史秋梅,張艷英,高桂生,高光平,程淑琴,裴玉欣
(1河北科技師范學(xué)院動(dòng)物科技學(xué)院,河北省預(yù)防獸醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,河北秦皇島,066600,2河北旅游職業(yè)學(xué)院畜牧獸醫(yī)系)
近年來(lái),隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加快,食品安全已成為當(dāng)今世界性公共衛(wèi)生熱點(diǎn)。食源性致病菌是引起食源性疾病的首要原因[1~4],在人類的各種畜產(chǎn)品食用中,細(xì)菌性污染、中毒最為常見(jiàn),而由大腸桿菌引起的食物中毒病例在食物中毒中居于前列。大腸桿菌對(duì)人類的感染主要取決于其血清型和食用者的身體狀況。
許多血清型的大腸桿菌如出血性大腸桿菌,可導(dǎo)致宿主產(chǎn)生腹瀉等食源性疾病及其他癥狀[5~7]。腸產(chǎn)志賀樣毒素大腸桿菌(STEC)的致病性基因stx1與stx2分別編碼1型與2型志賀氏毒素,能引起一系列人類疾病,包括水樣腹瀉、出血性腸炎、血小板減少性紫癜、溶血性尿毒綜合征[8,9]。筆者通過(guò)對(duì)河北省的幾個(gè)大型農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和超市隨機(jī)抽檢的肉類食品采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法對(duì)抽樣的肉類食品進(jìn)行大腸桿菌的檢測(cè),同時(shí)對(duì)檢出的大腸桿菌進(jìn)行PCR復(fù)核性鑒定,并通過(guò)擴(kuò)增stx1與stx2基因,檢測(cè)STEC在食品中污染狀況,以控制食品中大腸桿菌的污染,防止污染食品進(jìn)入消費(fèi)市場(chǎng),為確保市場(chǎng)上食品的安全提供依據(jù)。
1.1.1 樣品來(lái)源 2010年7~9月從河北省的張家口、承德、廊坊、邯鄲、石家莊、保定、秦皇島市等市縣超市或農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)無(wú)菌采集的肉、蛋類等,共計(jì)105份。
1.1.2 培養(yǎng)基及試劑 月桂基硫酸鹽胰蛋白胨(LST)肉湯、EC肉湯、伊紅美藍(lán)瓊脂(EMB)、營(yíng)養(yǎng)瓊脂斜面、色氨酸肉湯、MR-VP培養(yǎng)基、Korser氏枸椽酸鹽肉湯、Butter-field氏磷酸鹽緩沖稀釋液、革蘭染色液、Kovacs氏靛基質(zhì)試劑、甲基紅指示劑、Voges-proskauer(V-P)試劑按文獻(xiàn)[10]制備。大腸桿菌STEC陽(yáng)性對(duì)照菌株EK274(stx1,stx2陽(yáng)性)購(gòu)自中國(guó)獸藥監(jiān)察所,由本實(shí)驗(yàn)室保存。瓊脂粉(天津市英博生化試劑有限公司),樹脂型TM基因組DNA提取試劑盒(購(gòu)自北京賽百盛有限公司);Maker(2000 plus)(購(gòu)自東盛生物有限公司),PCR擴(kuò)增引物由上海生物工程有限公司合成。
1.1.3 主要設(shè)備 K-3401半自動(dòng)微生物鑒定儀(濟(jì)南大欣醫(yī)療器械科技有限公司)、PCR擴(kuò)增儀(東勝創(chuàng)新生物科技有限公司)、恒溫培養(yǎng)振蕩器(ZHWY-103B,上海智城分析儀器制造有限公司)、凝膠成像分析系統(tǒng)(BIO-BEST200E,美國(guó)西盟)、電泳儀等。
1.2.1 樣品制備 按照GB/T4789.4-2010方法以無(wú)菌操作稱取樣品25 g,放入裝有225 mL稀釋劑的滅菌均質(zhì)杯內(nèi),于8 000 r/min均質(zhì)1~2 min,制成1∶10樣品勻漿液。
1.2.2 分離和篩選
①每個(gè)樣品稀釋液分別接種到月桂基硫酸鹽胰蛋白胨(LST)肉湯,每管接種1 mL。種管置于36℃培養(yǎng)48 h,觀察試管的產(chǎn)氣情況,檢查倒管內(nèi)是否有氣泡產(chǎn)生,如所有LST肉湯管均未產(chǎn)氣,則可報(bào)告為大腸桿菌陰性(未檢出);如有產(chǎn)氣者,記錄LST產(chǎn)氣情況,則進(jìn)一步做證實(shí)試驗(yàn)。
