動物與食物源病原菌的聯系、健康影響及現狀

王亞君，劉曉晨

生產食物蛋白的動物（如牛、雞和豬）是許多食源性病原體的主要宿主，如彎曲桿菌、腸道沙門氏菌的非傷寒血清型、大腸桿菌的志賀毒素生產菌株和單核增生李斯特菌。食源性病原體在許多國家造成數百萬散發性疾病和慢性并發癥病例。Schallan等（2011）報道指出，僅在美國，細菌性腸內病原體每年會導致940萬起食源性疾病，55961人住院，1351人死亡。據估計，報告的食源性疾病發病率不到實際發病率的1%～10%。隨著人口增加、城市化及人均收入提高，人們對食物蛋白質的需求有更大需求，從而增加動物產品的消費。隨著全球食品流動的增加，對動物產品的高需求引發動物產品集約化生產和加工，這種情況可能導致加工方法有缺陷，并增加流通過程受到食源性病原體污染的風險。

動物和動物產品污染是一個嚴重的問題，許多因素可能與污染有關，包括環境因素（相關動物、水源和糞污處理等），相關屠宰、加工和儲存方法等因素（Sofos，2008）。微生物病原體可引起動物發生疾病，動物產品受到微生物或毒素污染，因此本文主要綜述目前動物作為食源性致病菌如沙門氏菌、彎曲桿菌、產志賀毒素大腸桿菌和單核細胞增生素的聯系及其影響和現狀。

1 沙門氏菌

沙門氏菌在許多動物中存在，包括貓、狗、兩棲動物、爬行動物和嚙齒動物在內的家畜和野生動物。通常存在于家禽內臟，在某些情況下可能會影響鳥類健康，這種細菌可通過垂直傳播或環境獲得，可以引起沙門氏菌病和其他疾病（Park等，2017）。沙門氏菌病是全球最常見的食源性疾病之一，全球每年約有9380萬人患食源性疾病和15.5萬人死亡（Eng等，2015）。美國每年有超過100萬人感染沙門氏菌，其中約20%的傳播媒介是家禽，這種食源性疾病的平均醫療成本為555億～932億美元（Scharff，2015）。多種耐藥型沙門氏菌血清型的出現對抗生素治療效果有很大影響，而這些耐藥菌株的流行增加可能導致沙門氏菌感染，使死亡率增加（Eng等，2015）。

沙門氏菌屬是腸桿菌科的一員，包括革蘭氏陰性、有鞭毛、不產孢和兼性細菌，在35～37℃生長良好（郭萍，2005）。考慮到鞭毛抗原、莢膜抗原和體細胞抗原的差異，沙門氏菌通常分為2579種血清型；此外，沙門氏菌血清型可以通過分子分型方法或噬菌體分型進行細分（Lamas等，2018）。這種細菌有能力在人類和一些動物中誘發局限性胃腸炎，但宿主的感染范圍因細菌毒性因素、免疫和抗宿主能力的不同而不同。Ricke等（2013）報道，感染沙門氏菌病的癥狀和體征是從惡心、嘔吐和腹瀉演變為敗血癥或溶血癥，最后到反應性關節炎（感染后的癥狀）。沙門氏菌主要有兩種：腸道沙門氏菌和邦戈沙門氏菌，后者由22種血清型組成，這些血清型主要與冷血動物有關，而人類感染并不常見，而腸道沙門氏菌因其生化特性差異可分為6個亞種（Lamas等，2018）。99%以上的人類沙門氏菌病由腸道亞型引起，其中包括1531種血清型，如傷寒沙門氏菌和腸炎沙門氏菌（Lamas等，2018）。人類是傷寒沙門氏菌的唯一宿主，由傷寒沙門氏菌和副傷寒沙門氏菌產生。腸道血清型沙門氏菌主要與溫血動物有關，而其他非腸道亞型與冷血動物關系更密切。

非傷寒沙門氏菌感染可通過食用受感染動物糞便污染的食物或水、與受感染動物直接接觸或食用受感染動物產品等方式傳播給人類（Eng等，2015）。該細菌已從許多動物中分離出來，如家禽、綿羊、豬、魚、海鮮及其產品以及其他一些冷血動物（Nguyen等，2016）。盡管在其他食品中也發現了這種微生物，但家禽肉制品和雞蛋通常是最常見的導致沙門氏菌病爆發的食物來源（Sanchez等，2002）。鼠傷寒沙門氏菌病主要與食用未煮熟的肉類或絞碎的肉、乳和蛋制品有關，尤其是生雞蛋。腸道沙門氏菌和海德堡沙門氏菌的爆發主要與生雞蛋的食用有關，因為它可以污染蛋殼完整的雞蛋，而新港沙門氏菌的爆發與未煮熟的碎牛肉、炒雞蛋或煎蛋卷有關（Dupont，2007）。

