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上海市生食三文魚中副溶血性弧菌污染的風險分析

2015-08-15 11:16:44劉海泉劉冰宣呂利群潘迎捷上海海洋大學食品學院上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心農業部水產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室上海上海0306上海海洋大學水產與生命學院上海0306
食品科學 2015年24期
關鍵詞:污染

劉海泉,劉冰宣,呂利群,潘迎捷,謝 晶,趙 勇,*(.上海海洋大學食品學院,上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心,農業部水產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(上海),上海 0306;.上海海洋大學水產與生命學院,上海 0306)

上海市生食三文魚中副溶血性弧菌污染的風險分析

劉海泉1,2,劉冰宣1,呂利群2,潘迎捷1,謝 晶1,趙 勇1,*
(1.上海海洋大學食品學院,上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心,農業部水產品貯藏保鮮質量安全風險評估實驗室(上海),上海201306;2.上海海洋大學水產與生命學院,上海201306)

為了解上海市生食水產品的安全狀況,為食品安全分析和監管提供理論依據,研究上海市生食三文魚為代表的生食水產品中副溶血性弧菌的污染情況,對上海市3 個批發市場進行監測分析,在2013年基于GB/T 4789.7—2008《食品衛生微生物學檢驗:副溶血性弧菌檢驗》方法共檢測了90 個樣品,副溶血性弧菌檢出率為20.00%,其中致病性副溶血性弧菌(tdh+)的檢出率為1.10%,使用MEGA軟件根據16S rDNA序列開展了菌株多樣性分析;根據調查的副溶血性弧菌在生食三文魚中的污染情況,使用@Risk 5.5 軟件分析了生食三文魚可能引發副溶血性弧菌食物中毒的風險,經Beta-Poisson劑量反應模型、蒙特卡洛模擬等分析后表明,生食三文魚患病的概率為2.02×10-6,即每百萬人有2 人發病;根據上海市三文魚的平均消費總量,上海市居民每年生食三文魚因副溶血性弧菌污染可能的患病人數為111 人。上海市居民生食三文魚由副溶血性弧菌污染引起疾病的風險較小,控制副溶血性弧菌的污染量和每次三文魚的消費量是減少風險的關鍵。

生食三文魚;副溶血性弧菌;風險分析;食品安全

副溶血性弧菌(Vibrio parahaemolyticus),為嗜鹽性革蘭氏陰性短桿菌,弧菌科弧菌屬,最早在1953 年由藤野恒三郎在日本發生的一次食物中毒事件中分離得到。副溶血性弧菌可引起頭疼、腹瀉、發燒、腸胃炎,嚴重的還會引起敗血癥危及生命,其廣泛分布于近海區域、鹽湖及水產品中[1]。劉秀梅等[2]對1992—2001年食源性疾病監測網的食源性疾病的數據統計顯示,副溶血性弧菌引起的食源性疾病數量居我國微生物食源性疾的首位,占微生物食源性疾病發病病因的31.10%。毛雪丹等[3]研究表明,我國每年因副溶血性弧菌感染導致腹瀉人數達665.50萬 人,占腹瀉發病人數的2.16%,遠高于美國等發達國家報道的副溶血性弧菌分別占腹瀉發病人數的比例[4];同時每年因副溶血性弧菌感染導致急性胃腸炎728.10萬 人[3],每年因副溶血性弧菌感染導致的高比例的腹瀉和急性胃腸炎可能與我國很多地區有生食水產品的習慣而更易感染副溶血性弧菌有關[4]。

我國生食水產品的歷史悠久,素有“生吃螃蟹活吃蝦”說法。生食水產品是指經過清洗整理等簡單加工工藝,而直接食用的魚類、貝類、甲殼類和藻類等水產品[5-6]。三文魚是鮭科魚類或鮭鱒魚類的商業名稱,因富含Ω-3脂肪酸,肉質鮮美,深受消費者喜愛,是當今世界范圍的高檔水產消費品;隨著我國居民生活水平的提高和飲食保健意識的增強,三文魚已成為最受歡迎的生食水產品之一[7-9]。

