综合农牧种植系统会影响新鲜农产品中沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌、产志贺毒素的大肠杆菌以及指示性细菌的检出率

《Microbiology Spectrum》：Integrated crop-livestock farming systems influence the incidence of Salmonella, Listeria monocytogenes, Shiga toxin-producing Escherichia coli, and indicator bacteria on fresh produce

该研究评估了马里兰州东海岸综合农业与畜牧业（ICLF）的微生物污染程度，并与单一作物农场（COF）、农贸市场和超市进行比较。结果显示，ICLF的土壤、动物圈舍及农产品中病原体（如沙门氏菌、单核细胞增生李斯特菌和产毒大肠杆菌）及指示菌污染率显著高于其他环境，尤其是未严格监管的ICLF和农贸市场。研究强调了BSAAO管理、卫生措施及跨环境污染风险的重要性。

　　在食品生产与安全领域，食品安全问题一直受到广泛关注。本研究聚焦于一种特殊的农业模式——整合种植与养殖农场（Integrated Crop-Livestock Farm, ICLF）的微生物污染情况，特别是与动物接触的作物和土壤中的潜在病原体风险。研究还对比了传统单一作物农场（Crop-Only Farm, COF）、农民市场和超市等不同环境下的微生物污染水平。通过分析1,782个样本，包括土壤、动物来源、水、农产品等，研究人员旨在评估这些环境中微生物污染的普遍程度，并为食品生产者和消费者提供相关数据，以支持进一步的食品安全措施。

在农业中，微生物污染是影响食品安全的重要因素。这些微生物可能来自土壤、动物排泄物、灌溉水等来源，并可能通过多种途径转移到农产品上。对于ICLF，由于动物与作物种植区的紧密接触，这种风险尤为突出。动物排泄物中可能含有多种病原体，如沙门氏菌（Salmonella）、李斯特菌（Listeria monocytogenes）和产志贺毒素大肠杆菌（Shiga Toxin-Producing E. coli, STEC）等，它们与食物中毒和大规模食源性疾病爆发密切相关。因此，研究这些农场中的微生物污染情况，不仅有助于了解潜在的食品安全隐患，还能为改善农业实践提供科学依据。

研究发现，ICLF中的土壤、动物来源样本以及农产品的微生物污染水平显著高于COF。具体而言，ICLF土壤中的沙门氏菌、李斯特菌和STEC/VF基因的检出率分别为2.04%、2.72%和20.86%，而COF土壤中的相应数值分别为1.33%、0.00%和20.00%。这种差异可能源于ICLF中动物排泄物的使用以及动物与作物种植区的相互作用。动物排泄物作为生物土壤改良剂（Biological Soil Amendments of Animal Origin, BSAAO）可以显著改善土壤的健康状况，但同时也可能带来病原体污染的风险。动物排泄物中携带的微生物可能通过土壤传播到作物上，从而增加食品安全风险。

在ICLF中，动物排泄物和动物饲养区的样本显示了较高的微生物污染水平。例如，猪舍中的总需氧菌计数（APC）和总大肠菌群达到10.76和8.70 log CFU/g，这表明这些区域的微生物污染非常严重。此外，动物排泄物中也检测到了大量病原体和大肠杆菌。相比之下，COF中的土壤和动物来源样本污染程度较低，但仍然存在一定的风险。农民市场和超市中的农产品虽然也存在微生物污染，但其污染程度相对较低。这可能与这些零售环境中的处理和储存方式有关，例如农产品在运输和销售过程中经过清洗和消毒，从而降低了污染的可能性。

除了微生物污染的普遍性，研究还关注了病原体的分布情况。在ICLF中，沙门氏菌、李斯特菌和STEC/VF基因的分布显示，某些特定的病原体和毒力因子在不同样本类型中更为常见。例如，沙门氏菌的最常见血清型是Bareilly和Newport，而STEC/VF基因中最常见的是O103和stx2。这些发现表明，不同类型的土壤改良剂和动物排泄物可能对病原体的传播和存活产生不同的影响。此外，研究还发现，土壤中的微生物污染水平与病原体的检出率之间存在显著的正相关关系，这进一步支持了土壤作为病原体传播的重要媒介的观点。

