馬馮莉 ， 張昭寰 ， 吳佳敏 ， 孫曉紅 ，2，3， 潘迎捷 ，2，3， 趙 勇 *，2，3

（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)部水產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（上海），上海 201306）

南美白對(duì)蝦是南亞和東南亞地區(qū)最為重要的水產(chǎn)品，常因其汁鮮肉嫩、營(yíng)養(yǎng)豐富、價(jià)格適中，成為消費(fèi)者的水產(chǎn)品首選，其銷售量占到全球蝦產(chǎn)量的90%以上，與中國(guó)對(duì)蝦、斑節(jié)對(duì)蝦并列，被稱為世界三大經(jīng)濟(jì)對(duì)蝦之一[1]。然而，南美白對(duì)蝦卻攜帶很多致病菌，其中，副溶血性弧菌（Vibrio parahemolyticus，簡(jiǎn)稱VP）被認(rèn)為是首要致病菌，常引起傷口感染、敗血癥、腹瀉、頭痛和急性腸胃炎等疾病，在實(shí)際生活中，常常會(huì)因?yàn)椴徽?dāng)?shù)募庸げ僮?、運(yùn)輸、消費(fèi)等引起副溶血性弧菌在即食蝦上滋長(zhǎng)[2]，這極大地危害了蝦的質(zhì)量和公共健康，因此控制對(duì)蝦中的副溶血性弧菌對(duì)食用安全對(duì)蝦具有重大意義。VP的主要致病因子為溶血毒素，目前發(fā)現(xiàn)的主要有耐熱性溶血毒素（TDH）；耐熱性溶血毒素相關(guān)的溶血毒素（TRH）和不耐熱溶血毒素（TLH）。而TDH是一種能消化血細(xì)胞細(xì)胞壁的酶，能在血瓊脂培養(yǎng)基上產(chǎn)生一種β-型溶血環(huán)，被稱為神奈川現(xiàn)象，呈現(xiàn)神奈川陽(yáng)性 （Kanagawa phenmomenon positive，KP+），而無(wú)毒性的菌株則呈現(xiàn)神奈川陰性，流行病學(xué)調(diào)查研究也同樣表明副溶血性弧菌的致病力與TDH有很高的相關(guān)性。因此，TDH被認(rèn)為是該致病菌的主要毒力因子[3]，研究攜帶有tdh致病基因的副溶血性弧菌的生長(zhǎng)特性在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重大意義。

預(yù)測(cè)微生物學(xué)最初由食品預(yù)測(cè)微生物學(xué)發(fā)展而來(lái)，主要是運(yùn)用微生物學(xué)、工程數(shù)學(xué)以及統(tǒng)計(jì)學(xué)建立數(shù)學(xué)模型，利用所建立的模型，結(jié)合計(jì)算機(jī)以及配套軟件預(yù)測(cè)以及描述微生物在不同環(huán)境條件下的生長(zhǎng)、死亡情況，這些環(huán)境條件主要包括溫度、培養(yǎng)基質(zhì)、水分活度、pH值以及氣體環(huán)境等等[4]。預(yù)測(cè)微生物學(xué)的主要目的是在不進(jìn)行微生物檢測(cè)的條件下快速預(yù)測(cè)產(chǎn)品貨架期和安全性，其核心在于建立完善的數(shù)學(xué)模型。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是食品安全控制的有效手段，而預(yù)測(cè)模型是進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估的工具，目前，基于副溶血性弧菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究多集中于單一菌株在不同環(huán)境條件上建立的模型[5-6]，很少有文獻(xiàn)探討研究關(guān)于不同來(lái)源的高致病性副溶血性弧菌的生長(zhǎng)及其生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)是否存在差異。而作為水產(chǎn)品中最常見(jiàn)的一種致病性微生物，建立其完善的預(yù)測(cè)模型對(duì)于保障水產(chǎn)品質(zhì)量、預(yù)測(cè)水產(chǎn)品貨架期具有市場(chǎng)意義。世界衛(wèi)生組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在2011年發(fā)布了副溶血性弧菌在水產(chǎn)品中的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告，其中提到不同菌株的生長(zhǎng)特性具有差異，即基于不同菌株建立的預(yù)測(cè)模型與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的不確定性存在直接相關(guān)性，所以，建模時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮菌株異質(zhì)性[7]。