②用接種環(huán)將所有48 h內(nèi)產(chǎn)氣的LST肉湯管培養(yǎng)物移種于EC肉湯管中。將所有接種的EC肉湯管在30 min內(nèi)放入帶蓋44.5℃水浴箱內(nèi),培養(yǎng)48 h,記錄EC肉湯管的產(chǎn)氣情況。取其產(chǎn)氣管的培養(yǎng)物劃線接種于伊紅美藍(lán)(EMB)平板36℃培養(yǎng)24 h。檢查平板上有無(wú)具黑色中心有光澤或無(wú)光澤的典型菌落。如有典型菌落,則從每個(gè)平板上至少挑取2個(gè)典型菌落;如無(wú)典型菌落,則從每個(gè)平板上至少挑取2個(gè)可疑菌落。用接種針接觸菌落中心部位,移種到營(yíng)養(yǎng)瓊脂斜面上36℃培養(yǎng)18~24 h。
1.2.3 生化鑒定 將斜面培養(yǎng)物接種到下列培養(yǎng)基中或試劑中進(jìn)行生化試驗(yàn)。
色氨酸肉湯試驗(yàn):在36℃培養(yǎng)24 h后,加Kovacs氏試劑0.2~0.3 mL,上層出現(xiàn)紅色為靛基質(zhì)陽(yáng)性反應(yīng)。MR-VP試驗(yàn):在36℃培養(yǎng)48 h,以無(wú)菌操作移取培養(yǎng)物1~13 mL于100 mL管中,加50 g/L萘酚-乙醇溶液0.6 mL,質(zhì)量濃度為400 g/L KOH溶液0.2 mL和少許肌酸,振搖試管后靜置2 h,如出現(xiàn)紅色,為VP試驗(yàn)陽(yáng)性。將MR-VP培養(yǎng)物的剩余部分再培養(yǎng)48 h后,滴加5滴甲基紅溶液。如培養(yǎng)物變紅色,為甲基紅試驗(yàn)陽(yáng)性,若變黃色則為陰性反應(yīng)。Koser氏枸椽酸鹽試驗(yàn):于36℃培養(yǎng)96 h記錄有無(wú)生長(zhǎng)。參照GB/T4789.4-2010方法,典型大腸桿菌與非典型大腸桿菌的生化鑒定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。
表1 典型大腸桿菌與非典型大腸桿菌的生化鑒定標(biāo)準(zhǔn)
1.2.4 PCR 鑒定
①大腸桿菌DNA提取 將分離到的19株大腸桿菌編號(hào)后無(wú)菌操作,接種到LB營(yíng)養(yǎng)肉湯中,放置于恒溫培養(yǎng)振蕩器中,180 r/min振蕩培養(yǎng)6~8 h。每株菌分別取1.0 mL LB營(yíng)養(yǎng)肉湯大腸桿菌菌液加入1.5 mL滅菌的離心管中,13 000 r/min離心30 s,收集菌體。將菌體懸浮于0.5 mL TE緩沖液中,按試劑盒方法提取細(xì)菌基因組DNA,取提取產(chǎn)物2 μL進(jìn)行電泳并記錄電泳圖譜。
②PCR擴(kuò)增大腸桿菌16S rRNA 按照Fermentas公司PCR試劑盒的使用說(shuō)明書,以基因組DNA為模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增,擴(kuò)增16S rRNA基因序列引物:正向引物5′-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3′;反向引物 5′-ACGGCTACCTTGTTACGACTT-3′,擴(kuò)增片段大小為 1 540 bp。
擴(kuò)增反應(yīng)為 25 μL 體系,其中 Dream TapTM Green PCR Master Mix 12.5 μL,上下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL,模板(基因組 DNA)2 μL,Nuclease-Free Water 9.5 μL。PCR 反應(yīng)程序:94 ℃預(yù)變性5 min;94℃變性45 s,58℃退火45 s,72℃延伸10 min,循環(huán)擴(kuò)增30次。擴(kuò)增結(jié)束后取5 μL PCR產(chǎn)物用質(zhì)量濃度為10 g/L的瓊脂糖進(jìn)行凝膠電泳檢測(cè)。
