综述:食品中产志贺毒素大肠杆菌(STEC)的微生物定量风险评估:综述

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Food Research International 7.0

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  本综述聚焦产志贺毒素大肠杆菌(STEC),探讨微生物定量风险评估(QMRA)在评估及降低其食品风险中的作用,分析不同食品中 STEC 流行情况与风险,介绍新兴技术对 STEC 的抑制效果,强调完善 QMRA 模型对食品安全的重要性。

  

产志贺毒素大肠杆菌(STEC)与食品风险:微生物定量风险评估(QMRA)的应用及新兴技术进展


一、STEC 的致病性与流行特征


STEC 属于肠杆菌科革兰氏阴性杆菌,为兼性厌氧菌,定植于人和动物胃肠道,是粪便污染的指示菌。其显著特征是产生志贺毒素(Stx1 和 Stx2 ),可引发出血性结肠炎、溶血尿毒综合征(HUS)等严重疾病。其中,STEC O157:H7 血清型尤为突出,常导致大规模食源性疾病暴发。

自 1982 年以来,全球多国报告 STEC 疫情。截至 2022 年,欧洲累计报告 8031 例病例。人类感染 STEC 的主要途径是摄入受污染的食品(如肉类、叶菜类)和水。在不同国家,针对 STEC O157:H7 在碎牛肉、乳制品、新鲜农产品等食品基质中的风险评估已广泛开展,这些研究为感染概率、剂量 - 反应关系及风险防控策略提供了重要数据支持。

二、风险分析框架与 QMRA 的核心作用


风险分析是食品安全生产的关键管理工具,涵盖风险评估、风险管理和风险交流三个核心环节。其中,微生物风险评估是重要组成部分,包括定性评估(如将污染可能性分为高、中、低等级)和定量评估(通过微生物流行率和数量数据生成风险概率值)。

定量微生物风险评估(QMRA)通过预测模型、科学数据和系统特定信息,运用数学公式估算感染风险。其依赖于强大的数据收集与处理能力,可在食品生产全链条(从原料获取到消费终端)中识别潜在风险,为风险分级和管理决策提供量化依据。例如,针对碎牛肉、苹果、生牛奶等不同食品中 STEC 的 QMRA 研究表明,欧洲、美洲、亚洲等地区的污染风险存在显著差异,这为区域性风险防控策略的制定提供了科学基础。

三、STEC 在食品中的污染现状与 QMRA 研究分布


文献调研显示,全球范围内已开展 20 项针对食品中 STEC 的 QMRA 研究。其中,欧洲占 9 项,美洲 7 项,亚洲 3 项,非洲 2 项,大洋洲 1 项。美国是研究数量最多的国家(5 项),韩国和意大利各有 2 项。研究涉及的食品基质广泛,包括碎牛肉、叶菜类、乳制品等,揭示了 STEC 在动物源和植物源食品中的普遍污染风险及不同环节的关键风险因素(如生产加工、运输储存中的交叉污染)。

四、新兴技术在 STEC 控制中的应用


传统热加工技术虽能灭活微生物,但常导致食品营养成分流失和感官品质下降。新兴技术为 STEC 控制提供了新思路:

  • 高压处理(HHP):通过高压环境破坏微生物细胞结构,有效灭活 STEC,同时最大限度保留食品营养和风味。
  • 紫外线(UV)处理:利用紫外光的 DNA 损伤效应抑制 STEC 繁殖,已在果蔬表面消毒中展现良好效果。
  • 中性电解水:通过产生次氯酸等活性成分杀灭微生物,具有安全、无残留的优势,适用于食品接触面和原料清洗。
  • 超声波、欧姆加热:通过物理能量传递或电磁效应破坏微生物结构,在液态食品(如牛奶)杀菌中具有应用潜力。

这些技术不仅提升了微生物控制效率,还满足了现代食品工业对节能、环保和高品质的需求。

五、结论与展望


STEC,尤其是 O157:H7 血清型,对公共卫生构成严重威胁,其在食品链中的广泛存在凸显了系统性风险管控的必要性。QMRA 作为核心工具,可通过量化分析明确污染来源、评估风险等级,并为新兴技术的有效性提供科学验证。未来,需进一步整合多源数据,完善 QMRA 模型,以提升风险预测的准确性和防控措施的针对性。同时,持续推动新兴技术的产业化应用,将为保障全球食品安全、降低食源性疾病负担提供重要支撑。

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