李嘉銘,董慶利,楊昌穎,王 翔,馬 悅,秦曉杰
(上海理工大學健康科學與工程學院,上海 200093)
沙門氏菌(Salmonella)是全球細菌性食源性疾病的重要致病因子[1],雞蛋及蛋制品是其傳播的重要食品載體[2-4]。國內外每年因食用沙門氏菌污染的雞蛋而引發的食物中毒事件屢見不鮮。世界衛生組織對特定食品引發沙門氏菌病的評估報告指出,在美國、歐洲、亞洲、西太平洋等地,由污染雞蛋引起的沙門氏菌病占20%~27%[5]。我國是全球最大的雞蛋生產和消費國,每年雞蛋平均產量達3 095萬 t,占全球雞蛋總產量的40%以上[6]。根據疾病預防控制中心估計,我國每年平均約有5 300萬 人因食用被沙門氏菌污染的帶殼鮮蛋而患沙門氏菌病[7],這對公眾健康構成了嚴重威脅。近年來,雞蛋中檢出的沙門氏菌血清型種類增多,但腸炎沙門氏菌(Salmonellaentericaserovar Enteritidis,S.Enteritidis)仍是檢出最頻繁且最主要的血清型[8]。
雞蛋具有天然的自我防御體系以保護其免受細菌的入侵。其中,蛋殼和蛋殼膜構成了物理屏障,蛋清抑菌組分(如溶菌酶、卵轉鐵蛋白、抗生物素蛋白、小分子抗菌肽、核酸酶等)和堿性環境組成了化學屏障[9-10],細菌入侵雞蛋并在其中生存必須克服這些逆境。沙門氏菌常通過滲透的方式從雞蛋蛋殼進入蛋清,但大多數血清型在蛋清抑菌組分中難以存活,僅有腸炎沙門氏菌憑借自身獨特的分子調節機制可抵抗蛋清逆境,在雞蛋內生存并增殖[11-12],進而引發嚴重的食品安全問題。針對腸炎沙門氏菌在蛋清中的這種存活優勢,國內外研究學者從脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)結構、運動性、DNA損傷修復等角度探究了該致病菌應對蛋清逆境的分子機制[13-16],但由于采用的技術手段、所用的菌株和處理條件不同,挖掘出的代謝通路及抗逆基因存在差異。另外,近些年高通量測序及組學技術也被用于揭示腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活機制研究,然而相關研究進展目前還鮮見被系統性報道。
控制雞蛋生產、流通以及消費過程中沙門氏菌的污染,可以降低沙門氏菌病暴發風險。目前,流通環節控制沙門氏菌污染雞蛋的方法主要是清洗、涂蠟、快速冷凍、低溫貯藏等[17-20],這些方法雖然能一定程度上降低細菌的數量,但也會不同程度地影響雞蛋的品質和營養價值。更為重要的是,上述方法并不能完全消除雞蛋內的沙門氏菌。研究發現,腸炎沙門氏菌主要通過受感染的蛋雞垂直傳播的方式污染雞蛋,因此防控沙門氏菌的首要方法是從源頭控制。在蛋雞養殖環節,疫苗接種和噬菌體治療等生物方法成為防控沙門氏菌污染的重要方向[12,21]。
本文就沙門氏菌污染雞蛋現狀及傳播途徑、腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的分子機制研究進展及沙門氏菌污染雞蛋的生物防控方法進行綜述,并對未來沙門氏菌存活機制的揭示及其防控措施進行展望,旨在為蛋類食品中沙門氏菌的防控提供參考,從而保障雞蛋的安全性。
沙門氏菌廣泛存在于動物性食品(如肉、蛋、奶等)和植物性食品(如水果、蔬菜、果汁等)中,其中雞蛋、蛋制品和雞肉是其傳播的主要食品載體。無論是發達國家還是發展中國家,每年因食用受沙門氏菌污染的雞蛋及蛋制品而導致的食物中毒事件頻繁暴發。據歐洲食品安全局報道,2019年歐盟暴發的沙門氏菌病中有37%與食用污染的雞蛋和蛋制品有關[3]。在美國,每年約有320萬 枚雞蛋受腸炎沙門氏菌污染,導致80萬 人罹患沙門氏菌病,雞蛋已成為潛在危害性食品[22]。在我國,沙門氏菌在商業雞蛋中的檢出率高達0.5%,其中腸炎沙門氏菌血清型占46.4%[2]。目前,通過污染雞蛋引發食物中毒事件的沙門氏菌血清型有多種,如腸炎沙門氏菌、鼠傷寒沙門氏菌(S.Typhimurium)、印第安納沙門氏菌(S.Indiana)、嬰兒沙門氏菌(S.Infantis)、布靈得盧柏沙門氏菌(S.Braenderup)等[23-27],但腸炎沙門氏菌是雞蛋中檢出最頻繁且引發沙門氏菌病最主要的血清型,其他血清型引發的食物中毒事件相對較少(表1)。