③PCR擴(kuò)增大腸桿菌stx基因 用細(xì)菌基因組DNA為模板,引物為:
stx2 上游引物 5′-GGCACTGTCTGAAACTGCTCC-3′
下游引物 5′-TCGCCAGTTATCTGACATTCTG-3′,擴(kuò)增片段大小為 255 bp。
stx1 上游引物 5′-CGATGTTACGGTTTGTTACTGTGACAGC-3′
下游引物 5′-AATGCCACGCTTCCCAGAATTG-3′,擴(kuò)增片段大小為 244 bp。
PCR 擴(kuò)增體系為2 × Taq MasterMix 12.5 μL,上下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL,DNA 模板2 μL,雙蒸水加至總體系為25 μL。PCR反應(yīng)條件均為94℃ 10 min,94℃ 1 min,60℃ 1 min,72℃ 10 min,33個(gè)循環(huán)擴(kuò)增。
經(jīng)過(guò)檢測(cè),食品中大腸桿菌的總檢出率為18.1%(19/105)。其中生豬肉的大腸桿菌檢出陽(yáng)性率為23.8%(5/21),生雞肉及其內(nèi)臟的大腸桿菌陽(yáng)性率為35.3%(12/34),生雞蛋的大腸桿菌陽(yáng)性率為16.7%(2/12);生羊肉、生牛肉、生鴨蛋、生蝦都沒(méi)有檢出大腸桿菌(表2)。
經(jīng)過(guò)檢測(cè),秦皇島市昌黎縣和石家莊市藁城縣的生豬肉,秦皇島市昌黎縣的生雞肉,石家莊市的辛集市的生雞蛋均有大腸桿菌存在(表3)。
表2 不同食品種類大腸桿菌檢出率
表3 不同地區(qū)食品中大腸桿菌檢出報(bào)告
按照樹脂型TM基因組DNA提取試劑盒說(shuō)明書所述方法進(jìn)行了上述19株食品源菌株基因組DNA的提取,得到了基因組DNA的條帶(圖1),表明19株食品源菌株均成功提取到了其基因組DNA。
根據(jù)大腸桿菌16S rRNA基因序列的特異性引物,采用PCR方法,以大腸桿菌基因組DNA為模板擴(kuò)增到了大小約1 540 bp的特異性條帶(圖2),其大小與預(yù)期結(jié)果一致,19株食品源大腸桿菌均成功擴(kuò)增并檢測(cè)到大腸桿菌16S rRNA基因,與生化鑒定得到的結(jié)果一致。
圖1 部分菌株基因組DNA
圖2 PCR擴(kuò)增16S rRNA
根據(jù)腸產(chǎn)志賀樣毒素大腸桿菌STEC的stx1和stx2基因序列特異性引物,以大腸桿菌基因組DNA為模板,采用PCR方法,對(duì)19株大腸桿菌進(jìn)行stx1和stx2基因的檢測(cè),分別擴(kuò)增得到了大小約255,244 bp的特異性條帶(圖3),其大小與預(yù)期結(jié)果基本一致,表明成功擴(kuò)增并檢測(cè)到大腸桿菌stx1和stx2基因。檢出的2株腸產(chǎn)志賀樣毒素大腸桿菌分別編號(hào)為E1和E2。E1為stx2(255 bp)陽(yáng)性,E2為stx1(244 bp)和stx2(255 bp)陽(yáng)性,均分離自生雞肉樣品。
圖3 PCR擴(kuò)增stx1和stx2
周建平[11]對(duì)從襄樊市的幾個(gè)大型農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)隨機(jī)抽檢的60個(gè)樣品中,生雞肉大腸桿菌檢出率為30%,生豬肉50%,生牛肉20%,熟肉類20%。王想霞等[12]在濮陽(yáng)縣及市城區(qū)集貿(mào)市場(chǎng)、超市和餐飲店采集生肉(豬、雞、羊、牛肉)、散裝熟肉、生食蔬菜、生牛奶等4類食品共計(jì)261份,檢出了3種致病菌27株,其中O157:H7大腸桿菌7株。生肉類、熟肉類、生食蔬菜中大腸桿菌檢出率分別為2.5%,1.4%,7.3%。在可生食蔬菜中(蔥中檢出3份,香菜中檢出1份)檢出率達(dá)7.3%,這類生食蔬菜(尤其是香菜)大部分為直接入口食品,如果在食用過(guò)程中清洗不徹底,極易引起O157:H7的暴發(fā)與流行。實(shí)驗(yàn)還顯示,O157:H7夏季檢出率明顯高于秋季和冬季。