謝慶超 李 想 趙 勇 黃新新 潘迎捷 郭德華* 劉海泉,5**
(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院 上海 201306;2.上海出入境檢驗(yàn)檢疫局;3.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心;4.農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室(上海);5.上海海洋大學(xué)食品熱加工工程技術(shù)研究中心)
多重RT-PCR快速檢測東南沿海城市生食水產(chǎn)品中致病菌污染狀況
謝慶超1,3,4李 想2趙 勇1,3,4黃新新2潘迎捷1,3,4郭德華2*劉海泉1,3,4,5**
(1.上海海洋大學(xué)食品學(xué)院 上海 201306;2.上海出入境檢驗(yàn)檢疫局;3.上海水產(chǎn)品加工及貯藏工程技術(shù)研究中心;4.農(nóng)業(yè)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)驗(yàn)室(上海);5.上海海洋大學(xué)食品熱加工工程技術(shù)研究中心)
為實(shí)現(xiàn)生食水產(chǎn)品中致病菌的快速、定量檢測,構(gòu)建了副溶血性弧菌及單增李斯特菌的多重RT-PCR體系。對東南沿海地區(qū)的92份生食水產(chǎn)品樣品進(jìn)行檢測,并同國標(biāo)方法進(jìn)行比對,同時(shí)對檢測結(jié)果的變化趨勢進(jìn)行分析??焖贆z測結(jié)果在36 h后得到,國標(biāo)方法的結(jié)果在3-5 d后得到;經(jīng)過比對,二者檢出率相同,致病菌總體檢出率為41.30%:其中副溶血性弧菌檢出率為39.13%,單增李斯特菌檢出率為20.65%。比對結(jié)果表明多重RT-PCR方法具有快速、靈敏、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);對檢出率的分析表明東南沿海地區(qū)生食水產(chǎn)品中致病菌污染情況較為嚴(yán)重,相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)管理及控制。
多重RT-PCR;快速檢測;生食水產(chǎn)品;致病菌
生食水產(chǎn)品因其味道鮮美受到很多人的喜愛,然而生食水產(chǎn)品的安全狀況尤其是食源性致病菌污染不容忽視[1-4]。副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus)和單增李斯特菌(Listeria monocytogenes)是重要的食源性致病菌[5],但國標(biāo)方法的檢測需要3-5 d,操作很復(fù)雜且不具有高通量性,而傳統(tǒng)PCR方法則由于死菌DNA的污染易造成假陽性或提取方法受限造成假陰性[6]。本項(xiàng)目采用多重RT-PCR方法,通過DNA提取試劑盒提取DNA,并設(shè)計(jì)多重引物與探針,避免了假陽性和假陰性的產(chǎn)生,是一種快速、靈敏、特異性強(qiáng)的定量檢測方法。
對上海市銅川路水產(chǎn)市場、上海市百川路水產(chǎn)市場、上海市東方國際水產(chǎn)市場、浙江省寧波市路林水產(chǎn)市場、福建省廈門市中埔水產(chǎn)市場所售三文魚、金槍魚、銀鱈魚、牡蠣、北極貝、扇貝進(jìn)行取樣,共計(jì)采樣92份,每份250 g;檢測指標(biāo)為副溶血性弧菌和單增李斯特菌。
Taq DNA聚合酶、dNTP:大連TaKaRa公司;DNA提取試劑盒:北京TIANGEN生化科技有限公司;各種培養(yǎng)基:北京陸橋技術(shù)責(zé)任有限公司。