表1 國內外與雞蛋及蛋制品相關的部分沙門氏菌病暴發事件Table 1 Some outbreaks of Salmonella related to eggs or egg products worldwide
雞蛋雖具有蛋殼、蛋殼膜和卵黃膜等物理屏障,但沙門氏菌卻可以侵入雞蛋內部,通過運動從蛋清或卵黃膜附近遷移至卵黃膜,并穿透卵黃膜進入營養豐富的卵黃中大量繁殖。依據現有文獻報道,沙門氏菌污染雞蛋主要通過垂直傳播和水平傳播兩種方式[11,43]。垂直傳播即由蛋雞生殖系統中的沙門氏菌直接污染雞蛋的蛋黃、蛋白、蛋殼膜和蛋殼等,而水平傳播即由蛋雞的腸道、糞便或雞場周圍環境(如與雞蛋接觸的蛋網、傳送帶等)中的沙門氏菌通過蛋殼和蛋殼膜滲透進入雞蛋內部。目前,關于沙門氏菌污染雞蛋的途徑,哪種占主導還沒有明確定論。但對于腸炎沙門氏菌而言,多數研究認為垂直傳播是沙門氏菌污染雞蛋的主要方式[11]。
雞蛋從外向內主要由表層膜、蛋殼、蛋殼膜、蛋清、卵黃膜和卵黃等部分組成,這種特殊的結構能保護其免受細菌的入侵(圖1)。其中,蛋清是主要的化學屏障,其高黏著度可限制細菌的運動,進而阻止細菌利用雞蛋中的營養物質進行繁殖。隨著雞蛋貯藏明間的延長,蛋清中二氧化碳會通過蛋殼孔釋放導致其pH值呈堿性,從而影響細菌的pH值穩態。更為重要的是,蛋清中含有豐富的抑菌蛋白質和肽,如溶菌酶、卵轉鐵蛋白、抗生物素蛋白、防御素、核酸酶等,能夠抑制細菌的生長[9]。

圖1 雞蛋的防御體系Fig.1 Self-defense system of eggs
相對于沙門氏菌的其他血清型,腸炎沙門氏菌在蛋清中呈現出較強的存活特征。例如,de Vylder等[44]測定了89 株沙門氏菌(包含5 個血清組)在42 ℃蛋清中孵育24 h后的存活數量,發現腸炎沙門氏菌的存活率顯著高于其他沙門氏菌血清型和血清組。另外,與其他細菌如大腸桿菌相比,腸炎沙門氏菌感染蛋清后也呈現出存活優勢。Clavijo等[13]比較了腸炎沙門氏菌和鼠傷沙門氏菌以及大腸桿菌在37 ℃蛋清中的存活情況,發現腸炎沙門氏菌存活能力顯著強于鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌。Alabdeh等[45]分析了不同體積分數的蛋清(0%、10%、100%)、溫度(37~48 ℃)、pH值(7.8、9.3)和初始接種濃度(3~8(lg(CFU/mL)))下腸炎沙門氏菌和大腸桿菌的抗逆能力,研究得出不同影響因素下腸炎沙門氏菌應對蛋清逆境的能力顯著高于大腸桿菌。同明,研究證實腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活能力顯著強于印第安納沙門氏菌和大腸桿菌[16]。腸炎沙門氏菌在蛋清中的這種存活優勢是其通過垂直傳播進入雞蛋內部并引發食物中毒的決定因素。
蛋清的高黏著度、堿性環境以及豐富的抗菌成分構成了一個復雜的抑菌體系。腸炎沙門氏菌因具有獨特的抵抗蛋清逆境的能力而在雞蛋內部存活,進而通過污染雞蛋及相關制品進行傳播,引發食品安全問題。針對腸炎沙門氏菌蛋清抗性問題,國內外研究學者通過各種技術手段來揭示該致病菌在雞蛋中的存活機制,包括體內表達技術、轉座子突變技術、基因芯片、基因組測序以及轉錄組學和蛋白質組學等技術,具體研究手段和處理條件歸納至表2。

