蔡云虹,劉學(xué)孜,劉麗娜,葛媛媛 ,謝九艷,張軍,高逸,張健,袁帥,龐玲玲,王喆*,姚粟*

1(中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究院有限公司,北京,100015)2(合肥華凌股份有限公司,安徽 合肥,230601) 3(中標(biāo)能效科技(青島)有限公司,山東 青島,266200)

在全球倡導(dǎo)“健康環(huán)保”大背景下,跨領(lǐng)域的健康家電技術(shù)研發(fā)成為推動(dòng)輕工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的趨勢(shì)。冰箱內(nèi)環(huán)境衛(wèi)生狀況及微生物多樣性研究近年來(lái)備受關(guān)注。而微生物通過(guò)未清洗的食材、食材包裝表面或消費(fèi)者手部攜帶等途徑進(jìn)入冰箱內(nèi)環(huán)境,且部分菌株如假單胞菌(Pseudomonassp.)、氣單胞菌(Aeromonassp.)、李斯特菌(Listeriamonocytogenes)可在低溫環(huán)境下生長(zhǎng)[1-2],造成冰箱使用過(guò)程中的微生物污染[3],或引起食品腐敗而產(chǎn)生異味[4]。此外,不良存儲(chǔ)習(xí)慣也可能造成食材交叉污染,在食用即食產(chǎn)品時(shí)帶來(lái)潛在安全隱患[5-6]。

目前,國(guó)內(nèi)外關(guān)于家用冰箱衛(wèi)生狀況調(diào)研、微生物群落多樣性的研究,大部分集中于冰箱中食源性致病菌的檢測(cè),而針對(duì)不同地域及不同位點(diǎn)下的冰箱在使用過(guò)程中的細(xì)菌多樣性鮮有報(bào)道。KENNEDY等[7]調(diào)研了愛(ài)爾蘭地區(qū)1 020戶用戶使用習(xí)慣與其中900臺(tái)冰箱的衛(wèi)生狀況,發(fā)現(xiàn)使用習(xí)慣較好的消費(fèi)者冰箱中檢出的菌落總數(shù)相對(duì)較低。CATELLANI等[8]研究意大利293臺(tái)受試冰箱后發(fā)現(xiàn),不同位點(diǎn)衛(wèi)生狀況存在差異性,冷藏室底部相較冷藏室側(cè)壁的菌落總數(shù)較高。利用傳統(tǒng)培養(yǎng)技術(shù)的研究表明,冰箱冷藏室中的細(xì)菌主要以不動(dòng)桿菌屬(Acinetobacter)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、芽胞桿菌屬(Bacillus)和金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)為主[1]。羊宋貞等[9]在中國(guó)5臺(tái)冰箱中分離得到14株條件致病菌,主要為葡萄球菌屬(Staphylococcus),占總分離細(xì)菌株數(shù)的16.67%。而廣泛關(guān)注的L.monocytogenes在伊朗180臺(tái)家用冰箱的檢出率為0.5%[10]。

本研究選取中國(guó)5個(gè)不同城市的冰箱樣品,采集不同位點(diǎn),基于可培養(yǎng)技術(shù)開(kāi)展細(xì)菌多樣性分析,系統(tǒng)性摸底調(diào)研家用冰箱使用過(guò)程中的微生物污染狀況,探究細(xì)菌多樣性及優(yōu)勢(shì)菌株分布,重點(diǎn)關(guān)注食品腐敗菌、產(chǎn)異味能力菌株或有潛在致病風(fēng)險(xiǎn)菌株的分布狀況,為升級(jí)優(yōu)化保鮮技術(shù),實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同位點(diǎn)的精準(zhǔn)控菌,研發(fā)健康家電奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 采樣對(duì)象和試劑

依據(jù)地理位置以及不同地域飲食習(xí)慣差異,選取哈爾濱、北京、青島、成都、廣州5個(gè)城市,每個(gè)城市3臺(tái)冰箱,共15臺(tái)樣品開(kāi)展入戶采集。針對(duì)冰箱主要存放食品類(lèi)型,兼顧不同用戶的家庭結(jié)構(gòu)、冰箱使用頻率及清潔頻率,根據(jù)冰箱結(jié)構(gòu)特征及文獻(xiàn)調(diào)研,確定冷藏室果蔬籃及內(nèi)壁、冷藏室門(mén)擱架、冷凍室內(nèi)壁和冷藏室空氣等4個(gè)采樣位點(diǎn)。

