丁衛平 張士財 伊廷存
摘 要:沙門氏菌是一種重要的食源性致病菌,與食品安全及人類健康息息相關。檢驗標準是沙門氏菌鑒定的基礎與依 據。為給我國現行食品沙門氏菌檢驗標準的修訂提供參考依據,使我國食品中沙門氏菌的檢測更加科學準確,本文收集了中 國、美國及歐洲的食品沙門氏菌檢驗標準,從適用范圍、預增菌、選擇性增菌、平板分離、鑒定等方面進行了系統比較分析。 結果表明,我國沙門氏菌檢驗標準與歐洲所使用標準較為相似,與美國所使用標準差別較大,建議在我國食品沙門氏菌檢 驗標準的制修訂過程中,借鑒國外同類型標準先進經驗,完善改進我國沙門氏菌檢驗標準,滿足實驗室檢測需要。
關鍵詞:食品,沙門氏菌,檢驗,方法,比較
DOI編碼:10.3969/j.issn.1002-5944.2024.03.034
0 引 言
沙門氏菌為革蘭氏陰性桿菌,是一種重要的食 源性致病菌[1],廣泛分布于奶和奶制品、肉與肉制 品、蛋及蛋制品等食物中[2-4]。感染沙門氏菌的食品 被人類食用后,可導致腸胃炎、傷寒、副傷寒[5],呈現 發熱、惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀[6-7],癥狀嚴重的甚至 會使患者死亡。據統計,在世界各國的細菌性食物中毒中,由沙門氏菌引起的食物中毒常列榜首,其中 就包括中國[8]。因此,對食品中是否存在沙門氏菌進 行準確鑒定具有十分重要的意義。對于沙門氏菌的 鑒定,中美歐分別采用了不同的檢驗標準。中國所采 用的檢驗標準為GB 4789.4—2016《食品安全國家標 準 食品微生物學檢驗 沙門氏菌檢驗》[9]。美國所采 用的的檢驗標準為美國食品藥品監督管理局(FDA) 所制定的細菌分析學手冊(Bacteriological Analytical Manual,簡稱BAM)第八版[10],其最新版本為2023年 4月份修訂版本。歐盟所采取的檢驗標準為國際標準 化組織(International Organization for Standardization, 簡稱ISO)制定的ISO 6579-1:2017《食物鏈微生物 學沙門氏菌檢測、計數和血清分型的水平方法第 1部分:沙門氏菌的檢測》(Microbiology of the food chain - Horizontal method for the detection, enumeration and serotyping of Salmonella - Part 1: Detection of Salmonella spp.)[11],ISO 6579-1:2017現行版本為2020 年修訂版本,用ISO 6579-1:2017+A1:2020表示。 GB 4789.4—2016從正式實施至今已有7年多的 時間,當前正在開展標準修訂前的各項準備工作。 美歐作為發達國家的代表,深入分析沙門氏菌檢驗 標準,對我國沙門氏菌檢驗標準的修訂具有重要的 意義。本研究針對此問題,對中美歐所使用沙門氏 菌檢驗標準的相同點與不同點進行了深入比較與分 析,并提出了有針對性的意見建議。
1 三種檢驗標準的相同之處
中美歐三種檢驗標準的鑒定步驟都可以分為 四步,即前增菌或稱預增菌、選擇性增菌、平板分 離、鑒定,雖然三種標準每一步的具體操作有所不 同,但大致都可以分為這四個步驟。
2 三種檢驗標準的不同之處
對于三種檢驗標準的不同之處,從以下6個方 面進行逐項分析。
2.1 適用范圍
GB 4789.4—2016第一部分范圍中規定該標準 適用于食品中沙門氏菌的檢驗,但由于我國僅對預 包裝食品及散裝即食食品中的沙門氏菌規定了限 量[12-13],因此在實際檢驗中,此標準主要用于預包 裝食品及散裝即食食品的檢驗。