值得注意的是，尽管ICLF和农民市场中的农产品污染率较高，但这些环境中的病原体检出率仍然相对较低。这可能与农业实践、储存条件以及环境因素有关。例如，农民市场中的农产品可能未经过严格的清洗和消毒，而超市中的农产品则通常在运输和销售前经过处理，从而降低了污染风险。此外，ICLF中的农产品在收获前的土壤处理方式可能影响病原体的传播，例如BSAAO的使用和管理方式可能对微生物的存活和传播产生影响。

在研究过程中，还对土壤健康状况进行了评估，特别是在BSAAO施用前后。研究发现，BSAAO的施用可以显著提高土壤的营养水平和阳离子交换能力（CEC），这有助于改善土壤质量。然而，土壤中的磷含量在某些ICLF中已经非常高，甚至超过了最佳水平，这可能对环境造成影响，例如磷的流失可能威胁水体质量。因此，在使用BSAAO时，需要综合考虑土壤的营养状况，避免过度施肥带来的生态问题。

此外，研究还探讨了不同农业实践对微生物污染的影响。例如，ICLF中使用BSAAO可能促进土壤微生物的多样性，从而影响病原体的传播和存活。然而，这些微生物的多样性也可能带来新的污染风险，特别是当BSAAO没有经过适当的处理和储存时。因此，制定和实施最佳的BSAAO管理实践，如适当的储存条件、施用方法以及监测土壤微生物状况，对于减少食品安全风险至关重要。

在农民市场和超市环境中，虽然农产品的污染率相对较低，但这些环境中的微生物污染仍然值得关注。例如，某些农产品在农民市场中被检测出含有沙门氏菌或李斯特菌，而超市中的农产品则主要检测到STEC/VF基因。这表明，即使在零售环境中，微生物污染的风险依然存在，且需要通过严格的食品安全措施来加以控制。例如，对农产品进行适当的清洗、储存和运输，以及对销售人员进行食品安全培训，都是减少污染风险的重要手段。

总体而言，本研究揭示了ICLF和农民市场中的食品安全隐患，同时也强调了BSAAO在改善土壤健康方面的重要性。研究结果表明，尽管BSAAO可以提高土壤的营养水平和结构，但其使用过程中也带来了微生物污染的风险。因此，如何在提高土壤健康的同时，降低微生物污染的风险，是未来研究和实践需要重点解决的问题。此外，研究还指出，不同农业实践和环境因素对微生物污染的影响各异，因此需要针对不同情况进行具体分析和应对。

在实际应用中，食品安全管理需要结合科学证据和实践经验。例如，ICLF中的农民和零售商可能缺乏相应的食品安全培训和资源，这使得他们难以有效实施良好的农业和食品处理实践（Good Agricultural Practices, GAPs 和 Good Handling Practices, GHPs）。因此，加强对这些群体的食品安全教育和指导，是降低污染风险的重要措施。此外，政府和相关机构需要制定更加严格的食品安全标准，并确保这些标准在不同规模的农场和零售环境中得到执行。

综上所述，本研究通过系统分析ICLF、COF、农民市场和超市等不同环境中的微生物污染情况，揭示了食品安全问题的复杂性。研究结果不仅为理解病原体在农业和零售环境中的传播提供了科学依据，也为制定和实施有效的食品安全措施提供了参考。未来的研究需要进一步探索微生物污染的传播机制、病原体的存活条件以及如何通过农业实践和管理措施有效降低污染风险。同时，还需要加强对不同地区和不同农业模式的比较研究，以期找到更加普遍适用的食品安全解决方案。