2 彎曲桿菌

彎曲桿菌在1972年被證明與發熱性出血性腸炎有關，這些細菌引起的疾病被稱為彎曲菌病，其特點是急性腹瀉、腹痛、發熱，通常是疾病自限性的；但胃腸道內其他一系列嚴重疾病也有報道，包括腸血性腹瀉、食管病、牙周炎、功能性胃腸疾病、腹腔疾病、膽囊炎和結腸癌（Kaakoush等，2015）。彎曲菌病10000例中約有3例會發展為巴利綜合征（嚴重脫髓鞘性神經病，Skarp等，2016）。由于彎曲菌病在北美、歐洲和澳大利亞的病例數量急劇增加，而且一些非洲、亞洲和中東國家的數據表明，這種疾病存在地區特異性，尤其是針對兒童（Kaakoush等，2015）。彎曲桿菌是彎曲桿菌科的一員，彎曲桿菌屬由26個種和9個亞種組成，它們可分為600多種Penner血清型（耐熱性抗原）和100多種Lior血清型（熱不穩定性抗原），其中只有耐熱性品種具有臨床意義（Garcia和 Heredia，2013）。

彎曲桿菌屬的細菌很小，呈彎曲或螺旋狀，革蘭氏陰性桿菌通過極性鞭毛呈螺旋狀快速運動，生長在37～42℃溫度之間。在體外生長時，這些細菌需要2%～10%氧飽和力，但一般情況下，彎曲桿菌在不同環境條件下都能發現，因為其種群具有很高的遺傳、代謝和表型多樣性（Garcia和Heredia，2013）。雖然有幾種關于彎曲桿菌（空腸彎曲桿菌、大腸彎曲桿菌）引起胃腸炎的報道，空腸彎曲桿菌是人類和零售家禽中分離最頻繁的物種，而大腸彎曲桿菌通常是第二常見的分離物種（Butzler，2004）。但在不同國家，如泰國和南非，大腸和空腸彎曲桿菌的比例存在顯著差異，在這些國家，大腸彎曲桿菌是從零售家禽中分離出來的優勢物種。家禽被認為是與食物相關的彎曲桿菌物種的主要傳播源，這可能是因為它們滅活需要的溫度較高。肉雞屠宰、加工和消費可能占人類彎曲菌病病例的20%～30%，而50%～80%可能歸因于整個雞群（EFSA，2010）。但家禽中細菌流行和家禽產品的污染在各國存在很大差異。如日本平均58.8%的零售家禽肉類和60.3%家禽副產品被彎曲桿菌污染（Suzuki和Yamamoto，2009），而在英國和美國77.3%和70.7%的家禽零售受到污染（Zhao等，2001）。

雞群中彎曲桿菌的定植和傳播與群體大小、年齡、環境供水、昆蟲和空氣質量等幾個危險因素有關，一旦定植發生，雞的腸道（盲腸和結腸）可能含有大量彎曲桿菌，如果發生腸道泄漏或破裂，在屠宰過程中會污染胴體（Silva等，2011）。牛也與彎曲菌病的病例有關，細菌患病率從6%到近90%不等，而且在牛體中檢測到的菌種包括空腸彎曲桿菌、大腸彎曲桿菌，與放牧牛（6.3%～7.3%）相比，圈養牛場（64%～68%）檢測水平較高（Horrocks等，2009）。彎曲桿菌在豬和仔豬中也很常見，由于暴露于受污染的糞便環境中，仔豬在出生24 h后能被細菌定植（Kaakoush等，2015）。綿羊和山羊也攜帶彎曲桿菌，患病率為6.8%～17.5%（Kaakoush等，2015）。