ISO 6579-1:2017中規定了該標準的適用范圍, 主要包括供人類食用或動物飼養的產品、在食品生 產和處理范圍內的環境樣品、初級生產階段的樣品 如動物糞便、灰塵和棉簽。
FDA細菌分析學手冊第8版未明確規定標準的 適用范圍,但從該標準的第C部分內容中可以知道 該標準的適用范圍不僅包括27類食品及食品添加 劑,還包括食品周邊環境及苜蓿、綠豆和西蘭花等 作物的發芽灌溉用水。
2.2 預增菌
GB 4789.4—2016預增菌過程為無菌操作稱取 25 g或25 mL樣品,置入盛有225 mL緩沖蛋白胨水 (BPW)的無菌均質杯或合適容器內均質后,再于 36℃±1℃培養8 h~18 h。
ISO 6579-1:2017規定,最常用的預增菌過程 為稱取25 g樣品,加入225 mL BPW 10倍稀釋均質 后進行培養,培養條件為34℃~38℃培養18 h±2 h。 低于25 g的樣品進行檢測時按比例加入BPW達10 倍稀釋即可,超過25 g的樣品及混合樣品根據此方 法進行檢測時需要分別按照ISO 16140及ISO 6887- 1:2017附錄D的規定進行方法驗證。靴襪及灰塵的 稀釋比例不是10倍,具體要求參照ISO 6887。樣品 量大BPW使用量超過1 L時,在與樣品混合前,需預 先將BPW加熱至34℃~38℃。ISO 6579-1:2017還規 定,預增菌液可在5℃最多保存72 h。
FDA細菌分析學手冊第8版中沙門氏菌檢測的 預增菌方法是這3種標準中最為復雜的,其應用范 圍內的29類產品預增菌方法都不相同,用到的預 增菌液類型多達10種,在預增菌正式培養之前還需要進行各種各樣的預處理,伴隨著各種添加劑 的適用。進行預增菌時,樣品稀釋比例通常為25 g (或mL)樣品中加入225 mL液體培養基。樣品量 低于或高于25 g(或mL)時,根據樣品量調整液體 培養基的量,使樣品達到10倍稀釋。部分樣品的 稀釋比例非10倍,如香料中的多香果、肉桂和牛至 稀釋比例為1:100;丁香稀釋比例為1:1000。雖然 不同產品的預增菌方法有所不同,但預增菌的培 養條件基本保持一致,大多要求35℃培養24 h±2 h,少量產品要求35±2℃培養24 h±2 h。值得注 意的是,該方法中還規定,動物性食品預增菌后, 可以直接用環介導等溫擴增技術(loop-mediated isothermal amplification,簡稱LAMP)進行篩查, 僅LAMP篩查結果為陽性的需要對其預增菌液進 行進一步檢測。
2.3 選擇性增菌
GB 4789.4—2016規定的選擇性增菌過程為 移取1 mL預增菌液,轉種于10 mL 四硫磺酸鈉煌綠 (TTB)內,于42℃±1℃培養18 h~24 h。同時,另取 1 mL,轉種于10 mL 亞硒酸鹽胱氨酸(SC)內,于 36℃±1℃培養18 h~24 h。
ISO 6579—1:2017規定,對于食品、動物飼料 樣品、食品生產區域環境樣品,其選擇性增菌過 程為取預增菌液0.1mL轉種到含10mL Rappaport[1]Vassiliadis Enrichment Broth(RVS)肉湯的試管中或 Modified Semi-Solid Rappaport-Vassiliadis(MSRV) 瓊脂平板表面(等距接種1至3個點),于41.5℃培 養24h±3h。同時取預增菌液1mL轉移到Muller[1]Kauffmann Tetrathionate- novobiocin(MKTTn)肉湯 中,于34℃~38℃之間培養24 h±3 h。在干奶制品或 奶酪中,沙門氏菌可能會受到致命的傷害,檢測這些 產品時,選擇性培養基需要額外培養24 h±3 h。還 有一點需要注意的是,MSRV瓊脂用于檢測具有動力 的沙門氏菌,不適用于無動力沙門氏菌株。初級生 產階段樣品的選擇性增菌需要取0.1 mL預增菌液轉 移到MRSV瓊脂平板進行培養,培養條件為41.5℃培 養24 h±3 h,標準中還說明如果使用第2種選擇性培 養基比如MKTTn培養24 h檢測靈敏度能得以改善。