馬國(guó)柱等[13]于2002年對(duì)陜西省食品中食源性致病菌進(jìn)行了監(jiān)測(cè),在5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采集6類468份食品樣本,按常規(guī)方法分離鑒定E.coli O157:H7。共分離到E.coli O157:H7 5株,從生奶中檢出3株,生、熟牛肉中也各檢出1株。其中,從生牛奶中檢出具有stx2,hly,eae毒力基因1株,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)小鼠致死。只帥等[14]于2006~2009年采自陜西省西安市及楊凌示范區(qū)各大超市和農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)全雞、牛肉、豬肉、羊肉和涼拌菜樣品357份,共分離出大腸桿菌748株,樣品大腸桿菌總陽(yáng)性率89%(319/357),其中雞肉、牛肉、豬肉、羊肉、涼拌菜的大腸桿菌細(xì)菌數(shù)與陽(yáng)性樣品數(shù)分別為:375株,87%(149/171);67株,84%(32/38);61株,88%(30/34);62 株,91%(30/33);183株,96%(78/81)。并從豬肉及羊肉源樣品中分離到腸產(chǎn)志賀樣毒素大腸桿菌2株。
本次試驗(yàn)按GB/T4789.4-2010方法分離培養(yǎng)細(xì)菌,結(jié)合生化試驗(yàn)和K-3401半自動(dòng)微生物鑒定儀,采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法對(duì)抽樣的肉類食品進(jìn)行大腸桿菌的檢測(cè)并進(jìn)行PCR復(fù)核鑒定。2010年從河北省內(nèi)不同地區(qū)抽查的105份肉樣品中,生豬肉、生雞肉、生雞蛋的大腸桿菌陽(yáng)性率分別為23.8%,35.3%,16.7%,生羊肉、生牛肉、生鴨蛋、生蝦中沒(méi)有檢出大腸桿菌。從藁城縣和昌黎縣的生豬肉中分別檢測(cè)出了1株和4株大腸桿菌,而在其他地區(qū)的食品樣品中均未檢出大腸桿菌,可能是由于肉品保存不當(dāng)及衛(wèi)生狀況有關(guān)。秦皇島市昌黎縣是一個(gè)養(yǎng)殖密集區(qū),飼養(yǎng)品種較多,從這次檢測(cè)抽查的生雞肉樣品中檢測(cè)到12株大腸桿菌,從石家莊市的辛集市的雞蛋中檢測(cè)出2株。與上述其他地區(qū)大腸桿菌檢出率相比較有一定差異,可能與夏季采樣的樣品數(shù)量較多、夏季溫度高有利于該菌的生長(zhǎng)繁殖有關(guān)。由STEC引起的病案中有85%是通過(guò)食物而污染人體的[15]。本次試驗(yàn)還從19株大腸桿菌中共檢測(cè)到2株STEC,檢出率10.52%,低于丁紅雷等[16]從326 份鮮奶中檢出 STEC 的結(jié)果(14.42%),高于 Altalhi等[17]的檢出結(jié)果(9.1%),說(shuō)明檢出率與樣品種類、樣品采樣季節(jié)有一定差異。
通過(guò)本次試驗(yàn),建議在食品加工制作及烹調(diào)過(guò)程中,對(duì)生肉、海產(chǎn)品要注意煮熟煮透,同時(shí)應(yīng)防止交叉污染;其次,要養(yǎng)成良好的衛(wèi)生飲食習(xí)慣,不要吃生腌的海產(chǎn)品。因?yàn)樯绲暮Nr、生蠔、螃蟹、蚶等食品,其鹽腌過(guò)程很難殺滅所有的致病菌和寄生蟲,很容易引發(fā)細(xì)菌性食物中毒的發(fā)生和其他食源性疾病的發(fā)生。再次,政府部門應(yīng)加強(qiáng)經(jīng)費(fèi)投入,加強(qiáng)食源性疾病監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和食源性致病菌的監(jiān)測(cè),以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,適時(shí)提出預(yù)警和采取相應(yīng)的預(yù)防與控制措施,防止食源性疾病的發(fā)生。
[1]TAUXE R V.Emerging foodborne pathogens[J].Int J Food Microbi,2002,78(1-2):31-41.