有些生食水產品在南方和沿海地區作為當地傳統風味食品,已成為居民普遍食用的食品。但是生食水產品銷售、加工條件所限及食用方法不當而引起的食源性疾病和食物中毒時有發生,并出現日趨嚴重的后果。上海市2010—2011年,對生食水產品病原菌的檢測表明,病原菌檢出率為13.24%[10]。三文魚因加工方便,營養美味,健康可口,已成為主要的生食水產品。據統計2008年挪威三文魚在上海的消費量要占到中國總進口量的1/3左右,并且每年的消費量不斷攀升;但對于食用三文魚的安全性也越來越受到消費者的關注,除寄生蟲污染外最主要的問題就是食源性致病菌的污染,其中以副溶血性弧菌污染最為突出。

為了解上海市生食水產品中副溶血性弧菌的流行狀況,為副溶血性弧菌引起的食源性性疾病提供間接理論參考,從而更好地控制副溶血性弧菌感染;本研究系統分析了上海市副溶血性弧菌在三文魚中的污染流行狀況,并分析了上海市居民每年生食三文魚因副溶血性弧菌污染患病的風險。

1  材料與方法

1.1材料

1.1.1樣品采集

選取3 處上海市較大的具有代表性水產品批發市場,在4 個季節不同月份,定點搜集樣品,每處批發市場采集3 個點,每個點一份樣品,每份樣品200 g左右均采用無菌方法采集,無菌采樣后置4~8 ℃低溫保存,3~8 h內在實驗室處理檢驗。一年內共收集90 個樣品。1.1.2培養基與試劑

胰蛋白胨大豆肉湯(trypticase soy broth,TSB)、3%堿性蛋白胨水(alkaline peptone water,APW)、硫檸膽蔗瓊脂(thiosulfate citrate bile salts-sucrose agar,TCBS)、采樣袋北京陸橋技術責任有限公司;Taq DNA聚合酶、dNTP(deoxy-ribonucleoside triphosphate)大連TaKaRa公司;Biospin細菌基因組DNA提取試劑盒杭州Bioer公司;DNA Marker、溶菌酶、蛋白酶K北京天根生化科技有限公司。

1.1.3儀器與設備

VS-100L-U型超凈工作臺江蘇蘇凈集團;MLS-3750型壓力蒸汽滅菌器、MIR-154型高精度低溫培養箱日本三洋Sanyo公司;BagMixer?400型拍打式均質器法國Interscience公司;6325型聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction,PCR)儀、5424型離心機、微量移液器德國Eppendorf公司;PL2002型電子天平瑞士Mettler Toledo公司;Sub-Cell?GT型電泳儀、Gel DocTMXR型凝膠成像分析系統美國Bio-Rad公司。

1.1.4引物

所用引物列于表1,引物由上海生物工程技術有限公司合成。

表1 引物序列及擴增產物Taabbllee 11   PPrriimmeerr sseeqquueenncceess aanndd aammpplliiffi i ccaattiioonn pprroodduuccttss

1.2方法

1.2.1樣品中副溶血性弧菌的檢驗

根據GB/T 4789.7—2008 《食品衛生微生物學檢驗:副溶血性弧菌檢驗》[14]方法,使用最大或然數(most probable number,MPN)法分析樣品中的副溶血性弧菌數量。

1.2.2分離菌株的保存和培養

根據國標方法分離到的可疑副溶血性弧菌株,使用25%甘油,保存于-80 ℃,以備后續實驗使用。

取保存菌株,接種于3% NaCl的TSB肉湯,在37 ℃條件下復蘇;劃線接種于3% NaCl的TSA瓊脂,挑取單菌落接種于營養肉湯中,在37 ℃條件下培養至對數期(OD600 nm=0.8),劃線接種于3% NaCl的TSA瓊脂,連續活化兩次。挑取單菌落,接種于3% NaCl的TSB中,37 ℃、170 r/min振蕩培養,培養至OD600 nm=0.8提取DNA。

1.2.3細菌DNA提取

使用Biospin細菌基因組DNA提取試劑盒提取DNA。1.2.4PCR方法

PCR擴增體系溶液體積為25 μL,其中dd H2O 16.2 μL、10×緩沖液(含Mg2+)2.5 μL、dNTPs (2.5 mmol/L)2.0 μL、引物10 μmol/L 各1 μL、Taq酶(5 U/μL)0.3 μL、模板DNA 2.0 μL。16S rDNA體系,因用于測序,反應體系擴倍,最后總體積為50 μL。