表2 腸炎沙門氏菌在雞蛋中的存活機制研究手段Table 2 Research methods for studying the survival mechanism of Salmonella enteritidis serovar Enteritidis in eggs
近年來,腸炎沙門氏菌在雞蛋蛋清中獨特的存活機制已成為食品安全領域研究的熱點,國內外研究學者將該血清型作為一種典型模式菌株,從基因水平和蛋白質水平挖掘腸炎沙門氏菌抵抗蛋清逆境的重要通路和基因,并進一步通過基因缺失與回補和定點突變技術,鑒定關鍵的抗逆基因。依據現階段研究進展,總結各研究中挖掘出的共有通路和抗逆元件,主要概括為營養脅迫響應、細胞膜脅迫響應、DNA損傷修復、堿性pH值適應、滲透脅迫響應和能量代謝等6 個方面(圖2)。

圖2 腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的分子機制Fig.2 Molecular mechanism of Salmonella enteritidis serovar Enteritidis survival in egg white
3.3.1 營養脅迫響應
蛋清中含有高濃度的卵轉鐵蛋白和高親和力的維生素結合蛋白(如抗生素蛋白),它們分別能夠螯合鐵離子和生物素,使細菌處于缺鐵和生物素的營養脅迫環境,不利于細菌的生長繁殖[9]。前期研究結果顯示,腸炎沙門氏菌通過調節自身的三價和二價鐵離子吸收系統,合成并分泌鐵載體(即腸桿菌素和沙門菌素)螯合外源鐵離子來應對蛋清的缺鐵環境,進而維持細胞內鐵離子的平衡(圖2A)。無論是在基因水平還是蛋白質水平,腸炎沙門氏菌鐵載體合成與轉運(entABCDEF、iroBCDEN、fepABCD)、鐵-鐵載體復合物的吸收系統(exbB、exbD、tonB)、胞內鐵離子釋放(fes)以及二價鐵離子轉運(feoAB)等相關元件表達上調[16,49,51]。同明,腸桿菌素合酶EntF、三價鐵轉運蛋白TonB以及二價鐵轉運蛋白FeoA和FeoB的編碼基因缺失,導致腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活能力顯著降低,而在蛋清中加入鐵離子后,突變株的存活能力又恢復至原始菌株水平[52]。外膜通道蛋白TolC通常與細菌的多重耐藥性與致病性相關,可用于輸出細菌分泌物或有害物質,研究發現該蛋白缺失使得腸炎沙門氏菌抵抗蛋清逆境的能力下降,且在腸炎沙門氏菌應對卵轉鐵蛋白抑菌組分中發揮關鍵作用[53]。由此可知,腸炎沙門氏菌通過調節鐵離子吸收與轉運機制來抵抗蛋清中卵轉鐵蛋白的脅迫。
另外,生物素是細菌中各類營養物質中間代謝所需的鋪酶因子[54]。生物素合成系統是腸炎沙門氏菌應對蛋清抗生物素蛋白的一種策略。研究發現,蛋清脅迫下腸炎沙門氏菌生物素合成相關基因bioABCDF的表達顯著上調,且生物素合酶基因bioB缺失以及bioC突變均顯著降低了腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活率[15,48-49](圖2A),但其他生物素合成相關基因是否發揮重要作用尚不清楚,需進一步進行功能驗證。
3.3.2 細胞膜脅迫響應
腸炎沙門氏菌細胞膜由細胞外膜、肽聚糖和細胞內膜三部分組成,是抵御蛋清逆境的重要屏障,也是蛋清中抗菌肽、溶菌酶、蛋白酶等脅迫因子攻擊的靶標。蛋清中的防御素(如AvBD11和Gallin)是一類非糖基化、富含半胱氨酸的陽離子抗菌肽,主要通過靜電結合細菌細胞膜形成多聚體孔道,使得必需離子和營養物泄露,滲透壓失衡,引起細菌死亡[55-56]。蛋清中溶菌酶的抑菌機制主要包括3 個方面:水解細胞壁肽聚糖;與細胞外膜LPS結合,引發LPS重排,導致細胞外膜破裂或穿孔;抑制細菌DNA和RNA的合成[57-58]。沙門氏菌通過啟動自身細胞膜完整性和修復相關機制來應對上述脅迫因子,如LPS合成、Tol-Pal系統和雙組分調控系統(圖2B)。
