基于微生物學(xué)的速食食品致病菌檢驗(yàn)研究

在微生物檢測(cè)領(lǐng)域，傳統(tǒng)培養(yǎng)方法雖然具有高度的可靠性，但通常需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間才能得到結(jié)果，在需要快速響應(yīng)的食品工業(yè)領(lǐng)域逐漸暴露出弊端，因此需要尋求更快、更敏感的檢測(cè)方法，以滿足現(xiàn)代食品的安全需求。分子生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)被證明可以有效檢測(cè)食品中的微生物污染，能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)精確識(shí)別和定量特定的病原體DNA，大大加快檢測(cè)速度。盡管現(xiàn)有的微生物學(xué)檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但仍面臨檢測(cè)限提高、假陽(yáng)性結(jié)果減少以及操作過(guò)程簡(jiǎn)化等挑戰(zhàn)。本文基于微生物學(xué)對(duì)速食食品中的致病菌檢驗(yàn)進(jìn)行了研究，以期為相關(guān)領(lǐng)域提供一定的理論支持和實(shí)踐指導(dǎo)。

一、速食食品中致病菌簡(jiǎn)述

（一）致病菌種類與致病機(jī)理

速食食品中常見(jiàn)的致病菌有大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、金黃色葡萄球菌和李斯特菌。大腸桿菌特別是其毒株，以產(chǎn)生的Shiga毒素而臭名昭著，這種毒素能夠抑制宿主細(xì)胞中的蛋白質(zhì)合成，導(dǎo)致細(xì)胞功能喪失，從而引發(fā)嚴(yán)重的胃腸炎癥，甚至造成腎臟損傷。沙門(mén)氏菌通過(guò)侵入性蛋白質(zhì)，能夠調(diào)控宿主細(xì)胞的信號(hào)傳遞路徑，進(jìn)入并破壞腸道上皮細(xì)胞，引發(fā)炎癥反應(yīng)。金黃色葡萄球菌的致病機(jī)理主要與其產(chǎn)生的腸毒素有關(guān)，這些毒素具有高度的熱穩(wěn)定性，普通的烹飪溫度難以將其完全消滅。李斯特菌則通過(guò)其獨(dú)特的侵入機(jī)制在宿主細(xì)胞內(nèi)存活并繁殖，對(duì)免疫系統(tǒng)功能較弱的個(gè)體如老年人、孕婦，具有較大的健康風(fēng)險(xiǎn)。

（二）病原體在速食食品中的傳播途徑

原料污染是速食食品含有致病菌的主要原因。速食食品的原料多樣，包括肉類、蔬菜、乳制品等，這些原料在采集、處理和運(yùn)輸過(guò)程中極易受到微生物污染。比如，肉類產(chǎn)品如果在屠宰或加工過(guò)程中接觸到受污染的設(shè)備或水源，便可能攜帶沙門(mén)氏菌或大腸桿菌等病原體。蔬菜和水果則可能在生長(zhǎng)、采摘或包裝過(guò)程中，因接觸受污染的土壤、水或操作人員而被污染。

另外，在速食食品生產(chǎn)線上，多種食品原料可能在相同的設(shè)備上進(jìn)行加工，設(shè)備表面的不當(dāng)清潔和消毒也會(huì)成為病原體傳播的媒介。同時(shí)，人員操作也是重要的污染源，若操作人員的手部未經(jīng)徹底洗凈便處理食品，便可導(dǎo)致病原體從一個(gè)產(chǎn)品傳播到另一個(gè)產(chǎn)品。即便是經(jīng)過(guò)高溫處理的食品，也可能在包裝或最終裝盤(pán)過(guò)程中遭受二次污染。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

本研究旨在通過(guò)綜合應(yīng)用微生物培養(yǎng)和分子生物學(xué)技術(shù)，精確檢測(cè)速食食品中的致病菌。研究者先從市場(chǎng)購(gòu)買多種速食食品樣本，隨機(jī)選取足夠數(shù)量的樣本進(jìn)行預(yù)處理，包括樣本的均質(zhì)化處理，以確保致病菌能夠從復(fù)雜的食品矩陣中有效釋放。隨后利用選擇性培養(yǎng)基進(jìn)行微生物分離，使用MacConkey培養(yǎng)基對(duì)腸桿菌科細(xì)菌進(jìn)行篩查，使用MSA培養(yǎng)基對(duì)金黃色葡萄球菌進(jìn)行篩選。接著在恒定的溫度和時(shí)間條件下對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行孵化，以允許病原體生長(zhǎng)和繁殖。孵化后，從每種培養(yǎng)基中挑選典型菌落進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，并通過(guò)生化試驗(yàn)進(jìn)行初步鑒定。最后采用分子生物學(xué)技術(shù)，如PCR和實(shí)時(shí)PCR分析，驗(yàn)證培養(yǎng)方法的初步鑒定結(jié)果，并進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確度。