為了探討脅迫溫度下高致病性副溶血性弧菌的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)差異，作者選用兩株相同致病性菌株ATCC 33847和F 18，建立4～30℃溫度條件下的生長(zhǎng)模型和失活模型，運(yùn)用多重?cái)?shù)學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)確定最為適合副溶血性弧菌在南美白對(duì)蝦上的生長(zhǎng)模型，在獲得模型參數(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析高致病性副溶血性弧菌在即食蝦上的生長(zhǎng)特性，比較其生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，為食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與材料

高精度恒溫培養(yǎng)箱：日本Sanyan公司；BagMixer 400 VW型拍打式均質(zhì)器：法國(guó)Interscience公司；離心機(jī)：德國(guó) Eppendorf公司；ATCC 33847（tlh+/tdh+/trh-）、F 18（tlh+/tdh+/trh-）：中國(guó)科學(xué)院微生物研究所購(gòu)買(mǎi)，菌株儲(chǔ)存于-80℃冰箱內(nèi)，甘油保存；TCBS培養(yǎng)基、TSA培養(yǎng)基、胰蛋白胨大豆肉湯（TSB）培養(yǎng)基：北京陸橋技術(shù)有限責(zé)任公司。

1.2 無(wú)菌蝦樣的制備

南美白對(duì)蝦購(gòu)于上海農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)，置于均質(zhì)袋中，貯藏于-80℃下。實(shí)驗(yàn)前將南美白對(duì)蝦于4℃下解凍12 h，將解凍后的蝦樣品放入2.5 g/dL NaCl溶液中，煮沸20 min，置于生物安全柜中冷卻，挑選質(zhì)量為10 g左右的蝦樣本用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。另選取10只滅菌蝦樣，均質(zhì)涂布于TSA培養(yǎng)基上，過(guò)夜培養(yǎng)，未發(fā)現(xiàn)有菌落生長(zhǎng)，以證明蝦樣已去除本底微生物。

1.3 菌株懸浮液制備與接種

在凈化工作臺(tái)中分別取兩種副溶血性弧菌各1 mL 接種于 9 mL TSB（3 g/dL NaCl）中，37 ℃下?lián)u床培養(yǎng)10～12 h，然后再各取100 μL活化菌液分別接種至 9 mL TSB（3 g/dL NaCl）中，37 ℃下?lián)u床培養(yǎng)10～12 h。 將培養(yǎng)完成的菌液離心 10 min（3 000 g，15℃），去上清液，用PBS緩沖溶液調(diào)節(jié)吸光度，對(duì)于培養(yǎng)溫度分別為15、20、25、30℃的初始接種量采用3.6 lg cfu/g；培養(yǎng)溫度為4、7、10℃的初始接種量采用大約在 5.0 lg cfu/mL，吸取6 mL菌液加到500 mL 3 g/dL NaCl溶液中制備菌株懸浮液，搖勻。

在生物安全柜中將挑選出的南美白對(duì)蝦樣本放入上述菌株懸浮液中，振蕩40 min，使南美白對(duì)蝦與懸浮液充分接觸，進(jìn)行接菌。接菌完成后，將蝦樣本放置在 4、7、10、15、20、25、30 ℃下進(jìn)行恒溫貯藏。

1.4 微生物計(jì)數(shù)

在無(wú)菌條件下，將接菌后的蝦樣放入含有0.85 g/dL滅菌生理鹽水100 mL的無(wú)菌BagFilter均質(zhì)袋中拍打3 min，用0.85 g/dL滅菌生理鹽水進(jìn)行梯度稀釋，選用合適的稀釋度，取100 μL的稀釋液在TCBS瓊脂板上進(jìn)行涂布，將平板在37℃條件下培養(yǎng)24 h計(jì)算菌落數(shù)。每個(gè)取樣點(diǎn)做兩個(gè)平行，每個(gè)稀釋梯度重復(fù)2次。