離心機(jī)、PCR儀、微量移液器:德國Eppendorf;電泳儀、凝膠成像分析系統(tǒng):美國Bio-Rad公司;隔水式恒溫培養(yǎng)箱:上海一恒科技有限公司;BagMixer均質(zhì)器:法國Interscience;7500 Fast RT-PCR儀:美國Applied Biosystems。
所有引物及探針由上海Invitrogen公司合成。
2.2.1.1 細(xì)菌培養(yǎng)
(1)純培養(yǎng)細(xì)菌
副溶血性弧菌培養(yǎng)條件:取-80℃保存下甘油管中菌種液劃線接種于TCBS平板,挑取單菌落于10 mL 3%氯化鈉胰蛋白胨大豆肉湯 (TSB,pH 8.0)試管中,在37℃轉(zhuǎn)速為180 rpm的搖床中培養(yǎng)10 h。
(2)單增李斯特菌培養(yǎng)
取-80℃保存下甘油管中菌種液劃線接種于胰蛋白胨大豆瓊脂 (TSA)平板,挑取單菌落于10mL TSB試管中,在37℃轉(zhuǎn)速180rpm的搖床中培養(yǎng)18h。
(3)樣品培養(yǎng)
副溶血性弧菌:取樣品25 g放入無菌均質(zhì)袋,加入225 mL 3%氯化鈉TSB,均質(zhì)后37℃培養(yǎng)18 h;
單增李斯特菌:取樣品25 g放入無菌均質(zhì)袋,加入225 mL TSB,均質(zhì)后37℃培養(yǎng)24 h。
2.2.1.2 細(xì)菌DNA提取
支架搭設(shè)方案為系梁支架采用滿堂插扣式支架,支架布置根據(jù)系梁截面位置受力情況的不同分區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)。我橋采用鋼管支架滿布式搭設(shè),左右幅系梁分別搭設(shè),寬度與系梁每側(cè)加寬1m,縱向間距0.4m,橫向間距0.6m。中橫梁處搭設(shè)寬度每側(cè)加寬1m,縱向間距0.8m,橫向間距0.9m。為保證穩(wěn)定性,立桿沿豎向每1.35m布設(shè)橫向拉桿。
根據(jù)TIANamp DNA提取試劑盒的說明書提取DNA。其中有兩處優(yōu)化:溶菌酶處理時(shí)間延長為1 h,蛋白酶K處理時(shí)間延長為2 h[7]。
2.2.1.3 引物及探針設(shè)計(jì)
引物及探針設(shè)計(jì)詳見表1。
表1 TaqMan引物及探針序列
2.2.1.4 多重RT-PCR體系及反應(yīng)條件[7]
20μL 的多重 RT-PCR 反應(yīng)體系為:2.0 μL 10×PCR 緩沖液,1.2 μL MgSO4溶液 (50 mmol/L),0.5 μL dNTPs(10 mmol/L),0.2 μL Taq 酶(5 U/μL),二對引物(10 μmol/L)各 0.5 μL,二對探針(10 μmol/L)各 0.2 μL,1.0 μL 模板 DNA,加 ddH2O 至 20 μL。
RT-PCR 反應(yīng)條件為:95℃預(yù)變性 2 min,95℃變性15 s,60℃退火1 min,共進(jìn)行40次循環(huán)。反應(yīng)結(jié)果利用儀器自帶軟件7500 Software v2.0.6進(jìn)行分析。
2.2.1.5 多重RT-PCR標(biāo)準(zhǔn)曲線的構(gòu)建及擴(kuò)增效率計(jì)算
直接平板技術(shù)法作為以上標(biāo)準(zhǔn)曲線的對照(X軸):將攜帶不同菌量的純培養(yǎng)物分別涂布于TCBS瓊脂以及PALCAM瓊脂,37℃下兩種選擇性培養(yǎng)基的培養(yǎng)時(shí)間分別為18 h和24 h。利用菌落計(jì)數(shù)的結(jié)果和多重實(shí)時(shí)熒光PCR輸出的CT值構(gòu)建反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算曲線的斜率 (slope),利用公式E=10-1/slope-1計(jì)算多重實(shí)時(shí)熒光PCR反應(yīng)的擴(kuò)增效率。
