中国商业新鲜金针菇生产设施中高毒力 / 持久性基因型单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)ST87/CC87 污染研究
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为探究单核细胞增生李斯特菌(L. monocytogenes)在金针菇(F. velutipes)生产链中的流行情况、污染途径及持久性,研究人员对两设施为期一年采样。发现 ST87/CC87 菌株持续污染,多数菌株耐季铵化合物(QACs),为防控提供依据。
在食品安全的版图中,食源性致病菌始终是威胁公众健康的隐形杀手。单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes,简称单增李斯特菌)作为四大食源性致病菌之一,因其强大的环境适应能力和致病力,长期困扰着食品行业,尤其是食用菌领域。金针菇(Flammulina velutipes)作为我国广泛食用的新鲜食用菌,其生产过程中的微生物安全问题日益凸显。此前已有多地报告因金针菇污染单增李斯特菌引发的食源性疾病爆发,如美国曾发生的相关疫情导致数十人住院、多人死亡,欧洲也有因该菌污染的金针菇产品召回事件。这些现实警示我们,深入了解单增李斯特菌在金针菇生产链中的污染规律、传播途径及菌株特性,是破解食用菌产业安全困境的关键。
为了攻克这一难题,研究人员围绕单增李斯特菌在金针菇生产中的 “流行现状 - 污染路径 - 菌株特性” 展开系统研究。尽管文档中未明确提及具体研究机构,但从研究涉及的中国金针菇生产设施及引用的国内基金项目(如国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金)推测,该研究很可能由国内科研团队主导。研究团队以两家地理位置相距约 340 公里的金针菇生产设施(A 和 B)为研究对象,开展了为期一年的季度采样,覆盖 composting(堆肥)、mycelium culture(菌丝培养)等五个关键生产环节,旨在揭示单增李斯特菌的污染全貌。
这项发表在《Food Control》上的研究取得了一系列关键发现,为食用菌生产的微生物防控提供了重要科学依据。
主要技术方法
研究采用了多重 PCR(multiplex PCR)对菌株进行血清学分型,通过多位点序列分型(multilocus sequence typing,MLST)解析菌株的遗传背景,利用分子生物学技术检测毒力基因(如 LIPI-1 毒力岛相关基因 iap、plcB、plcA、hly、actA、mpl、prfA,以及 inlA、inlB 等)和耐药基因,并测定菌株对 12 种抗生素及季铵化合物(quaternary ammonium compounds,QACs)的耐受性。样本队列涵盖两家设施的 384 份样品,涉及生产全流程的环境和产品样本。
研究结果
单增李斯特菌流行情况
在为期一年的监测中,设施 A 的 180 份样品中 43.9%(79 份)检测到单增李斯特菌,设施 B 的 204 份样品中 27.0%(55 份)呈阳性。值得注意的是,设施 A 的 composting 阶段未检出阳性,但在菌丝培养、菌丝刮除、生长控制和包装等环节均有发现,尤其在菌丝刮除和包装阶段四季均检测到该菌,提示这些环节可能是持续污染的关键节点。
血清型与遗传分型特征
多重 PCR 结果显示,两设施中血清型 II.2(1/2b-3b-7)占绝对优势,设施 A 中占比 96.2%(76/79),设施 B 中占 91.5%(54/59);血清型 I.1(1/2a-3a)占比分别为 3.8% 和 8.5%。MLST 分析表明,ST87/CC87 菌株在两设施的菌丝刮除至收获阶段的全年季度样本中反复检出,证实该基因型菌株在生产设备(尤其是菌丝刮除机械)中存在持续性污染。
毒力基因与耐药性特征
所有分离株均携带 LIPI-1 毒力岛基因(包括 iap、plcB、plcA、hly、actA、mpl、prfA)及 inlA、inlB 毒力基因,而 ST87/CC87 菌株特有的携带李斯特菌致病岛 - 4(Listeria pathogenicity island-4,LIPI-4)中的 ptsA 基因,提示其可能具有更强的致病性。耐药性检测显示,除克林霉素(100% 耐药)、庆大霉素(1.4% 耐药)和左氧氟沙星(0.7% 耐药)外,所有菌株对其余 12 种测试抗生素均敏感。但令人担忧的是,98.6%(136/138)的菌株对常用的 QACs 具有耐受性,最低抑菌浓度(MIC)≥4 μg/mL,这可能与生产环境中消毒剂的长期使用导致菌株产生适应性有关。
研究结论与讨论
本研究首次系统揭示了中国金针菇生产设施中单增李斯特菌的污染现状及菌株特性。ST87/CC87 作为高毒力 / 持久性基因型(hypervirulent/persistent genotype,HvPG),其在生产设备中的持续定植是导致产品反复污染的重要原因。携带 LIPI-4 的 ST87/CC87 菌株可能具备更强的侵袭能力,而 QACs 耐受性的广泛存在则提示传统消毒方案在该场景中的局限性。研究结果不仅为金针菇生产链的微生物风险评估提供了基础数据,也迫切呼吁行业改进消毒策略,如优化消毒剂类型或组合使用多种杀菌技术,以针对性控制 ST87/CC87 等高危菌株的传播。此外,研究中建立的 MLST 等分子分型方法,可为未来食源性疾病爆发时的污染源追溯提供技术参考。
这项研究以严谨的科学设计和详实的数据,填补了国内金针菇生产中单增李斯特菌持续性污染研究的空白,其成果对保障食用菌产业健康发展、降低食源性疾病负担具有重要的现实意义。随着全球对食品安全的关注度不断提升,类似的跨环节微生物监测研究将为构建更安全的食品供应链提供关键支撑。