2021年11月至2022年5月共采集60個(gè)樣本,采樣前要求用戶2周內(nèi)不做徹底清潔。詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

表1 家用冰箱樣品信息表Table 1 Information of the tested domestic refrigerators

TSA(BD)、R2A瓊脂(BD)、哥倫比亞血瓊脂平板、0.85%生理鹽水,北京陸橋技術(shù)股份有限公司;丙三醇,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;瓊脂糖,北京全式金生物技術(shù)有限公司,PCR引物,生工生物工程(上海)股份有限公司;QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit,QIAGEN。

1.2 儀器與設(shè)備

AC2-6S1生物安全柜,ESCO公司;DK-8AX隔水式培養(yǎng)箱,上海一恒科學(xué)儀器有限公司;微量可調(diào)移液器,德國(guó)Eppendorf公司;648L冰箱,海爾智家股份有限公;電子天平,常熟市佳衡天平儀器有限公司;高壓滅菌鍋,日本HIRAYAMA公司;旋渦震蕩儀,德國(guó)Votex公司;基質(zhì)輔助激光解吸/電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(matrix-assisted laser desorption/ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)儀,德國(guó)BRUKER公司;EC250-90電泳儀、Gel DoCqM EZ凝膠成像儀,美國(guó)BIO-RAD;PCR儀,美國(guó)ABI公司;MA-100ST浮游菌采樣器,西瓦卡公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 采樣方法

1.3.1.1 電冰箱內(nèi)接觸表面采樣

參考GB/T 18204.4—2013《公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 第4部分:公共用品用具微生物》附錄A 公共場(chǎng)所、公共用品用具采樣方法,分別在冷藏室門(mén)擱架、冷藏室果蔬籃及其上下左右內(nèi)壁、冷凍室抽屜內(nèi)壁各隨機(jī)選取6個(gè)點(diǎn),將無(wú)菌棉拭子于5 mL無(wú)菌生理鹽水中浸潤(rùn),在采樣區(qū)(5 cm×5 cm)均勻涂抹5次,用滅菌剪刀剪去棉簽手接觸部位,并將剩余棉拭子置于無(wú)菌生理鹽水,封口并置于采樣箱中,于2～8 ℃下保存并運(yùn)輸,每個(gè)采樣位置收集2份樣品。

1.3.1.2 電冰箱空氣樣品采樣

參考GB/T 18204.3—2013《公共場(chǎng)所衛(wèi)生檢驗(yàn)方法 第3部分:空氣微生物》中的方法,在采樣前使用75%的酒精分別對(duì)采樣人員雙手、培養(yǎng)皿和儀器表面進(jìn)行消毒,將貼有玻璃紙的TSA培養(yǎng)基放裝入浮游菌采樣器內(nèi),再置于冰箱冷藏室進(jìn)行采樣,設(shè)定采樣流量為100 L/min,采樣時(shí)間10 min。采樣完成后,將培養(yǎng)皿用封口膜封口,于2～8 ℃下保存并運(yùn)輸。

1.3.2 分離方法

冰箱表面采集的樣品,以10倍梯度逐級(jí)稀釋,制得1∶10的樣品懸液。采集的冷藏室空氣樣品,將TSA培養(yǎng)基上的玻璃紙,置于無(wú)菌培養(yǎng)皿中,用5 mL PBS緩沖液進(jìn)行反復(fù)沖洗回收,制成樣品懸液。

吸取100 μL原液和稀釋液分別涂布于TSA、R2A、哥倫比亞血平板,每組平行2個(gè),然后分別置于30 ℃和6.5 ℃下好氧培養(yǎng)7～10 d。每天觀察不同條件下培養(yǎng)基上的菌落特征,選取培養(yǎng)基上不同形態(tài)的單菌落,通過(guò)平板劃線進(jìn)行純化,并記錄菌落形態(tài)特征和數(shù)量。

