食物浪费作为食源性和机会性病原体的传播媒介：一项关于城市地区微生物污染的研究

《Visual Journal of Emergency Medicine》：Food waste as a vector of foodborne and opportunistic pathogens: A study on microbial contamination in an urban area

城市食品废物中致病菌污染及堆肥卫生风险研究，发现大肠杆菌检出率高达91.3%，李斯特菌在公寓楼中检出率55.6%，肺炎克雷伯菌Kp1在食堂占44%，其他耐药菌如鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌检出率较低。基因测序显示李斯特菌多来源于食品和环境，其中CC1和CC4亚型具有高致病性。该研究警示家庭堆肥若缺乏卫生措施可能低估公共卫生风险。

　　本研究聚焦于城市食品废弃物（Food Waste, FW）管理过程中可能存在的健康风险。随着全球对有机废弃物处理的关注度不断提升，城市地区食品废弃物的收集与处理已成为各国政策的重要组成部分。欧洲联盟通过《废弃物框架指令》要求将食品废弃物进行分类收集并回收利用，而类似的政策也在世界各地被广泛采纳。例如，美国鼓励市政堆肥和垃圾填埋减少目标，澳大利亚推行了全国性的“食品有机与花园有机”（FOGO）收集计划，中国则在多个大城市实施了强制性的食品废弃物分类政策。这些措施不仅推动了资源的循环利用，也促使人们更加关注食品废弃物在储存和管理过程中可能带来的微生物污染风险。

食品废弃物因其高有机质含量和高水分含量，可能为病原菌的生长提供有利条件。尽管目前尚无专门针对食品废弃物中病原菌存活的研究，已有证据表明，像李斯特菌（Listeria monocytogenes）和沙门氏菌（Salmonella spp.）这样的病原菌在水果和蔬菜的储存过程中可以生长。因此，确保食品废弃物的微生物安全性在本地回收过程中尤为重要，尤其是在公寓楼居民进行社区堆肥的情况下，这些堆肥材料可能会被用于社区花园，从而影响公众健康。

当前大多数关于生物废弃物的研究集中于其可持续管理和在循环经济中的应用。然而，尽管越来越多的讨论涉及城市生物废弃物对健康的影响，有关病原菌在城市环境中存在和传播的数据仍然有限。一些研究已经报告了生物废弃物堆肥中粪便指示菌或病原菌的存在，如大肠杆菌（Escherichia coli）和沙门氏菌，但这些研究主要关注堆肥过程本身及其理化特性，对微生物的分析也多局限于指示菌种。因此，有必要对食品废弃物中的病原菌进行全面评估，以更好地理解其潜在的健康风险。

本研究特别关注了与人畜共患病相关的几种病原菌，包括沙门氏菌、李斯特菌和致病性空肠弯曲菌（Campylobacter spp.）。这些病原菌在欧洲2023年确认的人畜共患病病例中占据了91.5%的比例，其中李斯特菌虽然在爆发事件中出现的频率较低，但其致死率高达19.7%，远高于沙门氏菌和空肠弯曲菌的0.2%和0.05%。此外，还有三种被世界卫生组织列为关键优先病原体的耐碳青霉烯类抗生素新兴病原体，包括鲍曼不动杆菌（Acinetobacter baumannii）、肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）和铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa）。这些病原体广泛分布于环境中，可能通过食物链进入食品废弃物，并对人类健康构成威胁。

本研究的目标是测量选定的理化参数，并评估食品废弃物中大肠杆菌、李斯特菌和肺炎克雷伯菌（Kp1）等病原菌的出现频率和浓度。此外，通过全基因组测序分析了从食品废弃物中分离出的39株李斯特菌的基因组多样性和基因内容。研究对象覆盖了法国雷恩市及其周边地区27个不同类型的食品废弃物来源，包括公寓楼、餐厅、食堂和食品店。这些食品废弃物在被厌氧消化处理前通常会存放2至7天，而公寓楼居民的食品废弃物则会先收集在厨房垃圾桶中，再倒入户外堆肥箱。

研究结果显示，大肠杆菌在所有样品中检出率高达91.3%，浓度范围从10到1.9×10? CFU/g不等。值得注意的是，大肠杆菌的出现频率与样品的理化参数（如pH值、水分含量、有机质含量和总凯氏氮、铵态氮等）之间没有显著相关性。相比之下，沙门氏菌和空肠弯曲菌未被检测到，这可能与食品废弃物的储存条件或样本选择有关。然而，李斯特菌的检出率在不同来源中存在较大差异，公寓楼的食品废弃物中李斯特菌的检出率高达55.6%，而食堂的检出率仅为8%。这表明，食品废弃物在不同储存和处理环境中的微生物风险存在显著差异。

肺炎克雷伯菌Kp1的检出率也因来源而异，食品店的检出率为31.3%，而食堂的检出率则高达44%。鲍曼不动杆菌和铜绿假单胞菌的检出率相对较低，分别不超过16.7%和11.1%。总体来看，这些病原菌在食品废弃物中的存在表明，即使在城市环境中，食品废弃物仍可能成为病原体的潜在传播媒介。

抗生素耐药性在这些病原菌中较为罕见，但研究中发现了一株来自食堂的肺炎克雷伯菌对头孢丙烯（cefpodoxime）表现出耐药性。此外，一株来自公寓楼的鲍曼不动杆菌对三种氨基糖苷类抗生素表现出耐药性，其中一株还表现出多重耐药特性。这提示我们，尽管食品废弃物中的病原菌整体耐药率不高，但某些菌株可能携带抗生素耐药基因，这可能对公共卫生构成潜在威胁。

通过对39株李斯特菌进行全基因组测序，研究发现大多数菌株与食品或环境来源有关，其中CC121是最常见的克隆复合体。此外，四株菌株属于高毒力CC1，三株属于高毒力CC4。这些发现表明，食品废弃物中的李斯特菌可能具有不同的基因型和毒力特征，这可能影响其在环境中的传播能力和对人类健康的威胁程度。

本研究的结果强调了食品废弃物在储存过程中可能持续存在病原菌的风险，尤其是在没有采取适当卫生措施的情况下进行的市民主导的堆肥活动。因此，城市食品废弃物的管理不仅需要关注其资源回收和环境影响，还必须加强对其中病原菌的监测和防控，以确保公众健康安全。未来的研究应进一步探索不同储存条件对病原菌存活和传播的影响，并评估不同处理方法在降低微生物风险方面的有效性。