朱冬梅,彭 珍,劉書亮,2,*,賴海梅,韓新鋒,2,鄒立扣
肉雞屠宰加工過程中沙門氏菌的污染情況及其耐藥性分析
朱冬梅1,彭 珍1,劉書亮1,2,*,賴海梅1,韓新鋒1,2,鄒立扣3
(1.四川農業大學食品學院,四川 雅安 625014;2.四川省農產品加工及貯藏工程重點實驗室,四川 雅安 625014;3.四川農業大學都江堰校區微生物學實驗室,四川 都江堰 611830)
目的:了解四川某肉雞屠宰加工過程不同環節沙門氏菌的污染情況、耐藥性和耐藥譜,為食品安全和臨床用藥提供理論依據。方法:根據GB 4789.4—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 沙門氏菌檢驗》、沙門氏菌科瑪嘉顯色培養基篩選疑似沙門氏菌,并針對沙門氏菌invA和hut基因的二重PCR方法對疑似沙門氏菌鑒定,再用紙片擴散法對其分離株進行10 種抗菌藥物(組合)的藥敏實驗,參考臨床和實驗室標準化研究所(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)標準(2010)判定藥敏結果。結果:從1 350 份樣品中,分離鑒定出156 株沙門氏菌;肉雞屠宰前沙門氏菌的污染率為13.53%;燙毛脫毛、開肛、凈膛、沖淋4 個環節雞胴體和分割雞肉、冷凍雞肉沙門氏菌的污染率分別為0、7.23%、9.80%、11.54%、14.50%、9.33%。沙門氏菌分離株對萘啶酸(100.00%)和氨芐西林(85.90%)的耐藥率最高,對甲氧芐啶/磺胺甲噁唑(44.23%)、慶大霉素(39.10%)、四環素(35.26%)的耐藥率較高,對頭孢曲松敏感,多重耐藥率為53.85%,共有39 種耐藥譜,從肉雞屠宰前到分割雞肉沙門氏菌分離株的耐藥譜型先下降再上升。結論:四川某肉雞屠宰生產鏈中沙門氏菌的污染率及其耐藥情況比較嚴重,且可能存在從上游向下游生產鏈傳播的情況,需要加強衛生和抗菌藥物使用監督。
沙門氏菌;肉雞屠宰環節;污染;耐藥性
沙門氏菌(Salmonella)是一種常見的人獸共患病原菌,該菌廣泛分布于自然界,主要寄生于畜禽體內和蛋類中,已經發現2 500多個血清型[1]。目前,沙門氏菌中毒事件已呈全球分布,據資料統計,在我國細菌性食物中毒中,有70%~80%由沙門氏菌引起,而在引起沙門氏菌中毒的食品中,約90%是肉、蛋、奶等畜禽產品[2-3]。雞肉是我國主要的動物性食品之一,肉雞在養殖過程中容易受到沙門氏菌感染,且在其屠宰加工過程中,存在著交叉污染情況[4],不同環節都容易造成沙門氏菌的污染、傳播,因此,實時檢測肉雞屠宰加工過程不同環節中沙門氏菌的污染分布情況,對確保雞肉安全和食品安全有重要意義。抗生素的濫用造成大量耐藥菌株的出現,相關數據表明,沙門氏菌對常用抗菌藥物的耐藥率隨著時間的推移,呈上升趨勢[5],且其耐藥性能通過食物鏈傳播到人群[6-8],對公共衛生安全構成嚴重的危害。
目前,對肉雞屠宰加工過程中不同環節沙門氏菌的污染分布研究較少。采用GB 4789.4—2010《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 沙門氏菌檢驗》方法檢驗沙門氏菌操作繁瑣、耗時耗力,靈敏度差,PCR方法因其快速、靈敏度高、特異性強等優點廣泛應用于細菌鑒定中,尤其是多重聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)技術在食源性致病菌的檢驗和鑒定上已得到較好應用[9]。目前,在沙門氏菌的PCR檢測中最常用的靶基因為invA基因[10]和hut基因[9]。
本研究通 過對四川某重點肉雞養殖場和肉雞屠宰加工廠不同加工環節中沙門氏菌進行分離鑒定,了解沙門氏菌在不同加工環節中的污染分布及耐藥情況,為獸醫臨床用藥提供數據參考。
1.1 材料
1.1.1 樣品
自四川省某重點肉雞養殖、屠宰場采集屠宰前肉雞糞樣、屠宰加工不同環節的胴體表面樣品(沖洗水)、分割雞肉樣以及冷凍雞肉樣,低溫運回實驗室。
1.1.2 菌株
腸炎沙門氏菌CICC21482、大腸桿菌ATCC25922四川農業大學食品微生物實驗室保存。
1.1.3 引物
根據文獻[9-10]針對沙門氏菌的invA基因和hut基因,設計兩對特異性引物,細菌16S rDNA的PCR擴增采用通用引物(表1),由大連寶生物工程有限公司合成。

