徐本錦,張偉松,王 新,楊保偉,席美麗,夏效東,孟江洪,李新平
2.西北農(nóng)林科技大學食品科學與工程學院,楊凌 712100
金黃色葡萄球菌是引起細菌性食物中毒的一種重要病原菌,有些菌株能產(chǎn)生多種外毒素(腸毒素、剝脫毒素、中毒休克毒素-1和殺白細胞素等),能夠?qū)е率澄镏卸净蚋腥荆?]。近年來,隨著抗生素的廣泛使用及濫用,耐甲氧西林金黃色葡萄球菌在動物源性食品中的檢測率不斷提高[2-3],這已成為公共關(guān)注的社會問題。
已有報道[3-4]市售雞肉中攜帶“超耐藥菌”MRSA(methicillin-resistantStaphylococcusaureus),而雞肉在我國是第二大肉類消費品,雞肉食品從加工、運輸?shù)戒N售的過程中很容易被金黃色葡萄球菌污染。目前,有關(guān)陜西省市售雞肉中金黃色葡萄球菌的耐藥性、毒素基因和MRSA的資料尚不多。本研究對陜西省市售雞肉樣本中分離的122株金黃色葡萄球菌進行藥敏實驗、毒素基因檢測和MRSA流行分析,為我國雞肉食品的安全評估提供理論依據(jù),并為臨床用藥提供理論指導。
1.1 培養(yǎng)基和主要試劑 LB營養(yǎng)瓊脂,MH瓊脂,購自陸橋技術(shù)責任有限公司;Taq DNA聚合酶、d NTPs、100 bp DNA marker、DL2000 DNA marker、引物,購自大連寶生物公司;瓊脂糖(Agarose)購自Sigma公司;四環(huán)素、慶大霉素、頭孢西丁、頭孢哌酮、阿米卡星、萬古霉素、苯唑西林、甲氧芐啶/磺胺甲惡唑、氯霉素、環(huán)丙沙星、紅霉素,阿莫西林/克拉維酸14種抗生素購自sigma公司;氯化鈉購自西安化學試劑廠。
1.2 菌株與標準菌株 從陜西省524份市售雞肉樣本中分離鑒定的金黃色葡萄球菌122株,由本實驗室保存;藥敏試驗所用標準菌株ATCC29213和ATCC25923由本實驗室保存。
1.3 基因組DNA的提取 用棉簽蘸取經(jīng)純化培養(yǎng)的細菌于LB瓊脂上進行活化,用棉簽將活化培養(yǎng)的細菌置于裝有500μL蒸餾水的1.5 m L離心管中,混勻。加熱煮沸20min后,13 000rpm離心10 min,取上清液,于-20℃冰箱中保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 PCR擴增及引物設(shè)計 按照Zhang[5]等的報道執(zhí)行mec A基因的引物合成和擴增條件,通過PCR擴增鑒定耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。按照王琴[6]等的報道執(zhí)行pvl基因的引物合成和擴增條件。按照Peles[7]等的報道執(zhí)行ses和tsst-1基因的引物合成和擴增條件。按照Noguchi等[8]的報道執(zhí)行剝落毒素基因(eta和etb)的引物合成和擴增條件。以上引物均由大連寶生物公司合成,引物序列及片段長度見表1。
1.5 電泳PCR產(chǎn)物進行瓊脂糖凝膠電泳,凝膠濃度為1%,利用標準大小的DNA Marker,觀察電泳完成后的凝膠,并記錄PCR擴增的結(jié)果。
1.6 藥敏性檢測 參照CLSI[9]推薦的瓊脂稀釋法執(zhí)行14種抗生素的藥敏試驗。
2.1mec A基因和毒素基因檢測 本研究對122株金黃色葡萄球菌進行mec A基因和毒素基因檢測,結(jié)果見圖1。4.92%(6/122)的菌株攜帶有mec A基因。59.84%(73/122)的菌株攜帶有毒素基因,其中攜帶兩種以上毒素基因的檢測率為23.77%(29/122)。pvl基因的檢出率為25.41%(31/122),腸 毒 素 基 因 的 檢 出 率 為 51.64% (63/122),其中含有傳統(tǒng)腸毒素基因(sea-see)的檢測率為17.21%(21/122),僅含有新型腸毒素基因(segsej)的檢測率為34.43%(42/122),腸毒素基因中sej的檢出率最高,達37.70%(46/122),其次是seh,為13.11%(16/122),sea、seb、sec和sed基因的檢出率 分 別為 6.56% (8/122)、3.28% (4/122)、5.74%(7/122)和1.64%(2/122),所有雞肉分離菌株中均未檢測到see、seg、sei、ets和tsst-1基因。共檢測到20種毒素基因型,其中最多基因型為sej(21.31%;26/122),其次是pvl(8.20%;10/122)。
表1 PCR擴增引物Tab.1 Oligonucleotide primers used in PCR