1.5 生長(zhǎng)數(shù)據(jù)的擬合

1.5.1 一級(jí)模型擬合 在 10、15、20、25、30℃條件下，不同來(lái)源的副溶血性弧菌在即食南美白對(duì)蝦上的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)用修正Gompertz模型[8,10]（式1）、Baranyi模型[11]（式 2）、Logistic 模型[11]（式 3）擬合。 模型表達(dá)式如下：

1）修正Gompertz模型：

其中，N0：最初的細(xì)菌總數(shù)量，lg cfu/mL；Nt：時(shí)間為 t時(shí)的細(xì)菌總數(shù)量，lg cfu/mL；A：最大菌種量與初始菌種量之差，lg cfu/mL；λ：延滯期，h；μ：最大增長(zhǎng)速率，lg（cfu/mL）/h。

2）修正 Baranyi模型：

其中，N0：最初的細(xì)菌總數(shù)量，lg cfu/mL；Y：時(shí)間為 t時(shí)的細(xì)菌總數(shù)量，lg cfu/mL；h0：使模型擬合更加穩(wěn)定的初始細(xì)菌量的轉(zhuǎn)換值。

3）修正Logistic模型：

其中，x （t）： 時(shí)間為 t時(shí)的細(xì)胞數(shù)量，lg cfu/mL；A：時(shí)間t降到0的漸近線數(shù)值；C：向上和向下漸近線所能得到的差值；M：絕對(duì)生長(zhǎng)率最大的時(shí)間，h；B：當(dāng) t=M 時(shí)的相對(duì)生長(zhǎng)率，lg（cfu/mL）/h。

1.5.2 失活模型 在4、7℃條件下，不同來(lái)源的副溶血性弧菌在即食南美白對(duì)蝦上的失活情況用Log-linear模型[10]（式 5）、Weibull模型[11]（式 6）和Baranyi模型（式2）進(jìn)行擬合。模型表達(dá)式如下：

1）Log-linear模型：

2）Weibull模型：

其中，N0：最初的細(xì)菌總數(shù)量，lg cfu/mL；Nt：時(shí)間為 t時(shí)的細(xì)菌總數(shù)量，lg cfu/mL；D：表示弧菌降低一個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)所需要的時(shí)間，h；t：表示低溫處理時(shí)間，h；n、b：曲線形狀因子。

1.5.3 二級(jí)模型

1） Modified Ratkowsky（μmax-T） 模型

2） Non-linear Arrhenius（λ-T） 模型

其中，Tmin和Tmax分別是細(xì)菌生長(zhǎng)/死亡的最小/最大溫度理論值，℃；A，B，C，b 和 c：線性方程回歸系數(shù)。

1.5.4 模型評(píng)價(jià)

1）相關(guān)系數(shù)R2

R2的值在0～1之間，且越靠近1即表明預(yù)測(cè)模型的參考價(jià)值越高[9]。

2）均方根誤差RMSE[10]

均方根誤差RMSE是說(shuō)明模型預(yù)測(cè)值的離散程度的一種數(shù)值指標(biāo)。

3）準(zhǔn)確因子（Accuracy factor，Af）和偏差因子（bias factor，Bf）

Af=1說(shuō)明預(yù)測(cè)值與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值是相等的，Af值越大表明預(yù)測(cè)模型與觀測(cè)值的平均精準(zhǔn)度偏低；Bf主要用于判斷預(yù)測(cè)模型的偏差度，Bf=1，說(shuō)明所選用模型的擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值相同，所選用模型的擬合效果較好[10]。式9-12中，μobs代表實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值，μpred代表模型預(yù)測(cè)值，n代表觀測(cè)值個(gè)數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度下副溶血性弧菌的生長(zhǎng)差異分析

