单增李斯特菌生物膜与浮游细胞在熟火腿污染-储存-消化过程中的存活特性研究

【字体: 时间:2025年07月18日 来源:International Journal of Food Microbiology 5.0

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  本研究针对欧洲2023年李斯特菌病(Listeriosis)发病率激增(2952例侵袭性病例,死亡率19.70%)且即食食品为主要传播媒介的现状,探究了单增李斯特菌(L. monocytogenes)生物膜与浮游细胞在熟火腿污染-7℃真空储存-体外消化全过程中的存活规律。研究发现生物膜转移率为14.07%,储存期间菌量增长≈0.5 log CFU/cm2,消化后存活的菌量存在显著差异,其中L196菌株抗性最强,揭示食品储存可能促进浮游细胞向生物膜转化,为即食食品微生物安全控制提供新见解。

  

2023年欧洲爆发的李斯特菌病疫情敲响了食品安全警钟——全年记录2952例侵袭性病例,死亡率高达19.70%,调查显示即食食品(ready-to-eat foods)是主要传播载体。这种严峻形势下,单增李斯特菌(L. monocytogenes)在食品加工链中的顽强生存能力成为焦点。特别令人担忧的是,这种病原体既能以浮游细胞(planktonic cells)状态自由活动,又能形成具有极强环境抗性的生物膜(biofilm),而目前对这两种形态在"食品污染-储存-人体消化"全过程中的命运差异仍知之甚少。

为破解这一难题,研究人员选择熟火腿作为典型即食食品模型,设计了创新的三阶段实验:首先通过90秒接触转移模拟生物膜污染过程,比较7℃真空储存7天前后菌量变化,最后采用体外消化(in vitro digestion)模型模拟人体胃肠环境。通过精确的菌落计数(CFU/cm2)分析,揭示了令人警觉的发现——看似简单的食品储存环节竟可能成为微生物防御系统的"训练营"。

在方法学层面,研究采用三大关键技术:1) 生物膜转移率测定(不锈钢片到食品基质的90秒接触转移);2) 模拟商业条件的真空包装储存(7±1℃恒温控制);3) INFOGEST标准体外消化模型(包含口腔、胃、肠三相消化)。所有实验均设置生物膜组与浮游细胞组的平行对照,菌量检测采用ISO 11290-2标准方法。

污染阶段揭示关键数据:生物膜细胞的平均转移效率为14.07%,但不同菌株差异显著(L196表现突出)。这提示食品加工设备表面的生物膜可能成为持续污染源,且传统清洗消毒对某些菌株可能效果有限。

储存阶段发现意外现象:初始污染量为3.53 log CFU/cm2的熟火腿,经7天储存后菌量增长≈0.5 log。更值得注意的是,原本以浮游状态污染的样品在储存后表现出类似生物膜的特性,暗示常温储存可能诱导浮游细胞向生物膜转化——这种形态转变可能大幅提升病原体存活率。

消化阶段获得突破性发现:经储存的样品消化后菌量仅减少≈0.5 log,而未储存的浮游细胞组锐减≈2.1 log。菌株L196在所有阶段均展现最强抗性,其消化后存活率比其他菌株高1-2个数量级。这些数据首次证明:食品储存不仅延长保质期,更可能意外地"训练"病原体抵抗人体消化系统。

讨论部分深入剖析了微生物防御机制的进化论意义:生物膜的多糖基质可能缓冲胃酸侵蚀,而储存诱导的应激反应可能激活σB等抗性基因。特别指出欧盟现行食品安全标准可能低估了储存环节的风险——即便初始污染量达标,储存后仍可能形成"隐形威胁"。建议未来研究采用转录组学(transcriptomics)和蛋白质组学(proteomics)手段,揭示L196菌株的特殊抗性机制。

这项发表于《International Journal of Food Microbiology》的研究,首次系统描绘了单增李斯特菌在食品链终端的动态适应过程,其价值不仅在于发现生物膜比浮游细胞高10倍的转移存活率,更揭示了"储存诱导抗性"这一全新概念,为即食食品的微生物风险评估提供了革命性的视角。食品工业或需重新审视储存工艺,而监管机构应考虑将"储存后检测"纳入安全标准,这对预防未来李斯特菌病疫情具有重大实践意义。

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