FDA細菌分析學手冊第8版中規定,對于瓜爾 豆膠和懷疑受鼠傷寒沙門氏菌污染的食品,其選擇 性增菌過程為分別取1毫升預增菌液轉種至10 mL SC和10 mL TTB培養基,并在35℃培養24 h±2 h。 其他所有食品的預增菌過程則為,將0.1 mL預增菌 液轉種至10 mL Rappaport-Vassiliadis(RV)培養基, 于42℃±0.2℃條件下培養24 h±2 h;同時另取1 mL 預增菌液轉種至10 mL TTB培養基,這些食品中微 生物負荷量高的食物,轉種至TTB培養基后需要在 43℃±0.2℃條件下培養24 h±2 h,微生物負荷量低 的食物轉種至TTB培養基后則需要在35℃±2.0℃條 件下培養24 h±2 h。
2.4 平板分離
GB 4789.4—2016規定,取培養后的TTB及SC選 擇性增菌液,分別劃線接種于亞硫酸鉍(BS)瓊脂 平板和木糖賴氨酸脫氧膽鹽(XLD)瓊脂平板(或 Hektoen Enteric(HE)瓊脂平板或沙門氏菌屬顯色培 養基平板),其中BS 瓊脂平板需要在36℃±1℃培養 40 h~48 h,XLD 瓊脂平板、HE 瓊脂平板、沙門氏菌 屬顯色培養基平板需要在36℃±1℃培養18 h~24 h。
ISO 6579-1:2017規定,對于食品、動物飼料樣 品、食品生產區域環境樣品,其分離步驟為,用接種 環從RVS增菌液或MSRV瓊脂平板及MKTTn增菌液 中蘸取一環后,接種至XLD平板及另外一種選擇性 平板中,另外一種選擇性平板要與XLD瓊脂平板互 補且與XLD判別原理不同。XLD平板的培養條件為 34℃~38℃培養24 h±3 h。對于初級生產階段的樣 品,則用接種環取MSRV瓊脂平板上的菌落接種至 XLD平板及第二種選擇性平板。XLD平板的培養條 件也為34℃~38℃培養24 h±3 h。初級生產階段的 樣品在MSRV瓊脂平板初次培養未生長菌落時,需 要再額外培養24 h±3 h。
FDA細菌分析學手冊第8版中規定,TTB與RV/SC 培養基中培養的增菌液都需要分別劃線接種到BS、XLD、HE三種瓊脂平板上后于35℃培養24 h±2 h。
2.5 鑒定
GB 4789.4—2016中規定,對于選擇性瓊脂平 板上生長的典型和可疑菌落,需要進行生化鑒定及 血清學鑒定,可以自主選做血清學分型。做生化鑒 定時,既可以根據標準中規定的方法逐步開展,也 可以根據三糖鐵瓊脂和賴氨酸脫羧酶試驗結果選 擇生化鑒定試劑盒或全自動微生物生化鑒定系統 進行鑒定。血清學鑒定時,要先檢查培養物有無自 凝性,再對無自凝現象的培養物進行多價菌體抗原 及多價鞭毛抗原鑒定。
與GB 4789.4—2016中的規定相似,ISO 6579- 1:2017中也規定,對于選擇性瓊脂平板上生長的典 型和可疑菌落,需要進行生化鑒定及血清學鑒定, 可以自主選做血清學分型。進行生化鑒定時既可以 按照ISO 6579-1:2017規定的方法進行,也可以使用 經驗證的商業化的培養基或生化鑒定試劑盒。ISO 6579-1:2017規定的生化鑒定方法及判定方法較為 簡單,三糖鐵瓊脂試驗、尿素瓊脂試驗、賴氨酸脫 羧酶試驗屬于必做項目,如果這三項試驗無法給 出明確的鑒定結果,可以再做另外兩項生化試驗。 ISO 6579-1:2017還規定,進行血清學鑒定時,要 先排除能夠引發自凝現象的菌株,再進行多價O抗 原、Vi抗原及多價H抗原鑒定,其中Vi抗原鑒定屬 于選做項目。