如圖1所示，ATCC 33847和F 18在 20～30℃條件下屬于生長(zhǎng)狀態(tài)，副溶血性弧菌的數(shù)量隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)而增長(zhǎng)，兩株菌的生長(zhǎng)類似，但在4～15℃，兩株菌的生長(zhǎng)呈現(xiàn)明顯差異。從20℃到30℃，ATCC 33847和 F 18的最大生長(zhǎng)量（Nmax）均為9 lg cfu/mL以上，兩者的生長(zhǎng)速率沒(méi)有明顯差異。高溫條件下研究高致病性VP時(shí)，溫度對(duì)其生長(zhǎng)特性的影響比其他因素要大，所以VP的生長(zhǎng)特性相似。

圖1 ATCC 33847和F 18在4～30℃下的生長(zhǎng)曲線Fig.1 Growth curves of ATCC 33847 and F 18 at 4～30 ℃

在15℃時(shí)，F(xiàn) 18的生長(zhǎng)比ATCC 33847的緩慢，兩株菌初現(xiàn)生長(zhǎng)差異。在10℃條件下，ATCC 33847和F 18在即食南美白對(duì)蝦上的生長(zhǎng)特性呈現(xiàn)了明顯的差異，ATCC 33847一直處于緩慢的生長(zhǎng)期，Nmax約為7.4 lg cfu/mL，而F 18在前40小時(shí)處于死亡狀態(tài)，菌落數(shù)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)不斷減少，但是在40 h之后，菌落數(shù)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而增長(zhǎng)，在培養(yǎng)時(shí)間達(dá)到140 h時(shí)，菌落數(shù)大約為5.5 lg cfu/mL，超過(guò)了初始接種量4.75 lg cfu/mL，這表明，F(xiàn) 18在10℃時(shí)呈現(xiàn)了較明顯的異質(zhì)性，其原因有待于進(jìn)一步研究。在4～7℃條件下，副溶血性弧菌的菌落數(shù)量都在逐步減少。在7℃時(shí)，ATCC 33847和F 18最少生長(zhǎng)量（Nmin）均降到2.9 lg cfu/mL左右，但是在培養(yǎng)期間，兩者的生長(zhǎng)特性具有一定的差異。F 18的數(shù)量隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，呈現(xiàn)緩慢減少的趨勢(shì)，但是ATCC 33847的數(shù)量下降比較快，且在培養(yǎng)前期（0～10 h），F(xiàn) 18的菌落數(shù)量基本保持不變，而ATCC 33847則下降了0.5 lg cfu/mL。在4℃，高致病性VP的生長(zhǎng)特性相差較大，F(xiàn) 18菌落數(shù)減少速度在20～45 h時(shí)比較小，且隨著培養(yǎng)時(shí)間延長(zhǎng)，菌落數(shù)存在一個(gè)反復(fù)現(xiàn)象，而ATCC 33847則一直處于減少狀態(tài)，在0～20 h期間菌落數(shù)急劇下降，之后呈現(xiàn)緩慢減少狀態(tài)。

由本研究的生長(zhǎng)特性可知，副溶血性弧菌在4～15℃條件下的生長(zhǎng)存在較大的異質(zhì)性，這表明與高溫條件相比，脅迫溫度下兩株高致病性VP的生長(zhǎng)特性受溫度影響比較小，其他因素對(duì)其影響比溫度大，如菌株來(lái)源不同，部分菌株會(huì)呈現(xiàn)較大的異質(zhì)性。

2.2 不同溫度條件下兩株致病性副溶血性弧菌的一級(jí)模型比較

為了探討高致病性VP在不同溫度條件下的生長(zhǎng)差異，采用修正Gompertz模型、修正Logistic模型和Baranyi模型三個(gè)一級(jí)模型來(lái)擬合兩株致病性VP在10～30℃下的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，使用Weibull模型、Baranyi模型和Log-linear模型三個(gè)一級(jí)模型來(lái)擬合兩株致病性VP在4～7℃下的死亡數(shù)據(jù)，并得到了相關(guān)參數(shù)，結(jié)果見(jiàn)表1。