PCR程序如下:95 ℃預變性2 min;94 ℃變性30 s,退火(其中16S rDNA基因56 ℃,tlh和trh基因60 ℃,tdh基因58 ℃)30 s,72 ℃延伸2 min,共循環35 次;最后72 ℃再延伸8 min。PCR擴增產物在1.5%瓊脂糖凝膠120 V電壓,電泳25 min。

1.2.516S rDNA序列測定及系統發育分析

經電泳檢測條帶單一的樣品,PCR反應液送上海生物工程技術有限公司測序。使用MEGA 4.1軟件基于Kimura的雙參數模型修正的距離矩陣,使用鄰接法,依據序列16S rDNA建立了分子系統發育[15]。建樹的自展值為1 000 倍重復。根據16S rDNA建立的系統發育來分析副溶血性弧菌的多樣性。

1.2.6副溶血性弧菌在生食三文魚中的風險評估參數設置

副溶血性弧菌感染的風險評估使用@Risk(Version 5.7)軟件(Palisade, USA),評估時所用的模型中的變量參數數值如表2所示。

表2 副溶血性弧菌風險評估參數設置情況表Table 2 Parameters set forV. parahaemolyticcuuss risk assessmmeenntt

模型中的參數分布均以@Risk軟件的語法表達,使用拉丁超立方抽樣方法,進行蒙特卡洛50 000 次迭代模擬。劑量反應關系模型為Beta-Poisson模型[18-19]:

式中:D為上海市居民通過三文魚每次可能攝入致病性副溶血性弧菌的數量/(CFU/g);α值取0.6,β值取1.3×106。計算預測因攝入被致病性副溶血性弧菌污染的三文魚可能患病的風險,以及基于上海市居民每年三文魚總的消費量,進而推算出上海市每年因攝入被致病性副溶血性弧菌污染的三文魚而患病的人數。

2  結果與分析

2.1副溶血性弧菌在生食三文魚中的流行情況和污染數量

表3 副溶血性弧菌在生食三文魚中的污染情況和污染水平Table 3 The incidence and level of totalV. parahaemolytiiccuuss in edibllee salmon samples from seafood wholesale market

由表3可以看出,生食三文魚中副溶血性弧菌的污染率為20.00%(18/90)。通過對3 處批發市場的近一年內的隨機抽樣檢測發現,生食三文魚中副溶血性弧菌的污染情況有很大差異;批發市場B樣品的副溶血性弧菌污染率最高,副溶血性弧菌檢出率為33.30%;批發市場A樣品的副溶血性弧菌污染率最高,副溶血性弧菌檢出率為10.00%。同一批發市場,在不同季節、月份中檢出率也有差異,如從批發市場A和C一些月份的樣品中沒有檢測出副溶血性弧菌,這表明副溶血性弧菌在三文魚中的流行與季節或者氣溫沒有太大的關聯,雖然三文魚在流通、貯藏過程中要求處于冷凍狀態[20](即必須在-2 0 ℃),但在銷售過程中為冰鮮狀態(大約0~4 ℃),乃至冷藏狀態(約10 ℃),同時由于大部分攤主不僅僅銷售三文魚,因此交叉污染不可避免,交叉污染可能是引起三文魚污染的主要原因,通過采樣時對市場衛生環境和銷售人員的對比批發市場A的衛生情況和處理三文魚的規范程度最好,因此在不同的批發市場中污染率差異很大。

同時由表3可發現,不同季節內的三文魚中通過MPN法檢測的副溶血性弧菌污染量存在一定差異,在夏季副溶血性弧菌污染量相對來說比較大,而在冬季較低。這表明環境溫度還是影響了副溶血性弧菌的流行,這可能一方面因為三文魚在銷售過程中沒有很好控制三文魚的溫度,在已經銷售了相當一段時間,可能積累了一定數量的副溶血性弧菌;另外副溶血性弧菌交叉污染的機會更大。

2.2致病性副溶血性弧菌的檢出率

本研究中含tdh毒力基因的副溶血性弧菌檢出概率為1.10%(1/90,菌株CA1),沒有檢測出含trh毒力基因的菌株。含致病性毒力基因(tdh和trh)菌株的概率用于下步的風險分析。副溶血性弧菌的致病因子主要有溶血毒素、尿素酶和黏附因子,一般認為溶血毒素起到主要的致病作用;溶血毒素主要有耐熱直接溶血素(thermostable direct hemolysin,TDH)、耐熱直接溶血素相關溶血毒素(TDH-related hemolysin,TRH)及不耐熱溶血素(hermolabile hemolysin,TLH)[21]。目前認為,TDH和TRH是與副溶血性弧菌致病性密切相關的因子;其中TDH因子能在血平板上引起β溶血,是主要毒力因子。因此,tdh和trh基因與副溶血性弧菌的致病能力關系密切,檢測副溶血性弧菌的tdh和trh毒力基因,間接表明致病性副溶血性弧菌的流行,對食品安全的評估及食源性疾病的流行病學調查有非常重要的指導意義。