1.3.3 菌種鑒定

1.3.3.1 MALDI-TOF MS鑒定

采用甲酸萃取法制備檢測(cè)樣本,分別挑取培養(yǎng)皿中各菌株菌體,混勻于300 μL超純水中,添加 900 μL無(wú)水乙醇充分振蕩,離心菌體并去除上清液,完全去除乙醇后,用50 μL 70%(體積分?jǐn)?shù))甲醇重懸菌體細(xì)胞,再加入50 μL乙腈,通過(guò)移液槍反復(fù)吹打混合懸液;將制備的懸液按照MALDI-TOF MS檢測(cè)規(guī)程進(jìn)行鑒定分析,確定菌株種水平分類(lèi)學(xué)地位。結(jié)果得分位于2.00～3.00,表示可鑒定到種水平;結(jié)果得分位于1.70～1.99,表示可鑒定到屬水平;結(jié)果得分位于0.00～1.69,表示沒(méi)有可信的鑒定結(jié)果。

1.3.3.2 16S rDNA基因序列測(cè)定

對(duì)于未有鑒定結(jié)果的菌株,分別提取各菌株的基因組DNA,以基因組DNA為模板,采用細(xì)菌16S rDNA通用正向引物27F和反向引物1492R進(jìn)行PCR擴(kuò)增,PCR反應(yīng)條件參數(shù)如下:94 ℃,5 min,1 cycle;94 ℃、1 min,55 ℃、1 min,72 ℃、1.5 min,30 cycles;72 ℃,10 min,1 cycle。將得到的PCR產(chǎn)物送至生工生物進(jìn)行16S rDNA基因序列測(cè)定。使用EzBioCloud服務(wù)器(www.ezbiocloud.net/identify) 進(jìn)行相似性搜索,將菌株的16S rRNA基因序列與已發(fā)表的有效種進(jìn)行比較,獲得菌株的分類(lèi)學(xué)地位。

1.4 數(shù)據(jù)分析

使用Kruskal-Wallis test (www.statskingdom.com/kruskal-wallis-calculator.html)對(duì)冰箱不同部位及不同地區(qū)冰箱的菌落總數(shù)及嗜冷菌總數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。P<0.05時(shí)認(rèn)為數(shù)據(jù)間有顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 家用冰箱使用過(guò)程中的微生物衛(wèi)生狀況

如表2所示,5座城市15臺(tái)冰箱中,冷藏室果蔬籃及內(nèi)壁、冷藏室門(mén)擱架、冷凍室內(nèi)壁的微生物總數(shù)為102～103CFU/cm2,嗜冷菌總數(shù)為101～102CFU/cm2;冷藏室空氣微生物總數(shù)在10 CFU/m3左右,而冷藏室空氣嗜冷菌幾乎無(wú)法檢出。結(jié)果顯示,電冰箱的微生物總數(shù)和嗜冷菌總數(shù)的分布趨勢(shì)一致。使用Kruskal-Wallis test對(duì)冰箱不同采樣位點(diǎn)及不同城市冰箱的微生物總數(shù)及嗜冷菌總數(shù)開(kāi)展統(tǒng)計(jì)學(xué)分析發(fā)現(xiàn),P值均大于0.05,證明15臺(tái)冰箱不同采樣位點(diǎn)及不同城市間的微生物總數(shù)及嗜冷菌總數(shù)均無(wú)顯著差異。此外,研究發(fā)現(xiàn)樣品2的冷凍室內(nèi)壁、樣品7的冷藏室果蔬籃及內(nèi)壁2個(gè)采樣位點(diǎn)相比偏高,而樣品8各位點(diǎn)的微生物總數(shù)相對(duì)較少。結(jié)合用戶的清潔習(xí)慣及清潔頻率調(diào)研情況發(fā)現(xiàn),樣品2及樣品7的清潔頻率較低,且食品貯存時(shí)生熟混放,而樣品8使用時(shí)分區(qū)嚴(yán)格且定期進(jìn)行徹底清潔,推測(cè)差異與個(gè)人清潔習(xí)慣和電冰箱衛(wèi)生狀況具有較大關(guān)聯(lián)。