從25～30℃，ATCC 33847和F 18在即食南美白對(duì)蝦上的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)均可以用所采用的三個(gè)模型進(jìn)行擬合，且擬合效果良好，修正決定系數(shù)R2adj均在0.924以上。F 18在15℃和20℃條件下的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)無(wú)法用Logistic模型進(jìn)行擬合，R2為0.800和0.223，而ATCC 33847在該溫度的擬合效果良好。而且，在10℃條件下，所選用的三個(gè)模型均無(wú)法擬合F 18的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，但是ATCC 33847的擬合效果良好。同樣，Baranyi模型對(duì)ATCC 33847在4℃時(shí)的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)擬合效果較好，但是對(duì)F 18的擬合效果較差，R2分別為0.935和0.390。

在模型擬合中，參數(shù)RMSE的值越大表明模型的預(yù)測(cè)值的離散程度越大，Af值越大表明預(yù)測(cè)模型與觀測(cè)值的平均精準(zhǔn)度偏低。同樣，Bf值偏離1越遠(yuǎn)，表明擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)觀測(cè)值相差越遠(yuǎn)，表明所選模型不佳。所以，綜合表1中的擬合參數(shù)，通過(guò)比較 R2adj、RMSE、Af和 Bf值， 選擇修正 Gompertz模型作為最適模型來(lái)擬合兩株致病性副溶血性弧菌ATCC 33847和F 18在15～30℃條件下的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)以及10℃下ATCC 33847的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，選用Baranyi模型來(lái)描述7℃條件下兩株菌以及4℃條件下ATCC 33847的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)，但是F 18在10℃和4℃條件下的生長(zhǎng)模型有待于進(jìn)一步研究。在15～30℃時(shí)，唐等[12]考慮到初始菌量的擬合正確性，選擇Baranyi模型為不同基因型VP在12℃和35℃時(shí)的最適模型，但也指出Modified Logistic和Gompertz的擬合度高于Baranyi模型。在本研究中，綜合比較Modified Gompertz和Baranyi模型的擬合參數(shù)，作者選擇Modified Gompertz為最適模型用來(lái)描述VP在15～30℃的生長(zhǎng)行為，這表明預(yù)測(cè)模型在選擇時(shí)具有一定的綜合性。這兩株致病菌生長(zhǎng)數(shù)據(jù)的擬合效果同樣表明，高溫條件下，高致病性VP的生長(zhǎng)異質(zhì)性較小；而脅迫溫度下高致病性VP的異質(zhì)性較大，在最適模型的選擇上存在一定的差異。即在研究致病性VP時(shí)不能籠統(tǒng)的選擇模型，需要經(jīng)過(guò)一定的比較、分析以及對(duì)模型進(jìn)行一定的修正。

表1 ATCC 33847和F 18在4～30℃條件下的動(dòng)力學(xué)生長(zhǎng)參數(shù)Table 1 Growth parameters of ATCC 33847and F 18 at 4～30 ℃

2.3 不同溫度條件下兩株致病性副溶血性弧菌的二級(jí)模型建立及其與同類研究做比較

基于最適模型擬合得到動(dòng)力學(xué)參數(shù)最大比生長(zhǎng)速率（μmax）和延滯期（LT），根據(jù)公式 7-8 建立二級(jí)模型見(jiàn)圖2。隨著溫度的升高，最大比生長(zhǎng)速率（μmax）逐漸變大，延滯期（LT）逐漸減小。從 15 ℃升至30℃過(guò)程中，F(xiàn) 18的μmax始終大于ATCC 33847，兩者的差值隨著溫度的升高而變大，在15℃時(shí)約為0.16 lg （（cfu/mL）/h），30 ℃時(shí)約為 0.7 lg（（cfu/mL）/h）；F 18的LT始終小于ACTT 33847，兩者的差值隨著溫度的升高而減小，在15℃時(shí)約為7.3 h，最小差值約為2.4 h，見(jiàn)表2。這表明，在生長(zhǎng)過(guò)程中，不同溫度條件下，相同致病性VP的μmax以及LT存在一定的差異。