圖1 122株金黃色葡萄球菌ets、tsst-1、pvl和ses毒素基因檢測結(jié)果Fig.1 PCR detection of ets,tsst-1,pvl and ses genes from 122 S.aureus isolates
2.2 耐藥性檢測 對122株金黃色葡萄球菌進行藥敏試驗,結(jié)果見表2。菌株對紅霉素的耐藥率最高(87.70%),耐藥率較高的依次為甲氧芐啶/磺胺甲惡唑(81.97%)、四環(huán)素(67.21%)、阿米卡星(59.02%)、環(huán) 丙 沙 星 (53.28%)、苯 唑 西 林(52.46%)和阿莫西林/克拉維酸(40.16%),對氨芐西林、氯霉素、慶大霉素、頭孢西丁和頭孢哌酮的耐藥率分別為32.79%、27.05%、20.49%、13.11%和2.46%,所有菌株均對萬古霉素敏感。
表2 122株雞肉樣本金黃色葡萄球菌藥敏結(jié)果Tab.2 Antimicrobial resistances among 122 S.aureus strains isolated from retail chicken
又對所有菌株的多重耐藥狀況進行了統(tǒng)計,結(jié)果見圖2。122株金黃色葡萄球菌100.00%存在耐藥,其中3.28% (4/122)的株菌對1種抗生素耐藥,8.20% (10/122 )的株 菌 對2種 抗 生 素 耐 藥,13.11%(16/122)的株菌對3種抗生素耐藥,22.95% (28/122 )的 株 菌 對4種 抗 生 素 耐 藥,14.75% (18/122)的 株 菌 對 5 種 抗 生 素 耐 藥,6.56%(8/122)的株菌對6種抗生素耐藥,31.15%(38/122)的株菌對7種或7種以上抗生素耐藥,共產(chǎn)生72種耐藥譜(未列出),多重耐藥(≥3種抗生素)率達88.52%(108/122)。
圖2 市售雞肉樣本中122株金黃色葡萄球菌的多重耐藥狀況Fig.2 Multidrug resistance(MDR)observation among 122 S.aureus isolates from retail chicken
目 前,國 內(nèi) 外 很 多 研 究 人 員[2,10-11]已 經(jīng) 對 金 黃色葡萄球菌各類毒素基因(腸毒素基因,剝脫毒素基因以及中毒休克癥毒素基因等)的流行與分布進行了報道,但其結(jié)果差異很大。本研究分離菌株攜帶毒素基因 (59.84%)與中國的報道[10](63.00%)基本一致,而與美國[2](84.9%)和韓國[11](29.6%)的報道差別較大,說明不同國家和地區(qū)以及不同來源的食源性金黃色葡萄球菌,其毒素基因的流行情況存在一定的差異,但這些毒素基因攜帶率均較高,因此,應加強食品中金黃色葡萄球菌毒素基因的檢測,防止食物中毒事件的發(fā)生。
已有研究報道[1,12]食物中毒分離株攜帶較多的新型腸毒素基因,說明新型腸毒素基因的存在可能與食物中毒有關(guān)。本研究分離菌株也攜帶較多(34.43%)的新型腸毒素基因,表明陜西省雞肉存在一定的安全隱患,因此,應加強雞肉食品中新型腸毒素基因的檢測。研究表明,全球95%的金黃色葡萄球食物中毒事件由經(jīng)典腸毒素引起[13],本研究分離菌株攜帶經(jīng)典腸毒素基因也較多(17.21%),這進一步說明市售雞肉存在一定的安全隱患,提示我們應加強雞肉中金黃色葡萄球菌的檢測,防止其腸毒素進入食物鏈。
殺 白 細 胞 素 (panton-valentine leukocidin,PVL)是金黃色葡萄球菌產(chǎn)生的外毒素,是重要的致病因子,能在兒童和成人患者中造成嚴重的壞死性肺炎和皮膚損害[14]。本研究分離菌株攜帶pvl基因 (25.41%)與國內(nèi)王鳳玲等[15](29.7%)和張靜等[16](19.30%)報道的基本一致,而與國外 Gillet等[14](4.5%)和 Udo等[17](9%)報道的差別較大,提示雞肉食品中pvl毒素基因的流行可能具有地域性,應加強雞肉食品中金黃色葡萄球菌pvl基因的檢測。