表2 不同位點(diǎn)及不同城市間家用冰箱樣品的微生物總數(shù)及嗜冷菌總數(shù)結(jié)果Table 2 Total viable count of the tested domestic refrigerators

2.2 基于可培養(yǎng)技術(shù)的細(xì)菌分離鑒定

2.2.1 冰箱中可培養(yǎng)細(xì)菌整體分離結(jié)果

北京、廣州、哈爾濱、成都、青島5個(gè)城市15臺(tái)冰箱中共分離獲得63個(gè)屬155種459株細(xì)菌。在30 ℃培養(yǎng)條件下,共分離到50個(gè)屬131種350株細(xì)菌,結(jié)果如圖1-A所示。在屬水平上分離頻次較高的細(xì)菌主要為Bacillus101株、Staphylococcus29株、微桿菌屬(Microbacterium)22株、微球菌屬(Micrococcus)20株。Bacillus內(nèi)分離頻次較高的為蠟樣芽胞桿菌(B.cereus)28株,其可在米飯、牛奶、蔬菜等食物中定植,代謝產(chǎn)生腸毒素、催吐毒素等,導(dǎo)致腹瀉、嘔等,是一類(lèi)分布較為廣泛的食源性致病菌[11];Staphylococcus內(nèi)分離頻次較高的為松鼠葡萄球菌(S.sciuri),共5株,其廣泛在動(dòng)物源食品中分布,具有脫羧酶活性,可產(chǎn)生生物胺,從而導(dǎo)致食品腐敗[11];Microbacterium內(nèi)分離頻次較高的為樹(shù)狀微桿菌(M.arborescens),共7株,主要報(bào)道來(lái)源于植物根莖[11];Micrococcus內(nèi)分離頻次較高的為藤黃微球菌(M.luteus),共19株,來(lái)源于人體皮膚表面及空氣環(huán)境,可代謝汗腺及皮脂,產(chǎn)生異味[11-12]。在6.5 ℃培養(yǎng)條件下,共獲得細(xì)菌24個(gè)屬46種108株細(xì)菌,結(jié)果如圖1-b所示。其中分離頻次較高的屬分別是Pseudomonas,共41株、嗜冷桿菌屬(Psychrobacter),共15株和索絲菌屬(Brochothrix),共10株。Pseudomonas為文獻(xiàn)中廣泛報(bào)道的嗜冷微生物,其屬內(nèi)的莓實(shí)假單胞菌(P.fragi)、陰城假單胞菌(P.umsongensis)及韓國(guó)假單胞菌(P.koreensis)均有報(bào)道可以在4 ℃下生長(zhǎng)[11,13-14]。Psychrobacter也屬于嗜冷微生物,其中,海嗜冷桿菌(P.maritimus)及食物嗜冷桿菌(P.alimentarius)報(bào)道來(lái)自于海鮮產(chǎn)品,并可在4 ℃下生長(zhǎng)[13-14]。這些具有低溫生長(zhǎng)特性的菌株在冰箱冷藏室設(shè)定溫度內(nèi)生長(zhǎng),不僅加速食物變質(zhì),還對(duì)人們的健康構(gòu)成隱患,因此,在抗菌、除菌技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)中需關(guān)注此類(lèi)微生物。

a-30℃培養(yǎng)條件下,分離頻次>3;b-6.5℃培養(yǎng)條件下,分離頻次>1圖1 細(xì)菌分離株及其分離頻次Fig.1 Bacterial isolates and their isolation frequencies

圖2表明,30 ℃與6.5 ℃培養(yǎng)條件下共分離獲得15個(gè)屬的共有細(xì)菌,在2種培養(yǎng)條件下分離頻次均較高的有Pseudomonas、泛菌屬(Pantoea)、Acinetobacter與Psychrobacter,這些菌株可適應(yīng)較廣的溫度范圍,可以在4～30 ℃下生長(zhǎng)[11]。30 ℃培養(yǎng)條件下共分離獲得35個(gè)屬的特有細(xì)菌,其中分離頻次較高的有Staphylococcus、Micrococcus與考克氏菌屬(Kocuria)。6.5 ℃培養(yǎng)條件下共分離獲得9個(gè)屬的特有細(xì)菌,其中分離頻次較高的有嗜冷鏈球菌屬(Peribacillus)。