圖2 ATCC 33847和F 18的最大比生長(zhǎng)速率（μmax）和延滯期（LT）的二級(jí)模型Fig.2 Secondary model for the effect of temperature（℃）on the specific maximum growth rate （μmax） and lagtime（LT） of ATCC 33847 and F 18

將本研究中的副溶血性弧菌在10～30℃的最大比生長(zhǎng)速率與同類文獻(xiàn)建立二級(jí)模型作比較，參考文獻(xiàn)見(jiàn)表3，結(jié)果見(jiàn)圖3。可以看出，雖然攜帶相同的tdh致病基因，但是相較于其他三個(gè)菌株，只有ATCC 33847的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)可以在10℃被模型較好的擬合得到μmax值，其他三個(gè)菌株的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)均無(wú)法被擬合；在20～30℃，VPD43的μmax值始終保持最大，依次為 F 18，O3：K6，最小的為 ATCC 33847，而且差值隨著溫度的升高而變大，這表明VPD43在南美白對(duì)蝦上的生長(zhǎng)最快，而ATCC 33847最慢，即相同基因型的VP在相同基質(zhì)上的生長(zhǎng)速率存在顯著性差異（P＜0.05）?？赡苡泻芏嘣蛞疬@一現(xiàn)象，Sant等[13]在2012年研究沙門(mén)氏菌和單增李斯特菌在即食生菜上的生長(zhǎng)表明，菌株之間的差異會(huì)引起生長(zhǎng)差異。同樣，Carlin等[14]在2013年研究芽孢桿菌7大親緣菌體的生長(zhǎng)時(shí)也發(fā)現(xiàn)了相同菌株存在生長(zhǎng)差異。所以攜帶有相同致病基因的菌株在生長(zhǎng)上存在異質(zhì)性。

在VP微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中建立預(yù)測(cè)微生物模型時(shí)，因選用的菌株來(lái)源不同，會(huì)使得VP的生長(zhǎng)呈現(xiàn)較大的生長(zhǎng)差異；不同研究中所選用的一級(jí)模型，同樣會(huì)對(duì)最大生長(zhǎng)量、初始接菌量、生長(zhǎng)速率等參數(shù)造成一定的偏差。通過(guò)本研究可以看出，高溫條件下，相同高致病性VP在即食蝦上的生長(zhǎng)特性具有相似性，但是生長(zhǎng)參數(shù)存在差異（P＜0.05）；在脅迫溫度下，相同致病性VP存在較大的生長(zhǎng)特性差異，其生長(zhǎng)參數(shù)存在顯著性差異（P＜0.05）。因此，在研究致病性VP的機(jī)理以及進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，需要考慮菌株異質(zhì)性所導(dǎo)致的影響，某一菌株所建立的模型應(yīng)用于另一菌株時(shí)，需要進(jìn)行修正或者直接建立新的模型，以便更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)菌株生長(zhǎng)的風(fēng)險(xiǎn)性。

表2 副溶血性弧菌在不同溫度下的 μmax（lg（cfu/mL）/h）和 LT（h）值Table 2 μmax（Log10（cfu/mL）/h）and LT（h） values of Vibrio parahaemolyticus at different temperatures

表3 本研究與同類研究副溶血性弧菌的生長(zhǎng)差異比較Table 3 Comparison of growth parameters of V.parahaemolyticus in the present study and the similar researches

圖3 本研究中致病性副溶血性弧菌在10～30℃的μmax與同類文獻(xiàn)做比較Fig.3 A μmaxcomparison of published and observed V.parahaemolyticus from 10℃to 30℃

3 結(jié) 語(yǔ)