3 產志賀毒素大腸桿菌

大腸桿菌是除厭氧菌外人類腸道主要的非致病性菌群，有助于維生素的產生，與致病性細菌競爭并抑制其生長。但一些菌株通過獲得致病因子，能適應新的機體環境，從而發展出在胃腸道、泌尿系統或中樞神經系統引起疾病的能力（Farrokh等，2013）。大腸桿菌是一種革蘭氏陰性兼性厭氧菌，屬腸桿菌科，具有發酵不同糖的能力，但乳糖發酵（產氣和產酸）是該物種的一個特征。根據Kauffman分類法，大腸桿菌按其抗原組成分為血清組（O抗原）和血清型（H抗原），已知的大腸桿菌O抗原174種，大腸桿菌H抗原53種（Feng，2013）。大多數大腸桿菌都是腸道內的共生體，但也有一小部分大腸桿菌含有致病性、致瀉性或腸毒性大腸桿菌等致病因子，其中包括腸致病性大腸桿菌、腸侵襲性大腸桿菌、腸聚集性大腸桿菌、擴散黏附性大腸桿菌、腸毒素原性大腸桿菌、產志賀毒素大腸桿菌。

編碼產志賀毒素大腸桿菌的基因通常通過人畜共患病噬菌體獲得，將該菌株分類為產生志賀毒素的大腸桿菌，包括O157和許多非O157血清群，是食源性疾病的重要原因（Karmali等，2010）。與人類嚴重疾病相關的最常見的產志賀毒素大腸桿菌血清群是O157，但O26、O45、O103、O111、O121和O145是最常見的非O157產志賀毒素大腸桿菌菌株（Croxen等，2013）。產志賀毒素大腸桿菌通常會導致嚴重的出血性結腸炎，并伴有急性腹部絞痛和嘔吐。一些產志賀毒素大腸桿菌菌株是嚴重的公共衛生問題，因為它們與大規模溶血性尿毒癥綜合征有關，后者會導致3%～7%的后遺癥，是兒童急性腎功能衰竭的主要原因（Feng，2013）。人群中傳播產志賀毒素大腸桿菌的方式包括食源性傳播、受污染動物或水及人與人之間的接觸（Dupont，2007）。

牛和其他反芻動物被認為是產志賀毒素大腸桿菌的主要傳播源，已有報道從其他動物中分離出這種細菌（Terajima等，2017）。動物體發生產志賀毒素大腸桿菌的頻率是可變的，如羊（66.6%）和牛（21.1%）身上最常見，豬（7.5%）、貓（13.8%）和狗（4.8%）較低，而在雞上未發現（Beutin等，1993）。眾所周知，大多數放養的小牛在斷奶時就暴露在細菌中，在腸道中定植和存活后，牛可以通過糞便排泄在幾個月內消滅細菌（Karmali 等，2010）。

4 李斯特菌

單核細胞基因是該屬中最重要、最具代表性的物種，是一種小的革蘭氏陽性桿狀，兼性厭氧的細胞內病原體，生長溫度為-0.4～50℃（Donelly和Diez-Gonzalez，2013）。這種細菌是食源性疾病暴發的病原體，雖然單核細胞增生李斯特菌導致的病例較少，但其重要性在于它與食源性疾病相關，死亡率高達24%。單核細胞基因感染可以是非侵入性的，也可以是侵入性的，其中侵襲性疾病以腦膜炎、敗血癥、原發性溶血癥、心內膜炎、非腦膜性中樞神經系統感染、結膜炎、流感樣疾病等嚴重癥狀為特征（Donelly和Diez-Gonzalez，2013）。李斯特菌病的非侵入性表現為發熱性腸胃炎。李斯特菌單核細胞基因廣泛存在于植物、土壤和地表水樣本中，也存在于青貯飼料、污水、屠宰場廢棄物、正常奶牛和乳腺炎奶牛的牛奶及人類和動物糞便中，因此，從食物環境中永久根除單核細胞增生李斯特菌幾乎不可能。

5 防止措施與結論

雖然預防和控制動物攜帶的致病菌不容易，但有些基本措施可以有效降低污染風險，這些措施必須應用于養殖廠和屠宰加工廠：（1）通過隔離患病動物來減少感染負擔；（2）監測動物屠宰后的加工運輸過程；（3）避免交叉污染；（4）采取預防措施檢查病原體在農場和加工環境中傳播；（5）合理使用抗生素；（6）適當烹煮畜產品，避免食用生的動物產品。

本文描述的致病菌將在全世界爆發，并人和動物死亡，因為目前沒有有效的干預措施將它們從動物和畜產品中完全消除。因此，后續研究對開發有效的技術方案來對抗這些細菌是非常必要的。