[2]MEAD P S,SLUTSKER L,DIETZ V,et al.Food-related illness and death in the United States[J].Emerg Infect Dis,1999,5:607-625.
[3]劉秀梅,陳艷,王曉英,等.1992-2001年食源性疾病暴發(fā)資料分析-國(guó)家食源性疾病監(jiān)測(cè)網(wǎng)[J].衛(wèi)生研究,2004,33(6):725-727.
[4]SWAMINATHAN B,BARRETT T J,HUNTER S B,et al.Pulse Net:them olecuar subtyping net work or foodborne bacterial disease surveillance,United States[J].Emerg Infect Dis,2001,7(3):382-389.
[5]TARR P I.Escheri chiacoli O157:H7:clinical,diagnostic,and epidemiological aspects of human infection[J].Clin Infect Dis,1995,20:1-8.
[6]PHILLIPS C A.The epidemiology,detection and control of Escherichia coli O157[J].Journal of the Science of Food and Agriculture,1999,79:1 367-1 381.
[7]MARCH S B,RATNAM S.Sorbitol-Macconkey medium for detectionof Escherichia coli O157:H7 as sociated with hemorrhagic colitis[J].Clin Microbiol,1986,23(5):869-872.
[8]徐建國(guó),程伯鯤,馮麗萍,等.腸出血性大腸埃希菌O157∶H7引起的溶血性尿毒綜合征患者血清抗體調(diào)查[J].中華微生物學(xué)和免疫學(xué)雜志,2002,23(2):114-118.
[9]楊正時(shí),房海.人及動(dòng)物病原細(xì)菌學(xué)[M].石家莊:河北科學(xué)技術(shù)出版社,2003.
[10]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T4789.4-2010食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.
[11]周建平.襄樊市肉食品大腸桿菌污染狀況的檢測(cè)[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào),2008,14(13):35-36.
[12]王想霞,張青風(fēng),杜俊甫,等.濮陽(yáng)市部分食品中3種致病菌污染狀況調(diào)查[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2005,17(1):54-56.
[13]馬國(guó)柱,王安禮,劉長(zhǎng)宏,等.2002年陜西省食品中食源性致病菌監(jiān)測(cè)[J].中國(guó)食品衛(wèi)生雜志,2003,15(6):489-491.
[14]只帥,席美麗,劉攻關(guān),等.陜西部分地區(qū)不同食源性大腸桿菌耐藥性檢測(cè)[J].中國(guó)食品學(xué)報(bào),2011,11(1):196-201.
[15]MEAD P S,SLUTSKER L,DIETZ V,et al.Food-related illness and death in the United States[J].Emerging Infectious Diseases,1999,5:607-625.
[16]丁紅雷,王豪舉,毛旭虎,等.產(chǎn)志賀氏毒素大腸桿菌stx2a和stx2b的血清和牛奶抗體檢測(cè)[J].西南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,30(11):63-67.
[17]ALTALHI A D,HASSAN S A.Bacterial quality of raw milk investigated by Escherichia coli and isolates analysis for specific virulence-gene markers[J].Food Control,2009,20(10):913-917.