預(yù)測(cè)微生物學(xué)模型是食品安全領(lǐng)域中的一個(gè)重要研究主題，為了能方便、準(zhǔn)確預(yù)測(cè)食品的貨架期、控制食品的品質(zhì)以及對(duì)食品進(jìn)行準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，目前，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者針對(duì)不同條件不同致病微生物和腐敗微生物開(kāi)展了大量的研究工作，這些工作使得預(yù)測(cè)微生物學(xué)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)得以逐步健全。如王璐華等[15]采用Gompertz和Linear方程擬合副溶血性弧菌在4～40℃條件下的生長(zhǎng)曲線，結(jié)果采用Gompertz模型作為VP的最適模型；Ting等[16]研究了單增李斯特菌和背景微生物在甜瓜上的生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明3-parameter logistic model可以較好的擬合單增李斯特菌在背景微生物下的生長(zhǎng)情況；賀群等[17]采用修正Gompertz模型、修正Logistic模型和Baranyi模型擬合面包蝦中副溶血性弧菌在10～37℃條件下的生長(zhǎng)情況，結(jié)果表明Gompertz模型擬合效果最佳。Yoon等采用修正Gompertz模型致病性和非致病性副溶血性弧菌擬合在肉湯和牡蠣勻漿中的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)，并用Davey和平方根模型等二級(jí)模型擬合延滯期和最大比生長(zhǎng)速率隨溫度的變化曲線，結(jié)果表明建立的模型可有效安全地預(yù)測(cè)副溶血性弧菌的生長(zhǎng)。Tang等[10]比較了不同致病性的副溶血性弧菌在南美白對(duì)蝦以及培養(yǎng)基上的生長(zhǎng)差異，證明不同致病性的副溶血性弧菌的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)存在一定的偏差。

由此可見(jiàn)，副溶血性弧菌的預(yù)測(cè)模型研究更多的集中在致病性、非致病性菌株在不同條件下、不同基質(zhì)中的生長(zhǎng)特性以及預(yù)測(cè)微生物模型的建立，這些研究為預(yù)測(cè)食品貨架期、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供了一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，但是因菌株異質(zhì)性所帶來(lái)的生長(zhǎng)差異分析有待于研究完善。從本研究結(jié)果可知，4～15℃下，兩株高致病性VP在即食南美白對(duì)蝦中的生長(zhǎng)特性及生長(zhǎng)參數(shù)存在顯著性差異（P＜0.05）；高溫條件下，兩株高致病性VP的生長(zhǎng)參數(shù)存在差異（P＜0.05）；在擬合最適模型時(shí)，F(xiàn) 18在10℃時(shí)的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)用所選用的模型無(wú)法擬合，而ATCC 33847的生長(zhǎng)數(shù)據(jù)擬合效果良好；建立二級(jí)模型時(shí)，F(xiàn) 18的最大比生長(zhǎng)速率始終大于ATCC 33847，最大差值可達(dá)到 0.7 lg(（cfu/mL）/h)；F 18 的延滯期始終小于ATCC 33847，最大差值可達(dá)到7.3 h。而與其他文獻(xiàn)相比較發(fā)現(xiàn)，攜帶有相同致病基因的VP的最大比生長(zhǎng)速率以及延滯期值等動(dòng)力學(xué)生長(zhǎng)參數(shù)存在顯著性差異（P＜0.05），這證明相同致病性菌株的生長(zhǎng)特性存在異質(zhì)性，而這會(huì)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性帶來(lái)一定的影響。

在進(jìn)行微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估時(shí)，現(xiàn)有的大多數(shù)研究所建立的預(yù)測(cè)模型并未根據(jù)菌株異質(zhì)性對(duì)所選用的模型進(jìn)行修正。而從模型的角度出發(fā)考慮，研究越貼近菌株的真實(shí)情況，所建立的預(yù)測(cè)模型更具有參考價(jià)值，以不切合現(xiàn)實(shí)情況或遠(yuǎn)離現(xiàn)實(shí)情況為基礎(chǔ)所建立的模型存在很大的不確定性，不利于相關(guān)管理部門(mén)直接使用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果對(duì)該食品做出管理措施，也不利于消費(fèi)者的健康消費(fèi)。所以，在研究副溶血性弧菌的或者其他水產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)將菌株異質(zhì)性作為影響因素之一，在之后應(yīng)詳細(xì)研究不同來(lái)源、不同致病性、不同血清型的副溶血性弧菌的生長(zhǎng)、死亡等生長(zhǎng)特征，建立不同影響因素下或者混合副溶血性弧菌的預(yù)測(cè)模型，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供更可靠、更全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。