圖2 30 ℃及6.5 ℃培養(yǎng)條件下分離的共有細(xì)菌及特有細(xì)菌Fig.2 Common bacteria and endemic bacteria isolated under 30 ℃ and 6.5 ℃

2.2.2 不同城市冰箱中可培養(yǎng)細(xì)菌的分離鑒定

為探究地域因素對(duì)冰箱使用過(guò)程中細(xì)菌多樣性的影響,在屬水平上統(tǒng)計(jì)冰箱分離株種類(lèi)和數(shù)量。5個(gè)城市中,哈爾濱共分離到細(xì)菌23個(gè)屬95株,主要為Bacillus、Pseudomonas、Staphylococcus;北京共分離到細(xì)菌35個(gè)屬124株,主要為Pseudomonas、Bacillus、Microbacterium;青島共分離到細(xì)菌23個(gè)屬56株,主要為Bacillus、Psychrobacter、Pseudomonas;成都共分離到細(xì)菌18個(gè)屬58株,主要為Pseudomonas、Bacillus、Micrococcus;廣州共分離到細(xì)菌24個(gè)屬126株,主要為Bacillus、Staphylococcus、Pantoea。通過(guò)主成分分析(圖3-a)可知,北京、廣州、成都、哈爾濱可培養(yǎng)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)具有較高的相似性,廣州地區(qū)微生物集群聚集相對(duì)分離,表明廣州地區(qū)受試樣本的微生物群落結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)特。

a-主成分分析;b-共有細(xì)菌情況(屬水平)圖3 不同城市冰箱中可培養(yǎng)細(xì)菌的共有性分析Fig.3 Commonality analysis in household refrigerator samples among different cities

結(jié)果顯示,Bacillus、Staphylococcus、Acinetobacter、Kocuria、Micrococcus和Psychrobacter在5個(gè)城市中均有分布。其中Bacillus在15臺(tái)冰箱中均有分布。這類(lèi)菌屬常分離于土壤、水、空氣與食材中,是常見(jiàn)的環(huán)境微生物[11],容易通過(guò)環(huán)境與和冰箱貯存食物進(jìn)入冰箱,對(duì)冰箱的衛(wèi)生環(huán)境造成潛在威脅。已有研究表明,在生的、洗過(guò)的和冷凍的蔬菜中,在新鮮的、冷凍的和貯存的魚(yú)產(chǎn)品中,以及在變質(zhì)的肉、牛奶和奶酪中,都曾分離出這類(lèi)菌屬。

2.2.3 冰箱不同采樣位點(diǎn)可培養(yǎng)細(xì)菌的分離鑒定

為探究冰箱不同采樣位點(diǎn)對(duì)冰箱使用過(guò)程中細(xì)菌多樣性的影響,統(tǒng)計(jì)對(duì)比4個(gè)采樣位點(diǎn)分離株種類(lèi)和數(shù)量,冷藏室果蔬籃及內(nèi)壁共分離得到細(xì)菌33個(gè)屬150株,主要為Bacillus、Pseudomonas、Pantoea;冷藏室門(mén)擱架共分離得到細(xì)菌36個(gè)屬126株,主要為Bacillus、Pseudomonas、Psychrobacter;冷凍室內(nèi)壁共分離得到細(xì)菌30個(gè)屬141株,主要為Bacillus、Pseudomonas、Staphylococcus;冷藏室空氣共分離得到細(xì)菌16個(gè)屬42株,主要為Micrococcus、Staphylococcus、Moraxella。通過(guò)主成分分析(圖4-a)可知,冷藏室空氣位點(diǎn)的群落結(jié)構(gòu)更加聚集,表明各冷藏室空氣樣品間差距較小。而冷藏室果蔬籃及內(nèi)壁、冷藏室門(mén)擱架、冷凍室內(nèi)壁的群落結(jié)構(gòu)相對(duì)分散,且彼此之間沒(méi)有顯著差異。

a-主成分分析;b-共有細(xì)菌情況(屬水平)圖4 不同采樣位點(diǎn)樣品可培養(yǎng)細(xì)菌的共有性分析Fig.4 Commonality analysis in household refrigerator samples among different sample sites