表1 靶基因名稱及引物序列Table 1 Target gene and primer sequences
1.1.4 培養基
四硫磺酸鈉煌綠增菌液(tetrathionate broth base,TTB)、亞硒酸鹽胱氨酸(selenite cystine,SC)增菌液、膽硫乳(deoxycholate hydrogen sulfide lactose,DHL)瓊脂、三鐵糖瓊脂、賴氨酸脫羧酶肉湯管、營養肉湯、緩沖蛋白胨水(buffered peptone water,BPW)、(Mueller-Hinton)MH瓊脂 青島高科園海博生物技術有限公司;沙門氏菌顯色培養基 法國科瑪嘉公司。
1.1.5 試劑
DL 2000 DNA Marker、PCR反應試劑、GoldviewTM核酸染料 寶生物工程(大連)有限公司;Bio West瓊脂糖 美國Bio-Rad公司;其余試劑為分析純或生化試劑。
1.1.6 藥敏紙片
青霉素類:氨芐西林(ampicillin,AMP,10 μg/片)、阿莫西林/克拉維酸(amoxicillin/ clavulanic acid,AMC,20/10 μg/片);頭孢類:頭孢曲松(ceftriaxone,CRO,30 μg/片);氨基糖苷類:慶大霉素(gentamicin,GEN,10 μg/片)、大觀霉素(spectinomycin,SPE,100 μg/片);四環 素類:四環素(tetracycline,TET,30 μg/片);氯霉素類:氟苯尼考(florfenicol,FLO,75 μg/片);磺胺類:甲氧芐啶/磺胺甲噁唑(trimethoprim/sulfamethoxazole,SXT,1.25/23.75 μg/片);喹諾酮類:萘啶酸(nalidixic acid,NAL,30 μg/片)、環丙沙星(ciprofloxacin,CIP,5 μg/片);以上試劑均購自賽默飛世爾生物化學(北京)有限公司。
1.1.7 儀器與設備
BSC-1300ⅡA2型生物安全柜 蘇州安泰空氣技術有限公司;DHP-9162恒溫培養箱 上海一恒科技有限公司;SORVALL離心機 美國科俊儀器有限公司;Milli-Q超純水系統 美國Millipore公司;C1000 Thermal Cycler PCR儀、PowerPac Basic電泳儀、水平電泳槽、凝膠成像系統 美國Bio-Rad公司。
1.2 方法
1.2.1 樣品采集
沿肉雞屠宰加工不同環節分別取樣。肉雞屠宰加工流程及采樣點見圖1。所有樣品均低溫保存運回實驗室,待檢。

圖1 肉雞屠宰加工流程及采樣環節Fig.1 Flow chart of broiler slaughtering and sampling points
1.2.2 樣品處理和增菌
無菌條件下,將蘸有糞樣的棉簽放置于3 mL無菌生理鹽水中,浸提15 min,取浸提液0.2 mL加入3 mL無菌TTB和SC增菌液中混勻,分別在42 ℃(TTB)和37 ℃(SC)條件下增菌培養24 h;取雞肉25 g加入225 mL無菌緩沖蛋白胨水,浸提15 min,4 ℃、10 000 r/min離心10 min,沉淀用1 mL無菌生理鹽水溶解后,取0.2 mL用于增菌;污水樣經4 ℃、10 000 r/min離心10 min,沉淀用1 mL無菌生理鹽水溶解后,取0.2 mL用于增菌,方法同前。
1.2.3 沙門氏菌的分離
取增菌培養液5 μL劃線接種于DHL瓊脂平板,挑取典型菌落劃線沙門氏菌顯色平板,進行純化,篩選出疑似沙門氏菌。
1.2.4 沙門氏菌的生化鑒定
按照GB 4789.4—2010方法,對分離出的疑似沙門氏菌進行三鐵糖瓊脂培養和賴氨酸脫羧酶實驗,并按標準進行疑似沙門氏菌的判讀。
1.2.5 疑似沙門氏菌分離株的二重PCR鑒定
1.2.5.1 細菌總DNA的提取
采用熱裂解法[9,11]提取細菌DNA。
1.2.5.2 PCR擴增
疑似沙門氏菌二重PCR擴增反應體系:反應總體積為25.0 μL,兩對引物濃度比例為c(invA)∶c(hut)= 1∶3,其中10×PCR Buffer 2.5 μL,MgCl2(25 mmol/L)1.5 μL,dNTP 2 μL,invA基因上下游引物各0.5 μL,h u t基因上下游引物各1.5 μ L,D N A 2.0 μ L,ddH2O 13.0 μL。PCR反應程序為:94 ℃預變性5 min,94 ℃變性40 s,60 ℃退火40 s,72 ℃延伸50 s,40 個循環,72 ℃延伸5 min。PCR產物于1.5%的瓊脂糖(0.5×TBE)凝膠電泳后,觀察并成像。