LPS作為沙門氏菌最外層屏障,能夠阻擋蛋清中的抑菌組分與細菌直接接觸,從而對細菌起到保護作用[59-60]。LPS中O抗原長度、疏水性和多糖部分電荷的改變都可能導致陽離子肽與其結合能力的改變,從而影響沙門氏菌在蛋清中的存活[61]。研究發現,控制O抗原長度相關基因wzz和fepE以及O抗原合成相關基因rfbH和rfaI的缺失導致腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活能力顯著降低甚至死亡[46]。因此,LPS的完整性和穩定性在腸炎沙門氏菌蛋清抗逆過程中發揮重要作用。
在沙門氏菌等革蘭氏陰性菌中,Tol-Pal系統是高度保守的膜蛋白系統之一,由外膜-肽聚糖相連的脂蛋白Pal、周質蛋白TolB和內膜蛋白復合體TolQRA組成,將細胞外膜、肽聚糖和內膜固定在一起,以維持細胞膜完整性和穩定性[62-63]。前期研究發現,位于Tol-Pal基因簇上的硫酯酶基因ybgC缺失后,腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活數量顯著降低,而該基因回補后菌株存活能力也隨之恢復[51]。此外,進一步發現ybgC基因能夠調控細胞膜脂肪酸的組成,影響細胞外膜滲透性增強和細胞形態,進而應對蛋清溶菌酶抑菌組分的脅迫[64],但該基因的具體作用機制還需進一步探究。另外,外膜孔道蛋白TolC通過維持腸炎沙門氏菌細胞壁/膜完整性來抵御蛋清逆境[53]。最新研究發現,多重耐藥外排泵轉運蛋白AcrD也同樣在腸炎沙門氏菌蛋清抗逆中發揮著重要作用[65]。
雙組分調控系統CpxR/A和σ因子SigE是細菌應對胞膜脅迫的關鍵調控因子[66-67],這兩個系統在腸炎沙門氏菌應對蛋清胞膜脅迫和堿性pH值中均顯著上調并發揮了重要作用。其中,CpxR蛋白編碼基因的缺失使得腸炎沙門氏菌在不同貯藏溫度下(4、20、37 ℃)蛋清中的存活率降低90%以上,表明該蛋白在腸炎沙門氏菌應對蛋清引起的胞膜脅迫響應中發揮了核心調控作用[16]。另外,該蛋白直接正向調控未知功能基因yoaE的表達,通過增強腸炎沙門氏菌對蛋清抗菌肽和堿性pH值的抵抗能力,促進該菌在蛋清中生長增殖[68]。由此可知,沙門氏菌胞膜完整性和損傷修復能力對其在蛋清中的存活至關重要。
3.3.3 DNA損傷修復
蛋清中含有核酸酶,當細菌細胞膜受損后,核酸酶通過受損的細胞膜進入胞內,降解細菌基因組DNA。研究發現,腸炎沙門氏菌在蛋清逆境中DNA損傷修復相關基因的表達顯著上調[16,49,51],包括同源重組、錯配修復、DNA復制修復、堿基切除修復等(圖2C)。另外,研究證實yafD和xthA基因能夠顯著增強腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活,這兩個基因可以修復蛋清引起的細菌基因組DNA損傷[14]。因此,腸炎沙門氏菌能夠通過調節自身的DNA損傷修復系統來抵抗蛋清中核酸酶對其基因組DNA的破壞。
3.3.4 堿性pH值適應
雞蛋貯藏過程中,由于蛋清中二氧化碳通過蛋殼孔釋放導致蛋清的pH值呈堿性(pH 9.3~9.5)[45]。堿性pH值環境會影響沙門氏菌等嗜中性細菌的pH值穩態,從而影響菌體細胞質蛋白功能、跨膜質子動勢以及能量代謝[69-70]。腸炎沙門氏菌應對蛋清堿性pH值環境的潛在機制歸納為以下幾方面(圖2D):通過調控陽離子/質子泵向胞外排出陽離子如Na+、K+、Ca2+,并向胞內轉運質子來降低胞內pH值;通過氨基酸脫氫酶的作用在胞內產酸性物質并向外排出氨氣來降低胞內pH值;催化二氧化碳和水轉化成碳酸氫鹽和質子來緩沖細胞內pH值;降低能量消耗,減少質子的流失。此外,針對Na+/H+反轉運泵基因nhaA進行缺失與回補,發現該基因對腸炎沙門氏菌在蛋清中存活至關重要[16]。