如圖4所示,15臺(tái)冰箱各位點(diǎn)無(wú)共有細(xì)菌,其中10臺(tái)冰箱冷藏室果蔬籃及內(nèi)壁分離得到Bacillus;12臺(tái)冰箱冷藏室門(mén)擱架分離得到Bacillus;7臺(tái)冰箱冷凍室內(nèi)壁分離得到Bacillus;9臺(tái)冰箱冷藏室空氣中分離得到Micrococcus。對(duì)比不同位點(diǎn)下的分離結(jié)果,80%的冰箱的可接觸表面中均分離得到Bacillus。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,部分Bacillus菌株具有獨(dú)特的具有S蛋白層(S-layers),該蛋白使微生物具有強(qiáng)烈的抗輻射能力[11]。因此,在后續(xù)冰箱研發(fā)接觸表面的抗菌材料時(shí),應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注Bacillus在抗菌材料上的生長(zhǎng)特性與抗性。同時(shí),60%的冰箱的冷藏室空氣中分離得到Micrococcus,其廣泛報(bào)道來(lái)源于人體皮膚表面和空氣中,是空氣中的優(yōu)勢(shì)菌屬[15]。屬內(nèi)主要為藤黃微球菌(M.luteus),該菌株可代謝產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),使人體及環(huán)境產(chǎn)生異味,同時(shí)具有較強(qiáng)的Grammar射線抗性[16],后續(xù)針對(duì)冰箱如光觸酶、離子法等主動(dòng)殺菌方式的優(yōu)化中,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注對(duì)該菌株的除菌效果。

3 討論與結(jié)論

冰箱作為家庭生活必不可缺的食品貯存電器,其細(xì)菌多樣性備受關(guān)注。本研究從5個(gè)城市15個(gè)冰箱樣品中共分離獲得細(xì)菌63個(gè)屬155種459株細(xì)菌。30 ℃培養(yǎng)條件下分布較多的為Bacillus、Staphylococcus和Microbacterium,6.5 ℃培養(yǎng)條件下分布較多的為Pseudomonas、Psychrobacter和Brochothrix。其中,Bacillus、Pseudomonas、Staphylococcus和Pantoea在文獻(xiàn)中廣泛報(bào)道[1,8-10]。而Psychrobacter、Brochothrix、Erwinia、明串珠菌屬(Leuconostoc)、氣球菌屬(Aerococcus)為本研究新發(fā)現(xiàn)的分離頻次較高的菌株,可能由于參研冰箱所處地理環(huán)境位置不同,存放的食材及樣品部件采集位置不同等原因造成的差異性。