2.3副溶血性弧菌多樣性分析

圖 1 基于16S rDNA基因建立的18 株副溶血性弧菌系統發育Fig.1 Phylogenic tree of 18 V. parahaemolyticus based on 16S rDNA gene sequence

通過圖1可以發現,18 株菌株分為18 個等位基因類型,表明分離到的18 株野生菌株為不同亞型的菌株,具有典型的菌株多樣性;同時18 株菌株分為12 個類群,在這12 類群中,只有4 個類群的菌株為同一采集地點分離出的菌株,這也表明了污染三文魚的副溶血性弧菌其污染源不同。野生菌株多樣性及來源分析進一步表明,三文魚在銷售環節受到污染可能性最大。

16S rDNA基因存在于所有細菌,認為是評價細菌演化史的較好標記物,無數的研究已證明16S rDNA基因的高變區序列可確定單一的細菌種或在一定數量下區分不同的種或屬[22-24]。27F和1492R或1525R引物,是擴增或克隆16S rDNA基因的理想引物[25-26]。

2.4三文魚中副溶血性弧菌的風險分析

通過基于GB/T 4789.7—2008 MPN方法對生食三文魚中副溶血性弧菌的污染進行了調查,使用@Risk進行了三文魚中副溶血性弧菌的污染量的擬合,分布為Normal (6.007 8, 7.227 7),污染平均值為6.00 CFU/g(圖2)。經分析致病性副溶血性弧菌檢出概率為1.11%,該數值用于副溶血性弧風險分析。用于生食三文魚中副溶血性弧菌風險分析的其他數據參考表3所列的文獻報道。

圖 2  三文魚中副溶血性弧菌污染量的擬合分布Fig.2  The distribution of V. parahaemolyticus contamination in salmon

圖 3 上海市居民生食三文魚因副溶血性弧菌污染可能患病的概率Fig.3 The probability of illness among Shanghai citizens caused by V. parahaemolyticus in edible raw salmon

通過評估發現上海市居民通過食用三文魚可能患病的概率為2.05×10-6(患病最大概率為2.86×10-5,患病最小概率為0,患病的平均概率為2.05×10-6)(圖3),即每百萬人有2 人發病。上海市居民每年因食用污染了副溶血性弧菌的三文魚的患病人數為111 人(預測的最大患病人數為703 人,最少患病人數為0 人,平均患病人數為111 人)(圖4)。

圖 4  上海市居民每年生食三文魚因副溶血性弧菌污染可能患病的人數Fig.4  The number of illness among Shanghai citizens caused by V. parahaemolyticus in edible raw salmon

劉弘等[16]研究表明,生食三文魚片時在食用前在常溫條件下存放1 h后,9—11月份的平均發病概率為最高,為8.71×10-6,按照上海市常駐人口1 921.32萬和每月月消費0.13 次的消費頻次,上海市9—11月份預期發病人數22 人,上海市每年消費污染了副溶血性弧菌的生食三文魚片病例數為108 人;其對生食三文魚片的最終人群預期發病概率進行敏感度分析,結果顯示,每年1—5月生食三文魚片平均每次食用量是相關系數最大的影響因素,6—11月,生食三文魚片中副溶血性弧菌的污染量是相關系數最大的影響因素。本研究基于上海市三文魚消費的總量,估算出上海市每年因食用了副溶血性弧菌污染的三文魚的發病人數為111 人,與劉弘等[16]的研究數據差別不大。

