chǎn)毒量高。菌體的脂肪酸組成對產(chǎn)毒能力也產(chǎn)生了一定的影響,陳衛(wèi)真等[48]的研究表明,飽和脂肪酸含量越高的椰毒假單胞菌,相同環(huán)境下產(chǎn)生的米酵菌酸越多。
耐熱性腸毒素、TDH、米酵菌酸在人體內(nèi)作用時均可以將腸作為靶器官,某些毒素具有多個作用靶點(diǎn)且有多種致病機(jī)制。其中,耐熱性腸毒素的發(fā)病癥狀相似,且SE 和蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素、大腸桿菌和小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌耐熱性腸毒素的作用機(jī)制存在內(nèi)在聯(lián)系。
3.1.1 金黃色葡萄球菌腸毒素 許多SE 對蛋白水解酶具有高度抵抗力且能抵抗低pH 值,因而金黃色葡萄球菌在食物中產(chǎn)生的SE 可以到達(dá)小腸中的靶細(xì)胞,而不受消化酶的影響[49],引起的發(fā)病癥狀主要表現(xiàn)為惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等。
SE 具有超抗原特性,會刺激T 細(xì)胞大量增殖和無控制地釋放促炎性細(xì)胞因子,導(dǎo)致威脅生命的中毒性休克綜合征[50]。在眾多類型由SE 引起的病例,SEA 與大型金葡萄球菌食物中毒爆發(fā)有關(guān),催吐作用位點(diǎn)位于小腸,其誘導(dǎo)的是腸而不是腦中5-羥色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT) 的釋放,迷走神經(jīng)傳入神經(jīng)元上的5-羥色胺受體是SEA 刺激嘔吐的關(guān)鍵,如圖1所示。利用大麻素減少腸內(nèi)5-羥色胺的釋放可以下調(diào)由SEA 引起的嘔吐[51]。
圖1 SE 引發(fā)嘔吐的作用機(jī)制[51]Fig.1 The mechanism of SE inducing vomit[51]
3.1.2 蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素 蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素已被證明是一種有效的離子載體,對K+有很高的親和力。因此,它可以通過干擾離子細(xì)胞平衡和線粒體跨膜電位來傷害哺乳動物細(xì)胞,在嚴(yán)重中毒情況下,可能導(dǎo)致肝損傷、橫紋肌溶解、多器官衰竭甚至死亡[52]。嘔吐毒素和SE 誘發(fā)嘔吐的作用機(jī)制相同,與5-羥色胺受體結(jié)合,引發(fā)迷走神經(jīng)傳入神經(jīng)的刺激[53]。蠟樣芽孢桿菌嘔吐毒素中毒除了惡心和嘔吐等典型癥狀外,對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有直接作用[54]。
3.1.3 其它耐熱性腸毒素 由大腸桿菌和小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌產(chǎn)生的ST 均能引起動物和人的水樣腹瀉。STa(與人和動物腹瀉都有關(guān)的一種大腸桿菌耐熱性腸毒素)活性有組織特異性,在回腸可以使結(jié)腸下段和上皮細(xì)胞內(nèi)cGMP 分別增加1.8 倍和10 倍,但對其它組織器官無作用,選擇性地激活小腸細(xì)胞膜刷狀緣絨毛上顆粒性鳥苷酸環(huán)化酶使cGMP 增加,從而引起小腸離子分泌增加導(dǎo)致腹瀉的致病機(jī)制已被相繼證明[8],但有關(guān)STa激活酶的機(jī)理卻存在爭議(如圖2所示)。一是“瀑布學(xué)說”:需要激活鈣調(diào)蛋白來觸發(fā)磷酸酯酶A2,膜磷脂會釋放花生四烯酸,其過氧化物及過氧化氫代謝使鳥苷酸環(huán)化酶被激活;另一假說為“直接偶聯(lián)學(xué)說”,該學(xué)說認(rèn)為不需要介導(dǎo)酶,STa 就能直接激活鳥苷酸環(huán)化酶[55]。部分純化的小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌ST 的特性和作用機(jī)制與大腸桿菌ST 密切相關(guān)。像大腸桿菌ST 一樣,小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌ST 刺激顆粒鳥苷酸環(huán)化酶活性,增加cGMP 濃度,導(dǎo)致電位差和短路電流增加,并抑制兔回腸黏膜中活性CI-吸收。尚不清楚在分離的膜中刺激鳥苷酸環(huán)化酶活性比刺激完整上皮中的短路電流需要更高濃度的大腸桿菌和小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌ST 制劑的原因。然而,在激素-腺苷酸環(huán)化酶相互作用的研究中,膜分離后激素敏感性的喪失并不少見[56]。