FDA細菌分析學手冊第8版中規定,與對照菌 株培養產物進行比對后,對于BS、XLD、HE三種瓊 脂平板上生長的可疑性菌落,要先進行三糖鐵瓊脂 試驗及賴氨酸脫羧酶試驗,對于這兩種試驗中被 推定為沙門氏菌的培養物再進行進一步生化鑒定 及血清學鑒定。此方法中生化鑒定方法比較繁瑣, 不再詳述。此標準中血清學鑒定方法主要包括三 種,即多價鞭毛血清學試驗、Spicer-Edwards血清學 試驗及血清學體細胞(O)試驗。初步生化試驗結 果及血清學試驗結果中未表現出典型沙門氏菌反 應的菌落需要進一步用補充生化實驗進行鑒定。值 得注意的是,在本方法中還指出,以下幾種方法是 公認的通用的沙門氏菌的鑒定方法,包括上述三種 血清學試驗方法、5種商業生化系統鑒定方法、實 時定量PCR方法、LAMP方法、ANSR 沙門氏菌確 定方法、布魯克飛行時間質譜生物分型法。在本方 法中還規定,通過生化試驗、血清學試驗方法鑒定 出沙門氏菌后,可送往特定實驗室通過全基因組測 序、seqsero數據庫比對分析或傳統血清學分型方法 進行血清分型。
2.6 修訂次數
GB 4789.4—2016自2017年6月23日實施以來, 尚未進行過修訂。ISO 6579-1:2017自2017年實施以 來,于2020年修訂過一次。FDA細菌分析學手冊第8 版自2000年11月14日正式定稿以來,到目前為止,已 經進行了28次修訂。
3 結 論
從中美歐三種沙門氏菌檢驗標準的分析中可 以看出,GB 4789.4—2016與ISO 6579-1:2017兩個 標準有諸多的相似之處,與FDA細菌分析學手冊 第8版的差異較大。這三種標準中,FDA細菌分析 學手冊第8版沙門氏菌的檢驗方法令人感觸頗深, 具有3個極為明顯的特點。第一個特點是方法規定 最為細致,根據不同食品樣本的特點制定了不同的 前增菌方法,這樣可以最大程度地使樣品中的目標 菌得以增殖,提高預增菌效率,減少漏檢;第二個 特點是對新技術的應用最多,廣泛地將現代科學 技術的最新成果應用于沙門氏菌的鑒定,明確了全 自動生化鑒定系統、實時定量PCR方法、LAMP方 法、ANSR 沙門氏菌確定方法、飛行時間質譜生物 分型法、全基因組測序等新型鑒定技術在沙門氏菌 鑒定中的作用;第三個特點是更新速度快,自2000 年11月14日正式定稿以來,到目前為止已經進行了 28次修訂。
GB 4789.4是國家基礎標準,使用者眾多,影響范圍廣,在國家標準體系中有著非常重要的地位。
標準制定機構應及時對標準進行修訂,使標準符合 用戶需求與時代發展。在標準的修訂過程中,建議 從以下三個方面努力,做好修訂工作。一是要加強 研究,完善標準細節。要對方法中涉及的培養基、 培養條件、試劑等開展詳細科學的研究,確定最優 條件。二是要加大現代科學技術的應用力度。近年 來,迅速發展的分子生物學技術在微生物檢測方面 具有鑒定速度快、準確率高的特點,應加大這些新 技術的運用力度。三是要加快標準修訂速度。應創 新體制機制,改善標準修訂流程,縮短標準修訂時 間。
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作者簡介
丁衛平,高級工程師,分子生物測定室主任,研究方向為食 品檢驗檢測。
張士財,工程師,食品檢驗員,研究方向為食品檢驗檢測。
(責任編輯:袁文靜)