本研究也重點(diǎn)關(guān)注具有潛在致腐性、產(chǎn)異味性及條件致病性的細(xì)菌,其中分布較廣、且分離頻次較高的關(guān)鍵細(xì)菌有Pseudomonas、Bacillus、Staphylococcus、Brochothrix、Moraxella和Micrococcus,具體分離城市與位點(diǎn)如表3所示。其中,具有潛在低溫致腐性的關(guān)鍵細(xì)菌應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注莓實(shí)假單胞菌(P.fragi)、熒光假單胞菌(P.fluorescens)、松鼠葡萄球菌(S.sciuri)及熱殺索絲菌(B.thermosphacta)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,P.fragi具有脂酶和蛋白酶的活性,4 ℃條件下在肉、魚(yú)等食材表面形成帶有黏液的生物膜,在食物變質(zhì)過(guò)程中可產(chǎn)生乙基己酸酯、乙基辛酸酯、乙基壬酸酯等揮發(fā)性有機(jī)物,在低溫條件下具有潛在的致腐特性和產(chǎn)異味特性[17-18];P.fluorescens可在食品中產(chǎn)生蛋白酶、脂酶導(dǎo)致食品腐敗,是水產(chǎn)品、蔬菜、肉制品、乳制品的優(yōu)勢(shì)腐敗菌[18];S.sciuri廣泛在動(dòng)物源食品中分布,具有脫羧酶活性,可產(chǎn)生生物胺,從而導(dǎo)致食品腐敗[11];B.thermosphacta可在低溫有氧條件下生長(zhǎng)并使食物產(chǎn)生綠色腐敗液、代謝惡臭終產(chǎn)物(乙偶姻等)致使食物變質(zhì),在低溫條件下具有潛在的致腐特性和產(chǎn)異味特性[11]。具有產(chǎn)異味性的關(guān)鍵細(xì)菌應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注奧斯陸莫拉氏菌(M.osloensis)與M.luteus。據(jù)報(bào)道,M.osloensis是人類(lèi)生活環(huán)境中常見(jiàn)的產(chǎn)異味細(xì)菌,部分菌株可能代謝惡臭終產(chǎn)物4-甲基-3-己烯酸,具有潛在的產(chǎn)異味特性[19];M.luteus廣泛來(lái)源于哺乳動(dòng)物皮膚和環(huán)境中,可以通過(guò)賴(lài)氨酸脫羧酶代謝尸胺,具有潛在產(chǎn)異味特性[12]。參考《人間傳染病目錄》報(bào)道條件致病菌,本研究重點(diǎn)關(guān)注的三級(jí)條件致病菌有蠟樣芽胞桿菌(B.cereus)、成團(tuán)泛菌(P.agglomerans)、淺綠氣球菌(A.viridans)和腐生葡萄球菌(S.saprophyticus)。其中,B.cereus的部分菌株能夠引起腹痛和腹瀉、急性惡心和嘔吐2種典型癥狀[20],可來(lái)源于肉類(lèi)、菜類(lèi)、醬料(香草),也是冰箱中廣泛報(bào)道的菌株;P.agglomerans的部分菌株可引起人體產(chǎn)生菌血癥[20];A.viridans的部分菌株可引起心內(nèi)膜炎、尿路感染等癥狀產(chǎn)生[11];S.saprophyticus的部分菌株可引起女性泌尿系統(tǒng)感染[11]。而文獻(xiàn)中廣泛關(guān)注的條件致病菌L.monocytogenes、小腸結(jié)腸炎耶氏菌(Y.enterocolitica)、大腸桿菌(E.coliO157)、彎曲桿菌屬(Campylobacter)和沙門(mén)氏菌(Salmonella)并未在本研究中分離得到。

表3 冰箱使用過(guò)程中關(guān)鍵細(xì)菌的特性及分離情況Table 3 Characteristics and isolation of key bacteria in tested domestic refrigerators

綜上,本研究基于可培養(yǎng)技術(shù),探究不同地域和電冰箱不同采樣位置的微生物的細(xì)菌多樣性。從5個(gè)城市15個(gè)冰箱樣品中共分離獲得63個(gè)屬155種459株細(xì)菌。其中,5個(gè)城市共有細(xì)菌為芽胞桿菌屬(Bacillus),7臺(tái)冰箱可接觸表面的共有細(xì)菌為芽胞桿菌屬(Bacillus),9臺(tái)冰箱中空氣的共有細(xì)菌為微球菌屬(Micrococcus)。重點(diǎn)關(guān)注普遍存在且具有潛在條件致病性、致腐特性和產(chǎn)異味特性菌株,確定芽胞桿菌屬(Bacillus)、假單胞菌屬(Pseudomonas)、葡萄球菌屬(Staphylococcus)、索絲菌屬(Brochothrix)、莫拉氏菌屬(Moraxella)和微球菌屬(Micrococcus)為中國(guó)家用冰箱中的關(guān)鍵細(xì)菌,在后續(xù)針對(duì)冰箱抗菌除菌技術(shù)的優(yōu)化升級(jí)中,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注針對(duì)這些關(guān)鍵細(xì)菌的科學(xué)控制,以期推動(dòng)實(shí)現(xiàn)家庭環(huán)境微生態(tài)健康。