為保證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性和重復(fù)性，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都設(shè)置正常對(duì)照和負(fù)控制，同時(shí)重復(fù)實(shí)驗(yàn)至少3次，以評(píng)估結(jié)果的一致性和偏差。通過(guò)綜合微生物培養(yǎng)與分子生物學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)評(píng)估和驗(yàn)證速食食品中致病菌的存在與豐度，從而為評(píng)估速食食品的安全性提供更全面的科學(xué)依據(jù)。

三、結(jié)果分析

（一）微生物的分離與鑒定結(jié)果

1.致病菌種類分離。通過(guò)MacConkey培養(yǎng)基和MSA培養(yǎng)基成功分離出即食面樣本中的致病菌，分別是大腸桿菌和金黃色葡萄球菌。這兩種致病菌在食品安全監(jiān)控中極為常見(jiàn)，大腸桿菌的存在往往指示食品處理過(guò)程中存在衛(wèi)生問(wèn)題，而金黃色葡萄球菌的檢出則指示原料被污染或后續(xù)處理過(guò)程中出現(xiàn)交叉污染。冷凍比薩的樣本中檢出了沙門(mén)氏菌和李斯特菌，顯示在食品加工、儲(chǔ)存或配送過(guò)程中可能存在溫度控制不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。李斯特菌對(duì)低溫環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性，常在冷藏食品中被發(fā)現(xiàn)。三明治樣本中檢出沙門(mén)氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌，三者共同出現(xiàn)表明在處理多樣原料時(shí)存在潛在風(fēng)險(xiǎn)。這是因?yàn)橹谱魅髦螘r(shí)涉及多種原料，包括生菜、肉類、調(diào)味料等，且均需經(jīng)手工組裝，極易因操作不慎導(dǎo)致交叉污染。

通過(guò)這些分離和鑒定工作不僅可以識(shí)別出速食食品中存在的主要致病菌，還能進(jìn)一步分析這些菌種在食品加工和儲(chǔ)存過(guò)程中的傳播途徑，從而為制定有效的控制策略提供科學(xué)依據(jù)。

2.致病菌的數(shù)量和活性評(píng)估。不同速食食品樣本中分離的致病菌數(shù)量（以CFU/g表示，CFU即菌落形成單位）及活性（以代謝活性指數(shù)表示）如表1所示。由表1可知，不同類型速食食品中致病菌的數(shù)量和活性存在顯著差異，反映了食品類型和加工條件對(duì)病原體生長(zhǎng)的影響。其中，即食面樣本中大腸桿菌的數(shù)量較高，表明在其制作或包裝過(guò)程中可能存在衛(wèi)生管理問(wèn)題；大腸桿菌的活性評(píng)分相對(duì)較高，說(shuō)明這些菌株在產(chǎn)品中具有較強(qiáng)的生存能力和潛在的致病性。冷凍比薩中的沙門(mén)氏菌數(shù)量顯著高于其他樣本，這與原料的質(zhì)量或冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中的溫度控制不當(dāng)有關(guān)；李斯特菌在冷凍比薩中的活性評(píng)分最高，表明即使在低溫條件下某些致病菌也能維持較高的代謝活性，增加了食品安全風(fēng)險(xiǎn)。三明治樣本中，大腸桿菌的數(shù)量和活性均高于其他致病菌，這與三明治制作中多種原料的混合使用有關(guān)。