16S rDNA的PCR擴增:PCR反應體系(50 μL)為上、下游引物各2 μL(10 μmol/L),模板DNA 2 μL,10×PCR Buffer(Mg2+Free)5 μL,MgCl2(25 mmol/L)3 μL,dNTP 4 μL,TaqTM(2.5 U/μL)1 μL,ddH2O 31 μL。PCR擴增程序為94 ℃預變性5 min; 94 ℃,45 s,56 ℃,45 s,72 ℃,1.5 min,循環30 次;72 ℃延伸10 min。PCR產物電泳檢測后送華大基因(上海)測序部進行序列測定。
1.2.5.3 二重PCR特異性實驗
取腸炎沙門氏菌標準菌株CICC21482、大腸桿菌ATCC25922的DNA,同時設計不加模版、只加單側引物兩組對照,進行二重PCR引物特異性實驗。
1.2.5.4 擴增產物測序鑒定
對腸炎沙門氏菌標準菌株CICC21482 invA和hut基因擴增片段進行膠回收后由華大基因公司克隆測序,并進行序列分析。同時,隨機挑取二重PCR鑒定的沙門氏菌陽性菌株進行16S rDNA的PCR擴增,其擴增產物回收純化后送華大基因公司克隆測序。
1.2.6 污染率的計算
經上述分離鑒定出沙門氏菌的樣品為陽性樣品,從每一份陽性樣品中獲得并保存一株沙門氏菌菌株。

1.2.7 沙門氏菌的藥物敏感實驗
采用臨床和實驗室標準化研究所(Clinical and Laboratory Standards Institute,CLSI)推薦的紙片擴散法,對沙門氏菌分離株進行10 種臨床常用抗菌藥物的抑菌直徑測定,以大腸桿菌ATCC25922為質控菌株,按照CLSI標準[12]進行操作和結果判斷。
2.1 疑似沙門氏菌分離情況
根據菌落形態從DHL平板和科瑪嘉顯色平板上挑取疑似沙門氏菌,通過三鐵糖瓊脂穿刺培養和賴氨酸脫羧酶實驗結果,從1 350 份樣品中分離篩選得到疑似沙門氏菌陽性樣品160 份。
2.2 PCR引物特異性結果

圖2 沙門氏菌二重PCR特異性驗證電泳圖Fig.2 Electrophoresis showing the specifity of duplex PCR
對所設計的兩對引物進行特異性驗證,結果如圖2所示,腸炎沙門氏菌CICC21482能擴增出2 條目的片段,其余對照均未擴增出片段,說明所設計的兩對引物特異性可靠。
2.3 二重PCR擴增產物基因序列分析
以腸炎沙門氏菌標準菌株CICC21482的DNA為模板,擴增invA和hut基因單一基因產物序列分析表明,invA和hut基因PCR產物純化后克隆測序分別得到長約為284、495 bp的片斷,與設計大小相符,測得序列已在美國國立生物技術信息中心(National Center of Biotechnology Information,NCBI)注冊,登錄號分別為KF547932、KF547931;采用BLAST和DNASTAR MegAlign進行基因比對分析。
invA(KF547932)與沙門氏菌登錄號EU348368.1、DQ644627.1等的invA基因序列有99.3%的同源性;hut(KF547931)與沙門氏菌登錄號V01372.1、V013723.1等的invA基因序列有99.2%的同源性;進一步表明該方法正確和特異。
2.4 疑似沙門氏菌的二重PCR鑒定結果

圖3 部分疑似沙門氏菌二重PCR產物的電泳圖Fig.3 Electrophoresis of duplex PCR-amplified products from suspected Salmonella
160 株疑似沙門氏菌的二重PCR產物的部分電泳結果如圖3所示。156 株菌均同時擴增出284 bp和495 bp的特異性片段,判斷為沙門氏菌陽性菌株。由此得出,所采集的樣品有156 份為沙門氏菌陽性。
2.5 16S rDNA擴增產物基因序列分析
隨機挑取兩株二重PCR鑒定為沙門氏菌的陽性菌株,進行16S rDNA擴增,PCR擴增產物經測序后得到長約1 465 bp的片段,通過NCBI上的BLAST程序和DNASTAR的MegAlign軟件進行比對分析,得出該兩株菌的同源性達到100%,且其與登錄號為FJ465088.1、EU118105.1的腸炎沙門氏菌同源性均達到99.0%~99.6%,由此可見,該兩株菌均為腸炎沙門氏菌,進一步表明invA和hut基因的二重PCR方法鑒定沙門氏菌結果準確。