取樣品25 g放入無菌均質(zhì)袋,加入225 mL 3%氯化鈉堿性蛋白胨水,均質(zhì)后進(jìn)行副溶血性弧菌檢驗(yàn)[11];取樣品25 g放入無菌均質(zhì)袋,加入225 mL LB1增菌液,均質(zhì)后進(jìn)行單增李斯特菌檢驗(yàn)[12]。
使用Microsoft Excel 2010進(jìn)行作圖,并利用χ2檢驗(yàn)等方法分析事件差異。
兩種致病菌的多重RT-PCR方法標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。副溶血性弧菌的標(biāo)準(zhǔn)曲線為:RT-PCR(Log CFU/g)=41.536-3.175×Viable counts (Log CFU/mL),R2=0.995;單增李斯特菌的標(biāo)準(zhǔn)曲線為:RTPCR(Log CFU/g)=43.205-3.073×Viable counts(Log CFU/mL),R2=0.998。該方法對于副溶血性弧菌和單增李斯特菌的擴(kuò)增效率分別為107%和112%,結(jié)果表明該方法具有很好的穩(wěn)定性可以用于檢測樣品中的副溶血性弧菌和單增李斯特菌。
圖1 兩種致病菌多重RT-PCR方法標(biāo)準(zhǔn)曲線
各種生食水產(chǎn)品致病菌檢出率見表2??焖贆z測結(jié)果在36 h后得到,而國標(biāo)方法的結(jié)果則在3-5 d后得到,經(jīng)過比對二者檢出率相同。致病菌總體檢出率為41.30%,其中副溶血性弧菌檢出率為39.13%,單增李斯特菌檢出率為20.65%。由于有的樣品兩種致病菌均檢出,有的則只檢出一種,因此單個(gè)檢出率相加會與總體檢出率不同。副溶血性弧菌檢出率最高的是牡蠣,其次是扇貝,檢出率最低的是金槍魚。單增李斯特菌檢出率最高的是牡蠣,其次是扇貝,檢出率最低的是金槍魚。
表2 各種生食水產(chǎn)品致病菌檢出率
選取食用生食水產(chǎn)品較多的5-8月份,調(diào)查致病菌隨季節(jié)變化的檢出情況,結(jié)果見圖2。5月份取樣量較少,僅為5個(gè),6月18個(gè),7月27個(gè),8月42個(gè)。圖2顯示,致病菌檢出率呈現(xiàn)出逐步升高的趨勢。
圖2 不同調(diào)查時(shí)間致病菌檢出率變化趨勢
生食水產(chǎn)品基本都是兩種包裝及銷售的形式,即散裝冰鮮和真空包裝冷凍銷售,通過調(diào)查兩種不同形式產(chǎn)品的檢出率可以指引消費(fèi)者選擇更安全的產(chǎn)品。兩種包裝形式致病菌檢出情況見圖3。圖3顯示,真空包裝冷凍產(chǎn)品檢出率明顯低于散裝冰鮮產(chǎn)品,但兩者隨月份的增加都是上升的趨勢。
圖3 不同包裝情況致病菌檢出率時(shí)間變化趨勢
張輝等[13]針對hlyA基因建立的PCR方法,具有較強(qiáng)的特異性。該方法對純培養(yǎng)物的最低檢測限為7.3 CFU/mL,對模擬污染的生豬肉和蔬菜的檢測低限為4 CFU/g,牛奶為4 CFU/mL。應(yīng)用該方法對285份食品樣品檢測,17份樣品呈陽性,與常規(guī)的分離培養(yǎng)方法完全一致。Omiccioli等[9]通過雙標(biāo)記的探針和對熔解曲線的分析建立了能同時(shí)檢測牛奶中廣泛存在的沙門氏桿菌、單增李斯特菌和大腸桿菌O157病原體的多元實(shí)時(shí)定量PCR,通過可以同時(shí)使病原菌增殖的增菌步驟,在2 d內(nèi)完成對5組25 mL生牛奶中每一種病原菌1 CFU的檢測。
