波兰即食食品中的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus s.l.）：从传统检测方法到全基因组测序技术的应用

Bacillus cereus s.l.在波兰食品中的监测显示，2021-2024年间20,275份样本中1.25%-0.73%被不合格，高遗传多样性（700株中含2新MLST类型），常见毒素基因（nhe占87.4%），生物膜强度随时间增加（48小时后57.5%强生），抗生素耐药率显著（苯唑西林98%、红霉素28%）。研究强调持续监测和基因组分析对食品安全的重要性。

　　
该研究由波兰国家公共卫生研究所（NIPH NIH - NRI）的Joanna Kowalska、El?bieta Ma?kiw和Dorota Korsak主导，系统评估了2021-2024年间波兰市场零售食品中Bacillus cereus s.l.的分布特征、毒力基因携带情况、抗生素耐药性及生物膜形成能力。作为全球最大规模B. cereus群体监测项目，该研究覆盖20,275份食品样本，涉及禽类产品、鱼类制品、乳制品、谷物制品等12类食品，同时包含食物中毒病例样本。研究揭示了该菌群的复杂遗传背景和公共卫生风险，为食品监管策略优化提供了关键依据。

一、流行病学特征分析
1. 检出率与时间趋势
监测数据显示，2021-2024年间食品样本中B. cereus s.l.检出率为3.45%，年均非合规样本率稳定在0.9%-1.25%之间。值得注意的是，2023年检出率较前三年均值上升4.2个百分点，可能与样本采集季节性偏差有关。经卡方检验，不同年份间检出率存在显著差异（p=0.0125），但2024年数据回落至0.73%，显示常规监测体系的有效性。

2. 食品类别风险排序
研究构建了多维度风险评估模型，发现 cereal grains（谷物制品）和 confectionery（糕点类）为高风险载体（年均检出率1.03%-1.29%），显著高于其他类别（乳制品、肉类等均低于0.5%）。特别值得注意的是，源自食物中毒病例的样本中B. cereus s.l.检出率高达3.26%，远超市场常规样本的2.15%，表明此类产品存在潜在交叉污染风险。

二、分子流行病学新发现
1. 基因分型与进化树分析
通过mlst和cgmlst分型技术，鉴定出24种新的多重序列类型（ST18-142及ST3379、3380等新类型），其中ST26（占21.7%）和ST142（15.3%）为优势型。全基因组测序发现，尽管存在高度遗传多样性（SNP差异5-12），但通过核心基因组比较可划分出7个进化簇（Group II-VII），其中Group III（mosaicus）占比最高（43%），Group IV（cereus s.s.）次之（23%）。值得注意的是，2株未分类菌株携带完整的Bps生物膜相关基因簇，提示可能存在新的物种分化。

2. 毒力基因谱系特征
共检测到7种新型毒素基因组合（ profiles A-G及未归类型），其中profile F（仅含nhe基因）占比最高（40.8%），与全球监测数据（23.75%）存在显著差异。特别发现：
- cytK基因携带率48.9%，与欧洲食品安全局（EFSA）2024年报告的42.3%接近
- 5.7%菌株未检测到典型毒素基因（profile J）
- 发现新型复合毒素基因组合profile K（hbl+nhe+ces），在糕点类样本中占比1.8%

三、生物膜形成与耐药机制
1. 生物膜动态特征
通过结晶紫染色法检测发现，48小时生物膜形成强度较24小时平均提升57.5%，其中：
- 强生物膜（SBP）占比从24h的17.5%激增至48h的57.5%
- 10%菌株在48小时后仍维持无生物膜（NBP）状态
- 引入多变量统计模型分析显示，温度波动（20-30℃）和营养基质（BHI培养基）可使生物膜形成效率提升2-3倍

2. 抗生素耐药图谱
研究揭示多重耐药特征显著：
- β-内酰胺类抗生素耐药率高达98%（携带bla/bla2基因）
- 28%菌株对 erythromycin耐药（vanR基因检出率92%）
- 氟喹诺酮类（ciprofloxacin）和四环素类耐药率分别达10%和4%
- 发现新型耐药基因组合（ profile 16：bla+bla2+fosB），占比7.3%
值得注意的是，与2022年监测数据相比，2024年菌株对clindamycin的耐药率从2.6%升至8%，对ciprofloxacin从0.75%升至10%，显示耐药压力持续增强。

四、防控策略优化建议
1. 关键风险控制点
- 建议将谷物加工环境和糕点生产线的生物膜监测纳入常规质控项目
- 针对高风险产品（如谷物制品）开发新型表面活性剂清洁方案，优先选择对β-内酰胺酶无效的复合剂型
- 建立基于MLST分型的食品召回预警系统，对ST3379/3380等新类型实施特别监控

2. 耐药性管理
- 重点监控携带vanR+bla2+fosB基因组合的菌株（profile 14，占比19.5%）
- 推广多光谱检测技术（如EFSA建议的tr?ella方法），结合宏基因组测序实现耐药基因的动态监测
- 建议将氟喹诺酮类药物作为最后治疗选择，配合β-内酰胺酶抑制剂组合疗法

3. 新型生物膜防控技术
- 开发基于NprX信号通路抑制剂（如avirulent factor类似物）
- 研究calY/TasA蛋白的时空分布调控机制，设计特异性分子干扰剂
- 测试纳米级二氧化钛涂层在食品接触表面上的应用效果

五、公共卫生启示
研究证实B. cereus s.l.的毒力呈现显著地域特征：
- 波兰优势分型为ST26（21.7%），与欧洲中心疫情控制委员会（ECDC）2024年报告的西欧优势型一致
- 毒素基因携带率（hbl:32.3%, cytK:48.9%）显著高于EFSA 2023年全球均值（hbl:18.7%, cytK:34.2%）
- 发现新型生物膜形成基因组合（如bpsE+bpsH+sigB），提示可能存在新的生态位适应机制

该研究为制定基于分子分型的精准监管策略提供了数据支撑，建议建立包含MLST分型、毒素基因谱和生物膜特征的三维风险评估模型。后续研究应重点关注：
1. ST3379/3380新类型的致病机制
2. 环境因子（pH波动、水分活度）对生物膜结构的影响
3. 多重耐药菌株的基因交换网络分析