2.6 肉雞屠宰加工不同環節中沙門氏菌的污染情況
由圖4可知,屠宰前(即養殖場)肉雞沙門氏菌污染率為13.53%(82/606)。肉雞經燙毛脫毛處理后,肉雞表面的沙門氏菌檢出率為0;經開肛處理后,肉雞表面沙門氏菌的污染率為7.23%(12/166),可能是在開肛過程中,部分腸道內容物的溢出,污染雞肉表面所致;取出內臟后,雞肉表面及其胴體沖洗水中,沙門氏菌的污染率分別為9.80%(10/102)和11.54%(69/78),其污染率較之前環節上升,其原因是在于取出內臟環節,腸道內容物可能溢出,污染雞肉表面。雞肉分割鏈條中,沙門氏菌的污染率為14.5%(29/200),經冷凍處理后,雞肉中沙門氏菌的污染率為9.33%(14/150)。肉雞屠宰加工過程中沙門氏菌的污染率呈現先下降后上升,再下降的趨勢。

圖4 雞肉生產不同環節中沙門氏菌的污染率Fig.4 Contamination rates of Salmonella from broiler slaughter and processing chain
2.7 沙門氏菌分離菌株的耐藥情況
根據CLSI(2010)標準,對藥敏結果進行判讀,統計出耐藥和中介耐藥沙門氏菌菌株數,并計算沙門氏菌分離株對各種抗菌藥物的耐藥率。本研究中156 株沙門氏菌分離株對10 種抗菌藥物(組合)的耐藥率統計見圖5。

圖5 雞肉生產不同環節中沙門氏菌的耐藥性(n=156)Fig.5 R esistance rates of Salmonella from broiler slaughter and processing chain (n = 156)
由圖5可知,沙門氏菌分離株對萘啶酸和氨芐西林的耐藥率最高,分別為100.00%、85.90%,對SXT(44.23%)、GEN(39.10%)、TET(35.26%)、SPE(21.79%)的耐藥率較高;對FLO(19.23%)、CIP(14.10%)和AMC(6.41%)的耐藥率較低,但對AMC的中介耐藥較高,為32.69%,對CRO耐藥率低,僅為1.92%。多重耐藥率(耐3 種藥物及以上)為51.28%。
2.8 沙門氏菌分離菌株的多重耐藥性及耐藥譜
肉雞屠宰加工過程中分離的156 株沙門氏菌對10 種抗菌藥物(組合)產生了39 種耐藥譜耐藥譜,NAL、AMP優勢明顯,為85.90%(134/156);屠宰前(養殖場)肉雞沙門氏菌分離株對10 種抗菌藥物(組合)產生了24 種耐藥譜,肉雞屠宰環節(脫毛、掏膛、沖洗)沙門氏菌分離株對10 種抗菌藥物(組合)產生了12 種耐藥譜,分割及冷凍雞肉中沙門氏菌分離株對10 種抗菌藥物(組合)產生了20 種耐藥譜,在肉雞屠宰加工過程中,從上游屠宰前(養殖場)肉雞,到下游屠宰加工后的雞肉成品,沙門氏菌分離株的耐藥譜有先變窄后上升的趨勢,其原因可能是由于在雞肉的生產環節中,從養殖到屠宰環節,再到雞肉成品,沙門氏菌的污染率先下降再上升有關。
本研究結果顯示,所有受試沙門氏菌,共發現156 株對10 種抗菌藥物(組合)產生不同程度的多重耐藥性,耐3~5 種藥物的46 株(29.49%),耐6~9 種藥物的38株(24.36%),其中耐6、7種藥物的均為15 株(9.62%),有3 株(1.92%)沙門氏菌對9 種抗菌藥物具有耐藥性,不同環節菌株對抗菌藥物(組合)的多重耐藥情況見圖6。

圖6 肉雞屠宰加工過程中沙門氏菌的多重耐藥情況(n=156)Fig.6 Distribution of multiple antibiotic resistance of Salmonella from broiler production chain (n = 156)
invA和hut基因[9-10]常用于沙門氏菌的二重PCR鑒定中,克服了針對某單一基因設計的引物其靈敏度和特異性難以滿足現階段的檢測要求[9],Cocolin[13]、陳曉玲[14]等利用invA和hut基因設計單一引物分別擴增出大小為284 bp和495 bp的片段,邵碧英等[9]建立了invA和hut基因的多重PCR檢測方法,其檢測結果與預期一致。本實驗運用此方法,并進一步采用16S rDNA序列分析,結果說明invA和hut基因的兩對引物準確可靠。
