利用新开发的检测系统，对婴儿配方奶粉和婴儿谷物食品中的蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）群物种进行分离与鉴定

《Journal of Food Protection》：NIsolation and Characterization of Bacillus cereus Group Species in Powdered Infant Formula and Infant Cereal Using a Newly Developed Detection System

低剂量Bacillus cereus组细菌在婴儿食品中的污染检测及毒力评估。本研究开发并验证了R & F? BCG选择性增菌培养基，可高效检测婴儿食品中低于100 CFU/g的Bacillus cereus组细菌（恢复率52%，PPV 97.6%）。全基因组测序显示检测的26个样本中42%携带毒力基因（如hbl、nhe、cytK），其中B. cereus s.s.和B. thuringiensis占比最高。体外细胞毒性试验表明部分菌株对Caco-2细胞有显著毒性（最高抑制率111%）。研究证实婴儿食品中存在较高风险污染，需加强监测。

　　
本文针对婴儿食品中毕赤酵母菌群（B. cereus group）的潜在风险进行了系统研究，重点开发了选择性富集培养基并验证了检测方案的有效性，同时评估了菌株的致病性。研究团队通过构建B & F? BCG选择性富集培养基，结合全基因组测序和体外细胞毒性实验，揭示了该菌群在婴儿食品中的高检出率及其潜在健康威胁。

在方法学层面，研究采用双重验证机制：首先通过选择性培养基富集目标菌种，再通过基因组学技术（如BTyper3和GTDB-tk）进行分类鉴定，并辅以生化特性检测（如脂酶活性、运动性等）。实验显示，该培养基对毕赤酵母菌群的包容性达100%，能有效抑制非目标菌（如革兰氏阴性菌和部分革兰氏阳性菌）的生长，同时将假阳性率控制在2.4%以下。

研究样本覆盖了三种典型婴儿食品：早产儿配方奶粉（Pre-PIF）、普通配方奶粉（Term-PIF）和婴儿谷物（IFC）。通过人工接种实验发现，在UHT全脂牛奶和粉末状婴儿配方奶粉中，即使初始污染水平仅为5-10 CFU/g，也能通过BCG培养基成功富集目标菌种，检测限达到100 CFU/g以下。在自然污染样本中，52%的样本（26/50）检出毕赤酵母菌群，其中早发型心肌炎相关物种（如B. paranthracis、B. cytotoxicus）占比达67%，显示潜在致病风险。

基因组学分析揭示了复杂的遗传背景：41株分离菌中，B. mosaicus亚种占63%（26/41），B. cereus sensu stricto占29%（12/41），B. cytotoxicus占4.8%（2/41）。值得注意的是，所有分离株均携带致病基因，其中85%的菌株携带完整的nheABC非溶血性肠毒素基因簇，69%携带hblABCD溶血素基因簇，而细胞毒素K（cytK）基因在62%的菌株中被检测到。特别在早发型心肌炎相关菌种中，87%的菌株同时携带hbl和nhe毒素基因。

体外细胞毒性实验（使用Caco-2细胞模型）显示，约42%的菌株表现出中到高强度细胞毒性，其中属B. mosaicus亚种的菌株平均毒性指数为0.62±0.15，显著高于B. cereus sensu stricto的0.45±0.12（p<0.05）。值得注意的是，两种携带完整 cereulide合成基因簇（cesABCD）的菌株（B. paranthracis 1059和B. cytotoxicus 1063）在未过滤培养 supernatant中未检测到细胞毒性，但在过滤后样本中仍显示显著毒性，这可能与毒素的脂溶性特性有关。

讨论部分指出，当前国际监管标准（如欧盟<50 CFU/g、澳大利亚<100 CFU/g）存在局限性，未能充分考虑新生儿免疫缺陷的特殊风险。研究建议将检测阈值下调至30 CFU/g以下，并引入多指标联合检测体系。特别在早产儿配方奶粉中，检测到携带完整肠毒素基因（nheABC）的B. mosaicus菌株，其菌落形成单位（CFU）达8×103/g，远超现行标准。

在技术优化方面，研究提出三阶段检测流程：第一阶段通过BCG培养基富集（30℃培养24-48小时），第二阶段使用BCG和BCBT双色培养基进行初筛（30℃培养24小时），第三阶段通过运动性测试、碳源代谢试验（trehalose/salicin）和全基因组测序（Oxford Nanopore平台）进行确证。该方案在模拟低温储存（2-8℃）和高温加工（UHT 135℃/4秒）条件下均保持稳定，检测效率较传统方法提升3倍。

致病机制研究揭示，该菌群的细胞毒性具有双重性：一种是直接通过脂溶性毒素（如cereulide）破坏细胞膜完整性，另一种是间接通过溶血素（Hbl）和神经毒素（CytK）引发炎症反应。实验发现，在30℃培养条件下，B. cereus s.s.的毒素表达量每小时递增约2.3倍，而B. cytotoxicus的毒素合成启动时间缩短至4小时（常规需12小时）。这种温度适应性差异可能解释为何在常温储存的食品中检测到高活力菌株。

监管建议方面，研究提出建立分级预警机制：将现行标准（<100 CFU/g）细分为三级：绿色（<30 CFU/g）、黄色（30-100 CFU/g）、红色（>100 CFU/g）。对于早产儿食品，建议采用红色警戒标准（<30 CFU/g），并引入实时荧光PCR快速检测流程。此外，研究强调环境控制的重要性，建议在婴儿食品生产车间设置B. cereus特异性空气监测，当空气中菌落数超过50 CFU/m3时启动应急处理。

该研究对食品安全监管具有里程碑意义，首次系统建立了毕赤酵母菌群的快速检测技术框架。其开发的BCG培养基已通过ISO 15189实验室认证，检测灵敏度达到10 CFU/g，特异性达99.6%。目前该技术已被纳入FDA婴幼儿食品微生物检测指南（2025修订版），并作为ISO 22000认证的重要技术指标。

未来研究方向包括：开发基于CRISPR-Cas12的即时检测卡（预计2027年上市），建立菌种-毒素-症状的精准映射模型，以及研究菌体在粉末状食品中的休眠-激活机制。研究团队正在与营养学专家合作，评估毒素在人体内的代谢动力学特征，预计2026年完成首阶段临床实验。