近年來,食源性金黃色葡萄球菌呈現(xiàn)出多重耐藥[2,10]的特點,尤其是食源性耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methicillin resistantstaphylococcusanreusMRSA)的出現(xiàn)[17],使得食源性金黃色葡萄球菌的耐藥性問題成為公共關(guān)注的熱點問題,然而,關(guān)于我國雞肉源金黃色葡萄球菌耐藥特征的報道并不多,,本研究結(jié)果顯示,雞肉源金黃色葡萄球菌對紅霉素的耐藥率最高(87.70%),其次為甲氧芐啶/磺胺甲惡唑(81.97%)和四環(huán)素(67.21%),這一結(jié)果與 Pu等[2]和劉冬香等[18]等報道的食源性金黃色葡萄球菌的耐藥情況存在一定的差異,如劉冬香等[18]報道中國動物源性食品中金黃色葡萄球菌耐藥率依次為四環(huán)素(42.5%)、紅霉素 (41.6%)和環(huán)丙沙星(2.7%)。而Pu等[2]報道美國零售肉中的金黃色葡萄球菌耐藥率依次為四環(huán)素(67%)、紅霉素(30%)、環(huán)丙沙星(13%)和慶大霉素(3%),說明不同國家和地區(qū)以及不同來源的食源性金黃色葡萄球菌,其耐藥情況存在一定的差異,因此,應加強監(jiān)管雞肉生產(chǎn)過程中抗生素的使用,避免耐藥菌株的產(chǎn)生。
自20世紀60年代耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)被發(fā)現(xiàn)以來,MRSA的出現(xiàn)呈上升趨勢[19],本研究共檢測到6株(4.92%)MRSA 菌株,且所有MRSA菌株不僅對多種抗生素耐藥,而且還攜帶種類和數(shù)目較多的毒素基因,現(xiàn)已有食源性MRSA感染的報道[17],因此,應加強雞肉食品中MRSA菌株的檢測,防止其進入到食物鏈中。
[1]Yan X,Wang B,Tao X,et al.Characterization ofStaphylococcusaureusstrains sssociated with food poisoning in Shenzhen,China[J].Appl Environ Microbiol,2012,78:6637-6642.DOI:10.1128/AEM.01165-12
[2]Pu S,Wang F,Ge B.Characterization of toxin genes and antimicrobial susceptibility ofStaphylococcusaureusisolates from Louisiana retail meats[J].Foodborne Pathog Dis,2011,8(2):299-306.DOI:10.1089/fpd.2010.0679
[3]Kitai S,Shimizu A,Kawano J,et al.Characterization of methicillin-resistantStaphylococcusaureusisolated from retail raw chicken meat in Japan[J].J Vet Med Sci,2005,67(1):107-110.
[4]Nemati M,Hermans K,Lipinska U,et al.Antimicrobial resistance of old and recentStaphylococcusaureusisolates from poultry:first detection of livestock-associated methicillin-resistant strain ST398[J].Antimicrob Agents Chemother,2008,52(10):3817-3819.DOI:10.1128/AAC.00613-08
[5]Zhang KY,Sparling J,Chow BL,et al.New quadriplex PCR assay for detection of methicillin and mupirocin resistance and simultaneous discrimination ofStaphylococcusaureus from coagulase-negative staphylococci[J].J Clin Microbiol,2004,42(11):4947-4955.DOI:10.1128/JCM.42.11.4947-4955
[6]Wang Q,Yang LM,Luo FJ,et al.Antimicrobial resistance and detection ofmecA,qacA/B and pvl genes inStaphylococcusaureus[J].Chin J Clin Infect Dis,2009,2(2):102-105.(in Chinese)
王琴,楊麗美,駱方軍,等.金黃色葡萄球菌耐藥性及mec A、qac A/B和pvl基因檢測 [J].中華臨床感染病雜志,2009,2(2):102-105.