圖2 ST 致瀉的兩種可能機(jī)制[55]Fig.2 Two possible mechanisms of ST induced diarrhea[55]
奇異變形桿菌致病機(jī)理復(fù)雜[57],一直以來國內(nèi)外研究重點(diǎn)主要集中在其它會引起的尿路感染或敗血癥的毒力因子,因而目前關(guān)于該菌產(chǎn)生耐熱性腸毒素具體的危害及作用機(jī)制未進(jìn)行研究和驗(yàn)證。
TDH 具有包括細(xì)胞毒性、溶血活性、心臟毒性和腸毒性在內(nèi)的多種生物學(xué)活性[58],作用的靶器官是心臟、肺、腎臟、脾臟、胃和腸[59]。
TDH 是神奈川現(xiàn)象的決定因素[15],在紅細(xì)胞膜的磷脂雙層中形成跨膜孔,可滲透水和離子。細(xì)胞內(nèi)外離子的不平衡導(dǎo)致細(xì)胞膜通透性增大和紅細(xì)胞膨脹,導(dǎo)致溶解。同時,TDH 能作用于培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)外部來誘導(dǎo)細(xì)胞毒性,并通過促進(jìn)細(xì)胞凋亡來殺死細(xì)胞,它的細(xì)胞毒性作用依賴于脂筏,其中鞘磷脂對于TDH 與脂筏的聯(lián)系最為重要[60]。TDH通過激活NLRP3 和NLRC4 炎癥體誘導(dǎo)caspase-1 依賴性細(xì)胞凋亡[61],細(xì)胞骨架組織和Ca2+穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)似乎也在TDH 依賴性細(xì)胞毒性中起關(guān)鍵作用。人們認(rèn)為副溶血性弧菌對于引起生物體的嚴(yán)重腹瀉也有重要的影響,Takahashi 等[62]調(diào)查研究了TDH 對腸道細(xì)胞的腸毒性,發(fā)現(xiàn)TDH 通過細(xì)胞結(jié)合和Ca2+流入的機(jī)制增加人類結(jié)腸上皮細(xì)胞CI-分泌,后續(xù)與蛋白激酶C 磷酸化相關(guān)的Ca2+濃度升高。這兩種毒性(細(xì)胞毒性和腸毒性)均會因?yàn)榧?xì)菌暴露于膽汁而增強(qiáng)[63]。
關(guān)于TDH 造成的心臟毒性已經(jīng)利用小鼠進(jìn)行了論證。當(dāng)將TDH 添加到培養(yǎng)基中時,培養(yǎng)的心臟細(xì)胞的跳動節(jié)律暫時增加,然后突然停止,毒素與神經(jīng)節(jié)苷脂混合物的預(yù)溫育可阻斷毒素對培養(yǎng)的小鼠心臟細(xì)胞的作用[64]。
米酵菌酸中毒初期會引起胃腸道癥狀和高血糖癥,后者迅速發(fā)展為低血糖癥,將耗盡包括心臟和肝臟在內(nèi)的各種組織中的糖原儲備[65-66];嚴(yán)重時會導(dǎo)致多器官衰竭,如大腦、肝臟和腎臟,這三者是主要的靶器官,其引發(fā)的死亡率很高[16]。
腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)運(yùn)體(adenine nucleotide translocase,ANT)是一種ADP/ATP 轉(zhuǎn)運(yùn)體和非特異性孔,它介導(dǎo)胞質(zhì)ADP 和線粒體ATP 的交換,并通過其形成致死孔的能力促進(jìn)凋亡[67]。米酵菌酸對于線粒體有一種獨(dú)特的毒性機(jī)制:它抑制的是ANT,而不是電子傳遞鏈,如圖3所示。米酵菌酸與ANT 結(jié)合改變其構(gòu)型,將干擾ADP 的轉(zhuǎn)運(yùn)過程和阻礙ADP 和ATP 在線粒體內(nèi)膜之間的交換,使ATP 生成減少或不產(chǎn)生,導(dǎo)致線粒體內(nèi)膜依賴ATP 的生理機(jī)制停止工作,作為呼吸作用和能量重要交換場所的線粒體的功能出現(xiàn)了異常,不能向細(xì)胞正常提供能量,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡,這一機(jī)制的發(fā)現(xiàn)對于癌癥的治療有一定意義[67-68]。此外,ANT 作為一個特定的,核苷酸調(diào)節(jié)的鉀離子和氫離子通道[69],米酵菌酸因?yàn)橐种艫TP 依賴的K+通道開放,能誘導(dǎo)線粒體氧化磷酸化解偶聯(lián)[70],干擾ATP 的產(chǎn)生,直接影響生物細(xì)胞的能量供應(yīng)。