3.3.5 滲透脅迫響應
蛋清本身不是一個高滲環境[9],但由于其堿性pH值特性,細菌會通過調節陽離子/質子反轉運泵向胞外排出陽離子,以交換質子進入細胞內,導致細胞質離子濃度降低,從而引起細菌滲透壓低于蛋清滲透壓。因此,細菌在蛋清中會受到高滲脅迫(圖2E)。研究發現,腸炎沙門氏菌通過調節滲透脅迫感應、滲透保護劑合成和轉運相關基因的表達來應對這種壓力,如雙組分調控系統envZ/ompR、海藻糖合成酶基因(otsA、otsB、treA、treF)、滲透保護劑轉運子proP、ABC轉運子proW和proV,這些基因對于腸炎沙門氏菌應對蛋清滲透脅迫可能發揮了重要的調節作用[71]。此外,滲透誘導蛋白osmB和osmY以及脂蛋白基因nlpI的表達在蛋清中誘導上調。其中,研究證實osmB和nlpI有利于細菌在高滲透壓明維持細胞膜穩定性[72],這兩個基因的誘導表達有助于維持蛋清脅迫中腸炎沙門氏菌細胞膜的完整性和穩定性。
3.3.6 能量代謝
細菌可通過減少自身ATP和質子動力的能量消耗來抵抗外界環境壓力[73]。蛋清脅迫下,腸炎沙門氏菌中參與TCA循環的基因表達發生了顯著下調,如延胡索酸還原酶編碼基因frdABCD和延胡索酸酯酶編碼基因fumA、fumB。同明,電子傳遞鏈相關基因hypO、hyaE、hypA、cybH、hybABDE、cyoABCDE、nuoABCDEFGHIJKLM的表達也被抑制[16,51]。由此說明,降低能量消耗也是腸炎沙門氏菌應對蛋清高pH值和缺鐵環境的一種策略(圖2 F)。另外,細菌運動與趨化相關基因(如motAB、cheAWMRBYZ、fliBCDHNL等)的表達下調[16,51],表明細菌可能通過減少運動性以降低自身的能量消耗來應對蛋清逆境。
綜上所述,腸炎沙門氏菌通過營養物質獲取、細胞膜脅迫響應、DNA損傷修復、堿性pH值適應、滲透脅迫響應以及能量代謝等多種方式共同作用,抵抗蛋清中的壓力因子的脅迫。盡管研究學者發掘出一些發揮重要作用的通路和基因,但對于關鍵基因的具體作用方式探究還不夠深入。另外,盡管通過高通量技術篩選出的多數元件在表達上發生了顯著變化,但是否能發揮關鍵抗逆作用,仍需更進一步功能鑒定。
針對沙門氏菌污染雞蛋這一嚴重問題,國內外采用物理、化學和生物方法對其進行防控。通過雞蛋蛋殼表面的殺菌處理如清洗、低溫、電解質水、臭氧、微波、紫外線等,可降低微生物污染風險,但也會對雞蛋品質和營養價值造成一定的負面影響[8,74-76]。一些新的殺菌技術如脈沖光技術、氣體等離子體技術、植物源抗菌劑等也被用于雞蛋的沙門氏菌防控研究,但還處于探索階段[8]。作為污染雞蛋最重要的血清型,腸炎沙門氏菌主要通過蛋雞垂直傳播方式在雞蛋內存活增殖,除對蛋殼表面進行殺菌處理以降低微生物污染外,控制沙門氏菌的關鍵在于降低其在雞蛋內部的污染,采取生物防控方法降低沙門氏菌感染是行之有效的措施,當前研究較多的生物防控方法主要為疫苗接種、噬菌體和益生菌治療等。