2010-2011年上海浦東新區(qū)食品藥品監(jiān)督所對上海市各類生食水產(chǎn)品病原菌污染情況進(jìn)行了檢測,共檢測樣品204份,檢出致病菌27份,檢出率13.24%[14]。本項(xiàng)目調(diào)查中致病菌檢出率高達(dá)41.30%,從檢出的致病菌種類來看,副溶血性弧菌檢出率高于單增李斯特菌,這說明副溶血性弧菌是生食水產(chǎn)品中最常見的致病微生物。主要原因是生食水產(chǎn)品大多都是海產(chǎn)品,而海水的鹽度非常適合副溶血性弧菌的生長。通過對比散裝冰鮮產(chǎn)品及真空包裝冷凍產(chǎn)品的感染情況可以看出,散裝冰鮮產(chǎn)品感染率遠(yuǎn)高于后者。一方面可能是魚體自身感染的細(xì)菌,但更大的可能是銷售中的交叉污染造成,因?yàn)樘鞖庋谉?,魚肉中細(xì)微的變質(zhì)肉眼看不出來,但一旦堆放在一起銷售,就很容易造成交叉污染。而真空包裝冷凍產(chǎn)品也有檢出,一方面可能是魚體自身感染的細(xì)菌,也有可能是加工企業(yè)管理不嚴(yán)格造成的交叉污染或者加工工具的污染。
從時(shí)間變化上來看,隨著由春入夏氣溫升高,致病菌的檢出率上升,這與純培養(yǎng)狀態(tài)下細(xì)菌的生長曲線相吻合。
通過本次調(diào)查可以看出,生食水產(chǎn)品中病原微生物感染情況很嚴(yán)重,食用不當(dāng)可能會引發(fā)群體腹瀉等食品安全事件。在爆發(fā)突發(fā)性食品安全事故時(shí),快速溯源非常重要,有利于控制發(fā)病源進(jìn)而控制疫情的蔓延。在調(diào)研中,很多經(jīng)營者所說的產(chǎn)品原產(chǎn)地經(jīng)證實(shí)有部分不屬實(shí),以次充好、以假亂真現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。如果消費(fèi)者或是政府監(jiān)管部門能隨時(shí)查到商品來源及產(chǎn)品信息,對突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)的控制以及消費(fèi)者權(quán)益的保障都有利。同時(shí)消費(fèi)者自身很關(guān)注食品安全,但是由于生食性水產(chǎn)品烹飪不當(dāng)引發(fā)的食品安全事件也很多,主要是因?yàn)橄M(fèi)者接收信息范圍窄,有時(shí)尚未意識到自己飲食的方式不安全,這就需要政府積極引導(dǎo)。根據(jù)本項(xiàng)目的調(diào)查結(jié)果,食用散裝冰鮮產(chǎn)品感染疾病風(fēng)險(xiǎn)較大,可以引導(dǎo)消費(fèi)者食用真空包裝冷凍保藏的產(chǎn)品。
本研究建立了快速、定量檢測水產(chǎn)品中副溶血性弧菌及單增李斯特菌的多重RT-PCR方法,通過對東南沿海地區(qū)的92份生食水產(chǎn)品樣品的檢測表明,致病菌總體檢出率為41.30%,其中副溶血性弧菌檢出率為39.13%,單增李斯特菌檢出率為20.65%。該方法內(nèi)在36 h內(nèi)實(shí)現(xiàn)對水產(chǎn)品中致病菌的定量檢測,遠(yuǎn)快于國標(biāo)方法,具有快速、靈敏、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);同時(shí)檢測結(jié)果分析表明東南沿海地區(qū)生食水產(chǎn)品中致病菌污染情況較為嚴(yán)重,相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)管理及控制。
[1]高培.生食水產(chǎn)品食用安全性研究[J].食品研究與開發(fā),2005,(5):202-205.
[2]秦品章.生食水產(chǎn)品的衛(wèi)生 (綜述)[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2000,(5):40-43.
[3]鄭理.上海市熗、醉小水產(chǎn)品衛(wèi)生狀況的調(diào)查研究[J].中國食品衛(wèi)生雜志,1996,8(1):41-43.
[4]鄭鵬然,周樹南.食品衛(wèi)生全書[M].北京:紅旗出版社,1996:1415-1426.