圖3 米酵菌酸致病機(jī)制[16]Fig.3 Pathogenic mechanism of bongkrek acid[16]
關(guān)于食品中易存在的耐熱性毒素,除金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的腸毒素外,其它毒素的研究并不多;長期以來人們重點(diǎn)關(guān)注食品中是否存在致病菌及其是否超標(biāo)這一問題,但僅僅關(guān)注這些并不能達(dá)到全面預(yù)防食物中毒和保證食品安全的目的,因而致病菌產(chǎn)生的毒素,尤其是耐熱性毒素的防控和研究亟待加強(qiáng),具體的措施可以從如下3個方面考量:
1)防控細(xì)菌耐熱性毒素造成食物中毒最有效的方式就是避免相關(guān)細(xì)菌對食品的污染。Necidová 等[71]在分別用100,110 和121 ℃高壓滅菌來滅活牛奶中葡萄球菌腸毒素,發(fā)現(xiàn)熱滅活結(jié)果受SE 初始濃度的影響,熱處理使金黃色葡萄球菌的數(shù)量降至最低,由于存在熱穩(wěn)定的SE,它仍可能引起葡萄球菌腸毒素中毒。雖然巴氏殺菌是確保牛奶安全的關(guān)鍵步驟,但防止冷鏈中斷,從源頭上防止菌的生長,使耐熱性毒素?zé)o法產(chǎn)生才是治本之策[72]。在生產(chǎn)過程中保持良好的衛(wèi)生環(huán)境及工人們有良好的衛(wèi)生習(xí)慣也是減少菌污染的有效措施。在巴塞羅那體育俱樂部爆發(fā)的一次SE 食物中毒事件中,傳播的來源被證明是無癥狀攜帶者的食品生產(chǎn)者,他們的雙側(cè)指甲刮擦和鼻拭是這種污染物傳播的常見來源[73]。
2)當(dāng)細(xì)菌產(chǎn)生的毒素的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過自身菌體的侵襲力對人體造成的危害時,可以采取防止或者減少細(xì)菌耐熱性毒素的產(chǎn)生的措施。此種情況下,探究影響細(xì)菌耐熱性毒素生成的因素,從而干擾相關(guān)毒力基因的表達(dá)至關(guān)重要。食品應(yīng)盡量放置于不利于細(xì)菌產(chǎn)毒的環(huán)境,如酸化的發(fā)酵環(huán)境可以減少椰毒假單胞菌生成米酵菌酸;蠟樣芽孢桿菌在無氧的條件下不能生成嘔吐毒素等;通過菌之間的相互作用影響,同樣可以降低耐熱性毒素的產(chǎn)生。對于可能會存在活性狀態(tài)的耐熱性毒素的食品,工業(yè)上應(yīng)有一定的預(yù)見性,針對不同食品中可能會出現(xiàn)的耐熱性毒素有相應(yīng)的滅活方式,根據(jù)每種耐熱性毒素的熱穩(wěn)定性選擇合適的加熱溫度和加工方式,使毒素分解;家庭自制食品及烹飪時,無論是一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)的管控還是加熱殺菌設(shè)施通常都比不上食品工業(yè),因而更需要注意將食物煮熟、煮透再食用。
3)如果已經(jīng)食入帶有耐熱性毒素的食品,重點(diǎn)就在于治療,因而明確這些毒素的致病性及作用機(jī)制是必須的,干擾耐熱性毒素作用的靶點(diǎn)或者影響整個機(jī)制中關(guān)鍵物質(zhì)的作用,來達(dá)到有效減輕危害和治療的目的。事實(shí)上,還能通過注射疫苗激發(fā)宿主抗毒素免疫力來達(dá)到預(yù)防中毒的目的[74]。
要從源頭上避免相關(guān)菌的污染及此類毒素的產(chǎn)生,進(jìn)一步考慮除熱處理外,其它可以使此類毒素更加高效的分解失活的方式也可以考慮在內(nèi),而毒素經(jīng)物理、化學(xué)或生物因素處理后,降解成小分子物質(zhì)或生成新的化合物對人體是否還有負(fù)面影響還有待探索。目前,控制米酵菌酸合成的相關(guān)基因沒有明確,奇異變形桿菌耐熱性腸毒素具體的危害及作用機(jī)制也未進(jìn)行研究和驗(yàn)證,而且對于影響耐熱性毒素產(chǎn)生的因素的探究尚不完全,這些科學(xué)問題還有待在后續(xù)的研究中得到解決,以便建立系統(tǒng)的從減少或避免食品中耐熱性毒素的產(chǎn)生到即使中毒也可以接受到有效治療方案的雙重保障,來防控毒素對人體的危害。