風險分析中的不確定性主要有:對生食三文魚中副溶血性弧菌污染的風險分析中,因考慮到從采樣到分離時的間隔,把檢測到的三文魚中副溶血性弧菌的污染量,作為食用時副溶血性弧菌的可能污染量;沒有進一步探討在污染量的基礎上因不同季節溫度、放置時間等可能引起的暴露量的改變。生食三文魚的每次的消費量基于文獻報道的數據,同時每年消費的可能與調查與污染量的不匹配,都存在一定的不確定性,本研究中上海市居民生食三文魚每年總共的消費量是根據相關報道得到[17]。研究中主要分析了從批發零售-消費階段中副溶血性弧菌的風險,而沒有考慮零售前食物鏈的各個環節;雖然采用模擬的方法有助于對各相關因素不確定性、變異性的量化描述,但采用的劑量-反應關系以及部分模型參數都是應用國內外的文獻資料,與上海地區的情況存在差異。但本研究從一個側面表明了目前上海市生食三文魚時副溶血性弧菌的風險。

通過對生食三文魚中副溶血性弧菌污染的風險評估結果表明,上海市居民因生食三文魚發生的副溶血性弧菌中毒發病概率比較低。

3  結 論

本研究系統調查了上海市3 個主要水產品批發市場中副溶血性弧菌在三文魚中的流行情況,并進行了定量風險評估。研究結果表明副溶血性弧菌的平均污染率為20.00%,致病性副溶血性弧菌的流行概率約為1.10%,食用三文魚可能患病的概率為2.02×10-6,上海市居民每年因食用污染了副溶血性弧菌的三文魚的患病人數為111 人。生食三文魚因副溶血性弧菌引起的發病概率,按照相關性排序生成的相關圖形表明,每次三文魚攝入量對發病概率影響最大;而因副溶血性弧菌引起的發病人數,卻與三文魚中副溶血性弧菌的污染量最為相關。

通過本研究,建議在三文魚流通及銷售過程中保持冷凍狀態,因市場環境因素銷售中要避免交叉污染;購買后避免放置時間過長,每次食用量不要太大,尤其在夏天購買時更需注意盡量保持低溫狀態。

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Risk Analysis of Vibrio parahaemolyticus in Edible Raw Salmon Marketed in Shanghai

LIU Haiquan1,2, LIU Bingxuan1, Lü Liqun2, PAN Yingjie1, XIE Jing1, ZHAO Yong1,*
(1. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Aquatic Product on Storage and Preservation (Shanghai),Ministry of Agriculture, Shanghai Engineering Research Center of Aquatic-Product Processing and Preservation,College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai201306, China;2. College of Fisheries and Life Science, Shanghai Ocean University, Shanghai201306, China)

This study aimed to investigate the hygiene of edible raw aquatic products and to provide a theoretical basis for analysis and regulation of food safety in Shanghai. The contamination status of Vibrio parahaemolyticus in edible raw salmon was studied according to the national standard method GB/T 4789.7—2008. Ninety samples of edible raw salmon were collected from three wholesale markets in 2013, out of which, V. parahaemolyticus was detected in nineteen (20.00%) samples and the pathogenic V. parahaemolyticus was detected in one (1.10%) sample. Phylogenic analysis of 18 V. parahaemolyticus was conducted based on the nucleotide sequence data for the 16S rDNA gene using MEGA software. The risk of V. parahaemolyticus in edible raw salmon was analyzed by software @Risk 5.5, Beta-Poisson dose-response model and Monte Carlo simulation. The predicted probability of morbidity associated with the consumption of raw salmon contaminated by V. parahaemolyticus in Shanghai was 2.02 × 10-6, i.e. aproximately 2 cases out of every million people,and the number of patients infected due to the consumption of edible raw salmon contaminated by V. parahaemolyticus was 111 people each year according to the average total consumption of salmon. The health risk of consumption of raw salmon contaminated by V. parahaemolyticus in Shanghai was low. Controlling the level of V. parahaemolyticus in edible raw salmon and the amount of consumption is the key approach to reducing the health risk of consumption of raw salmon contaminated by V. parahaemolyticus.

edible raw salmon; Vibrio parahaemolyticus; risk analysis; food safety

TS201.6

A

1002-6630(2015)24-0195-05

10.7506/spkx1002-6630-201524036

2015-02-03

國家自然科學基金面上項目(31271870);上海市科委計劃項目(14DZ1205100;14320502100;12391901300);上海市科技興農重點攻關項目(滬農科攻字2014第3-5號);上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心項目(11DZ2280300)

劉海泉(1980—),男,博士研究生,研究方向為食品安全。E-mail:hqliu@shou.edu.cn

趙勇(1975—),男,教授,博士,研究方向為食品安全。E-mail:yzhao@shou.edu.cn

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江蘇年鑒(2014年0期)2014-03-11 17:09:46
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