[5]戴昌芳,方悅怡,嚴(yán)紀(jì)文,等.生食水產(chǎn)品常見病原微生物污染與安全性評價(jià)[J]. 中國公共衛(wèi)生,2006,(4):449-450.
[6]劉海泉,趙強(qiáng),孫曉紅,等.多重PCR快速檢測食品中的單核細(xì)胞增生性李斯特菌[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,43(23):4893-4900.
[7]Zhaohuan Zhang,Haiquan Liu,Yang Lou,etal.Quantifying viableVibrioparahaemolyticusandListeriamonocytogenessimultaneously in raw shrimp[J].Appl Microbiol Biotechnol,2015,99:6451-6462.
[8]Nordstrom J L,Vickery M C L,Blackstone G M,etal.Developmentofamultiplexreal-timePCR assaywith an internal amplification controlfor the detection of totaland pathogenicVibrio parahaemolyticusbacteria in oysters[J].Appl Environ Microbiol,2007,73:5840-5847.
[9]Omiccioli E,Amagliani G,Brandi G,et al.A new platform for Real-Time PCR detection ofSalmonellaspp.,Listeria monocytogenesand Escherichia coli O157 in milk[J].Food Microbiol,2009,26:615-622.
[10]Zhang Z H,Xiao L L,Lou Y,et al.Development of a multiplex real-time PCR method for simultaneous detection ofVibrio parahaemolyticus,Listeria monocytogenesandSalmonellaspp.in raw shrimp[J].Food Control,2015,51:31-36.
[11]GB 4789.7-2013食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 副溶血性弧菌檢驗(yàn)[S].
[12]GB 4789.30-2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 單核細(xì)胞增生李斯特氏菌檢驗(yàn)[S].
[13]張輝,王興龍.食品中單核細(xì)胞增生性李斯特氏菌PCR快速檢測[J]. 食品科學(xué),2008,29(4):324-327.
[14]湯志榮,張磊,騰迪云.上海市生食水產(chǎn)品安全監(jiān)管研究[J].上海食品藥品監(jiān)管情報(bào)研究,2012,12(119):18-21.
Rapid Detection of Pathogen Pollution in Raw Seafood in the Southeast Coastal City by Multiple RT-PCR
XIE Qingchao1,3,4, LI Xiang2, ZHAO Yong1,3,4, HUANG Xinxin2, PAN Yingjie1,3,4,GUO Dehua2*, LIU Haiquan1,3,4,5**
(1.College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai, 201306;2.Shanghai Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau;3.Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing&Preservation;4.Laboratory of Quality&Safety Risk Assessment for Aquatic Product on Storage and Preservation(Shanghai), Ministry of Agriculture 5.Engineering Research Center of Food Thermal-processing Technology, Shanghai Ocean University)
A multiple real time polymerase chain reaction (RT-PCR) system was developed to detectVibrio parahemolyticusandListeria monocytogenesin raw seafood quickly and quantitatively.92 samples of raw seafood which were sampled in the southeast coastal city of China were tested and compared with standard methods,then analysis detectable rate variation tendency in time.The rapid test results were obtained 36 h later and standard methods test results were obtained 3-5 d later,both of the two methods had same detectable rate.The total detectable rate of pathogens was 41.30%,and the detectable rate ofVibrio parahemolyticusandListeria monocytogeneswere 39.13% and 20.65%.The comparison results showed that multiple RT-PCR method is rapid,sensitive and specific.The investigation results showed that pathogens pollution in raw seafood in the southeast coastal city was relatively serious,and the relevant departments should strengthen the management.
Multiple RT-PCR;Rapid Detection;Raw Seafood;Pathogen
TS207.4;Q789
E-mail:qcxie@shou.edu.cn;*通訊作者E-mail:guodeh@shciq.gov.cn;**通訊作者E-mail:hqliu@shou.edu.cn
國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目 (31571917,31671779);上海市科技興農(nóng)重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目 (2015第4-8號、2016第1-1號);上海市教委曙光計(jì)劃 (15SG48)
2017-04-06