（二）分子生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果

各類速食食品樣本中致病菌的PCR和qPCR檢測(cè)結(jié)果如表2所示。由表2可知，即食面和三明治中的大腸桿菌數(shù)量特別突出，拷貝數(shù)遠(yuǎn)高于其他菌種，表明這些食品在處理和存儲(chǔ)過(guò)程中可能存在較為嚴(yán)重的污染問(wèn)題。大腸桿菌的存在表明可能存在Fecal Contamination，即食品在生產(chǎn)或加工過(guò)程中接觸到了受糞便污染的環(huán)境或水源。沙門(mén)氏菌在冷凍比薩和三明治中的數(shù)量較高，顯示這些食品在生產(chǎn)或后續(xù)處理過(guò)程中可能存在交叉污染問(wèn)題。另外，金黃色葡萄球菌的nuc基因在所有樣品中均被檢出，盡管其數(shù)量比大腸桿菌和沙門(mén)氏菌低，但仍然說(shuō)明了食品處理過(guò)程中個(gè)人衛(wèi)生管理和原料質(zhì)量控制的重要性。李斯特菌在冷凍比薩中被檢出，表明即使在低溫條件下該菌也能存活并繁殖，強(qiáng)調(diào)了冷鏈系統(tǒng)在食品安全管理中的重要作用。

四、討論

（一）檢測(cè)方法的敏感性與特異性

敏感性是指檢測(cè)方法能夠識(shí)別出目標(biāo)致病菌的最低限度，特異性則指其在識(shí)別特定致病菌時(shí)不與非目標(biāo)微生物產(chǎn)生交叉反應(yīng)的能力，兩者是確保致病菌檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵。PCR技術(shù)能夠通過(guò)特定引物對(duì)目標(biāo)DNA序列進(jìn)行擴(kuò)增；而qPCR技術(shù)則能進(jìn)一步通過(guò)熒光標(biāo)記探針在擴(kuò)增過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)DNA的數(shù)量，敏感性極高，理論上可檢測(cè)單一拷貝的基因。例如，在檢測(cè)大腸桿菌中的Shiga毒素生成基因（stx2）時(shí)，使用專門(mén)設(shè)計(jì)的引物和探針，僅在該致病菌的特定DNA序列存在時(shí)才能產(chǎn)生信號(hào)，保證了方法的高特異性。同樣，在對(duì)沙門(mén)氏菌的invA基因進(jìn)行識(shí)別時(shí)，所設(shè)計(jì)的引物和探針組合只對(duì)沙門(mén)氏菌的該基因有反應(yīng)，不會(huì)與其他細(xì)菌產(chǎn)生反應(yīng)，確保了檢測(cè)的專一性。因此，PCR技術(shù)和qPCR技術(shù)能夠精確識(shí)別和量化速食食品中的特定致病菌，有效避免由方法本身的局限性導(dǎo)致的誤判問(wèn)題，提高整個(gè)食品安全監(jiān)控系統(tǒng)的信賴度和效率，對(duì)于確保公共衛(wèi)生安全具有重要的實(shí)際意義。

（二）微生物學(xué)檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用挑戰(zhàn)

在微生物學(xué)檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用中，PCR和qPCR雖然具有高敏感性和特異性，但仍面臨多方面的挑戰(zhàn)。一方面，樣本的準(zhǔn)備和處理過(guò)程較為復(fù)雜。速食食品的成分多樣，包括脂肪、蛋白質(zhì)和防腐劑等，這些成分會(huì)干擾分子檢測(cè)的效果。另一方面，該技術(shù)的成本和技術(shù)要求較高。這一問(wèn)題在資源有限的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中較為突出，高昂的設(shè)備投資和運(yùn)營(yíng)成本可能限制了這些技術(shù)在日常食品安全監(jiān)測(cè)中的普及。

因此，雖然分子生物學(xué)方法在理論上具有極高的檢測(cè)性能，但在日常應(yīng)用中必須考慮操作的便捷性、成本效益和人員技術(shù)水平等實(shí)際因素。

綜上，本研究綜合應(yīng)用微生物培養(yǎng)和分子生物學(xué)技術(shù)，深入探討了速食食品中致病菌的檢測(cè)方法，該方法能夠有效識(shí)別和量化速食食品中的主要致病菌，提高了檢測(cè)的靈敏度和特異性，也揭示了食品加工和儲(chǔ)存過(guò)程中的潛在風(fēng)險(xiǎn)。然而，該方法在樣本處理、技術(shù)成本和操作復(fù)雜性等方面面臨挑戰(zhàn)，可能影響它的普及和應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高食品安全監(jiān)控的效率和準(zhǔn)確性，應(yīng)專注于簡(jiǎn)化檢測(cè)流程、降低成本以及提高操作的簡(jiǎn)便性，并加強(qiáng)對(duì)食品加工環(huán)節(jié)的監(jiān)管。

作者簡(jiǎn)介：李孟麗（1998—），女，漢族，山東煙臺(tái)人，助理工程師，大學(xué)本科，研究方向?yàn)樯锕こ獭?/p>