本研究將傳統的平板分離和PCR技術相結合,分析了肉雞屠宰加工不同環節中沙門氏菌的污染和耐藥情況,獲得了較為全面系統的數據。結果發現,肉雞屠宰加工不同環節中沙門氏菌的污染率差異明顯。在屠宰前(養殖場)肉雞的糞樣中沙門氏菌污染率較高,為13.53%,與張秀麗等[15]的報道較為相近,高于侯小剛[16]的報道;從養殖場到屠宰加工的各個環節,沙門氏菌污染率呈現先下降后上升、再下降的趨勢,尤其在冷凍保存后,沙門氏菌的污染率下降,這可能是由于污染沙門氏菌菌量少的肉品在冷凍過程中,低溫使其失活所致[17],但污染菌量較多的肉品可能導致部分沙門氏菌存活,當溫度適宜其生長時,其有可能進行生長繁殖,存在潛在風險[18];在屠宰加工環節中,沙門氏菌的污染率在分割后的雞肉中達到最高,為14.50%,其原因可能是由于在掏取內臟過程中,腸道內容物溢出,雞肉表面易被糞便等污染,并且在分割的長鏈條環境和人員操作下存在嚴重的交叉污染所致。石穎等[19]的調查發現,市場雞肉中沙門氏菌的污染率高達69.9%,高于本實驗研究,說明環境衛生、從業人員的操作等都有可能造成肉品的污染,相關部門應加強衛生安全管理。
近年來,由于疾病治療及抗生素類飼料添加劑的大量使用,使沙門氏菌耐藥性迅速傳播,且其耐藥性逐漸增強。本研究中沙門氏菌分離株整體對萘啶酸、氨芐西林、四環素、甲氧芐啶/磺胺甲噁唑、慶大霉素耐藥率較高,均在30%以上,對環丙沙星、氟苯尼考、大觀霉素、阿莫西林/克拉維酸的耐藥率較低,對頭孢曲松敏感;所有的沙門氏菌分離株耐兩種抗菌藥物及以上,53.85%的沙門氏菌耐3 種以上抗菌藥物。yan等[20]對中國北方市場上零售肉中的沙門氏菌藥敏實驗結果表明,其對萘啶酸、四環素和氨芐西林的耐藥率較高,分別為30.9%、19.8%和16.0%,本研究中沙門氏菌分離株對該3 種抗菌藥物的耐藥性均高于上述研究,但沙門氏菌分離株耐受抗生素種類較為一致;與楊保偉等[21]的研究結果相比較,本實驗中沙門氏菌分離株對萘啶酸、氨芐西林的耐藥性呈上升趨勢,對四環素的耐藥率有所下降。同一地區沙門氏菌的耐藥性隨著時間的推移有著變化,有對原本敏感的抗菌藥物存在耐藥的趨勢。侯小剛[16]從四川省雞肉生產鏈中分離的沙門氏菌對氟苯尼考的耐藥率僅為10.00%,本研究結果為19.23%。綜上可以看出,食源性沙門氏菌的耐藥性不斷增強,且肉雞屠宰加工過程中,沙門氏菌的耐藥譜從上游養殖場到屠宰過程再到成品雞肉,呈下降趨勢,且與污染率呈正相關,說明沙門氏菌的耐藥性有從上游環節向下游環節傳播趨勢,如果不從食品生產的源頭控制細菌的耐藥性將難以保證食品安全。
本研究分析了四川肉雞屠宰加工過程不同環節中沙門氏菌的污染和耐藥情況,其數據顯示,肉雞屠宰加工過程中沙門氏菌的污染率較為嚴重,且其耐藥性較高,生產經營者應采取危害分析與關鍵控制點(hazard analysis and critical control points,HACCP)管理體系,控制肉雞屠宰過程中沙門氏菌的污染及其耐藥菌株的產生及危害。
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Contamination and Antimicrobial Resistance Patterns of Salmonella spp. from Broiler Slaughter and Processing Chain
ZHU Dong-mei1, PENG Zhen1, LIU Shu-liang1,2,*, LAI Hai-mei1, HAN Xin-feng1,2, ZOU Li-kou3
(1. College of Food Science, Sichuan Agricultural University, ya’an 625014, China; 2. Key Laboratory of Agricultural Products Processing and Preservation Engineering of Sichuan Province, ya’an 625014, China; 3. Laboratory of Microbiology, Dujiangyan Campus of Sichuan Agricultural University, Dujiangyan 611830, China)