[7]Peles F,Wagner M,Varga L,et al.Characterization ofStaphylococcusaureusstrains isolated from bovine milk in Hungary[J].Int J Food Microbiol,2007,118(2):186-193.DOI:10.1016/j.ijfoodmicro.2007.07.010
[8]Noguchi N,Nakaminami H,Nishijima S,et al.Antimicrobial agent of susceptibilities and antiseptic resistance gene distribution among methicillin-resistantStaphylococcusaureusisolates from patients with impetigo and staphylococcal scalded skin syndrome[J].J Clin Microbiol,2006,44 (6):2119-2125.DOI:10.1128/JCM.02690-05
[9]Udo EE,Al-Mufti S,John Albert M.The prevalence of antimicrobial resistance and carriage of virulence genes inStaphylococcusaureusisolated from food handlers in Kuwait City restaurants[J].BMC Res Notes,2009,2:108.DOI:10.1186/1756-0500-2-108
[10]Wang X,Meng J,Zhang J,et al.Characterization ofStaphylococcusaureusisolated from powdered infant formula milk and infant rice cereal in China[J].Int J Food Microbiol,2012,153(1-2):142-147.
[11]Rhee CH,Woo GJ.Emergence and characterization of foodborne methicillin-resistantStaphylococcusaureusin Korea[J].J Food Prot,2010,73(12):2285-2290.
[12]Omoe K,Ishikawa M,Shimoda Y,et al.Detection of seg,seh,and sei genes inStaphylococcusaureusisolates and deter-mination of the enterotoxin productivities ofS-aureusisolates harboring seg,seh,or sei genes[J].J Clin Microbiol,2002,40(3):857-862.DOI:10.1128/JCM.40.3.857-862.2002
[13]Kokan NP,Bergdool MS.Detection of low-enterotoxin-producingStaphylococcusaureusstrains[J].Appl Environ Microbiol,1987,53(11):2675-2676.
[14]Gillet Y,Issartel B,Vanhems P,et al.Association betweenStaphylococcusaureusstrains carrying gene for Panton-Valentine leukocidin and highly lethal necrotising pneumonia in young immunocompetent patients[J].Lancet,2002,359(9308):753-759.DOI:10.1016/S0140-6736(02)07877-7
[15]Wang FL,Hou ZJ,Zhang JY,et al.Correlation between drugresistant genes and pathogenic genes ofStaphylococcusaureus[J].Int J Lab Med,2011,32(16):1820-1821.(in Chinese)
王鳳玲,侯振江,張金艷,等.金黃色葡萄球菌耐藥基因及致病毒素基因的相關(guān)性研究 [J].國際檢驗醫(yī)學雜志,2011,32(16):1820-1821.
[16]Zhang J,Yu SK,Wang X,et al.Characterization of toxin genes and antimicrobial susceptibility ofStaphylococcusaureusisolated from raw milk and milk of clinical mastitis[J].Chin J Vet Sci,2012,32(5):759-764,770.(in Chinese)
張靜,于三科,王新,等.原料乳和臨床乳房炎金黃色葡萄球菌毒力基因檢測及藥敏分析 [J].中國獸醫(yī)學報,2012,32(5):759-764,770.
[17]Jones TF,Kellum E,Porter SS,et al.An outbreak of community-acquired foodborne illness caused by methicillin-resistantStaphylococcusaureus[J].Emerg Infect Dis,2002,8(1):82-84.DOI:10.3201/eid0801.010174
[18]Liu DX,Liu SL,Zhang XL,et al.Drug resistance ofStaphylococcusaureusisolated from animal food in Sichuan[J].Chin J Vet Med,2009,45(5):6-8.(in Chinese)
劉冬香,劉書亮,張曉利,等.四川省動物性食品源金黃色葡萄球菌的耐藥性分析[J].中國獸醫(yī)雜志,2009,45(5):6-8.
[19]Chen M,Zhou TY,Chen WZ,et al.Methicillin-resistantStaphylococcusaureusin ICU:An analysis on clinical features and resistance[J].Chin J Nosocomiol,2004.14(2):223-225.(in Chinese)
陳敏,周陶友,陳文昭,等.耐甲氧西林金黃色葡萄球菌感染的臨床和耐藥性[J].中華醫(yī)院感染學雜志,2004.14(2):223-225.