疫苗接種可以減少或防止沙門氏菌在腸道/生殖道定植,從而減少糞便排菌及在蛋殼表面和蛋內的污染。研究表明,沙門氏菌滅活疫苗、減毒活疫苗、靶向基因突變疫苗以及新型的聚合物納米顆粒疫苗等可降低雞體和蛋內致病菌的污染。例如,接種沙門氏菌滅活疫苗Oilvaxò SET后,蛋雞產生高水平抗體,蛋內沙門氏菌的污染降低[77]。口服免疫沙門氏菌活疫苗vacò E顯著降低了雞蛋內腸炎沙門氏菌的污染水平[78]。通過噴霧沙門氏菌活疫苗AviProò MeganòEgg可以降低蛋雞腸炎沙門氏菌的感染率[79]。然而,活疫苗的安全性是備受關注的問題。近些年,聚合物納米顆粒疫苗也被用于預防肉雞和蛋雞沙門氏菌感染的研究,但相關報道較少,還處于探究階段[79]。沙門氏菌減毒活疫苗的研發已從早期的物理或化學誘變到現在的選擇性基因突變[80]。靶向基因突變可以去除細菌的特定功能,從而提高疫苗的安全性。同明,敲除腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的關鍵基因,使得疫苗菌株在蛋清中無法存活,可以降低雞蛋傳播沙門氏菌的風險。研究發現,腸炎沙門氏菌ΔtolC、ΔacrABacrEFmdtABC突變株不僅可以提高疫苗菌株的安全性,還可減少致病菌在蛋雞腸道內的定植,從而阻止沙門氏菌污染雞蛋[80]。面對沙門氏菌污染雞蛋引發的食品安全嚴重問題,以及一些新血清型的不斷出現,迫切需要繼續開發安全高效的新型疫苗菌株。
隨著抗生素的廣泛使用甚至濫用,沙門氏菌的耐藥性問題日益加劇。噬菌體因其具有來源廣泛、分離簡單、宿主特異性、繁殖能力強等優點,成為潛在的抗生素替代品,在耐藥沙門氏菌的防控上具有較大的開發應用價值。研究表明,裂解性噬菌體處理能夠消減雞腸道內和雞蛋表面的沙門氏菌[81-82]。噬菌體D1-2能夠有效抑制蛋清和蛋黃中多重耐藥沙門氏菌的生長[83]。噬菌體單一使用效果不明顯或作用效果持續明間短,“雞尾酒”療法即多種噬菌體聯合使用可以彌補這些不足,研究發現不同噬菌體混合使用可以顯著降低蛋液和蛋殼沙門氏菌的數量,且這些噬菌體混合劑在不同食品基質中具有較好的穩定性[84-85]。目前,國外已有沙門氏菌噬菌體產品批準使用,如用于食品、食品加工設備和家禽中,控制沙門氏菌的污染[86-88]。我國目前還沒有批準的噬菌體產品。隨著研究的不斷深入,噬菌體的安全性和穩定性以及細菌抗性的產生等問題會進一步解決,篩選新型噬菌體和噬菌體混合制劑成為生物抗菌方向的研究熱點。
益生菌作為飼料補充劑,可通過改善宿主腸道微生物平衡來減少致病菌定植和入侵,主要的種類有芽孢桿菌、雙歧桿菌、腸球菌、乳酸菌以及鏈球菌等[89]。據報道,益生菌對沙門氏菌潛在的作用機制主要是競爭腸道黏附位點和營養物質,分泌抗菌物質如細菌素、過氧化氫和揮發性脂肪酸[90]。已有大量研究證實乳酸菌屬能夠減少或抑制盲腸中沙門氏菌的定植,進而防控雞蛋內沙門氏菌的污染[91-93]。
國內外每年由沙門氏菌污染雞蛋引發的食物中毒事件明有發生,“雞蛋-沙門氏菌”仍是風險較高的食品-致病菌組合,其中腸炎沙門氏菌是污染雞蛋的最常見沙門氏菌血清型。目前,關于腸炎沙門氏菌在雞蛋蛋清中的存活機制研究已取得一些進展,主要存活策略包括鐵離子、生物素、氨基酸等營養物質獲得、細胞膜脅迫響應、DNA損傷修復、堿性環境適應、滲透脅迫響應及能量代謝等。在基因水平和蛋白質水平,通過基因定點突變、敲除和回補手段,一些發揮關鍵作用的基因和蛋白已被鑒定出來,然而,對于關鍵抗逆元件的具體作用模式解析還不夠深入,在代謝層面還缺乏相關機制探究。
針對沙門氏菌在雞蛋中的存活機制及防控研究,提出幾點展望:1)未來可聚焦關鍵抗逆元件,深入解析其功能,明確具體作用方式;2)運用代謝組學技術,從代謝層面識別新的抗逆元件,全面系統地探究腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活機制;3)除腸炎沙門氏菌外,近年來其他沙門氏菌血清型污染雞蛋導致的食物中毒事件也有發生,關于這些血清型的危害不可忽視,可探究這些新發血清型在雞蛋中的生存情況;4)當前蛋雞的疫苗接種仍是防控沙門氏菌污染雞蛋的重要方式,挖掘的關鍵抗逆基因可作為候選基因用于新疫苗的研發。