According to the National Food Safety St andard, Food Microbiological Examination: Salmonella (GB 4789.4—2010), CHROMagar medium was used for the isolation of Salmonella from 1 350 samples collected from broiler slaughter and processing chain. The duplex PCR method for invA and hut gene was used to further identify the isolated strains. The isolated Salmonella strains were tested for their antimicrobial susceptibility against 10 kinds of antibiotics (combination) by using Kirby-Bauer method. The susceptibility was determined by the standard of Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2010). The results showed that 156 strains of Salmonella were identifi ed from the samples. Approximately 13.53% of the broiler feces samples were Salmon ella positive. The occurrences of Salmonella contamination after defeathering, bowel, evisceration and cleaning were 0.00%, 7.23%, 9.80% and 11.54%, respectively. The occurrences of Salmonella contamination before and after chilling were 14.50% and 9.33%, respectively. For Salmonella isolated from broiler slaughter and processing chain, the highest drug-resistance of all strains was nalidixic acid (100%) and ampicillin (85.90%). Many isolates were resistant to trimethoprim/sulfamethoxazole (44.23%), gentamicin (39.10%) and tetracycline (35.26%). All of the isolates were susceptible to ceftriaxon, and 53.85% of them were multi-drug resistance. The Salmonella isolates from broiler slaughter and processing chain had 39 antimicrobial resistance profiles. Therefore, the contamination and drugresistance of Salmonella were severe in the broiler production chain.
Salmonella; broiler slaughter and processing chain; contamination; antimicrobial resistance
R155.5
A
1002-6630(2014)17-0214-06
10.7506/spkx1002-6630-201417041
2013-08-19
公益性行業(農業)科研專項(200903055)
朱冬梅(1989—),女,碩士研究生,研究方向為食品微生物。E-mail:zdm1228@126.com
*通信作者:劉書亮(1968—),男,教授,博士,研究方向為食品微生物與發酵工程。E-mail:lsliang999@163.com