综述：加拿大畜牧业生产食品安全演进的99年历程

本综述系统回顾了加拿大近百年间畜牧业食品安全领域的重大挑战与突破性进展。从早期应对牛结核病（bovine tuberculosis）和布鲁氏菌病（brucellosis）的强制巴氏消毒（pasteurization）与全国扑杀计划，到现代针对大肠杆菌O157:H7（Escherichia coli O157:H7）和沙门氏菌（Salmonella）的HACCP体系与抗菌干预策略，展现了从病原控制到风险预防的科学演进。文章强调全基因组测序（whole genome sequencing）等新技术对未来食源性病原监测的关键作用，突显加拿大通过持续创新维护全球领先食品安全体系的成功经验。

　　

摘要

1925年加拿大食品安全面临的主要威胁是饮用未经巴氏消毒的牛奶引发的牛结核病和布鲁氏菌病。随着巴氏消毒和乳品卫生检测的强制实施，婴儿死亡率降低了一半。加拿大于1923年至1961年间开展全国牛群结核病检测，扑杀40万头阳性牲畜，最终在1997年获得无牛结核病地位。1950年启动全国布鲁氏菌病疫苗接种计划，1985年被认证为无布鲁氏菌病国家。随着这两种疾病的控制，研究者开始关注健康动物间歇性排出的病原体。1992-1993年杰克在盒（Jack in the Box）疫情爆发后，加拿大于2005年要求联邦注册的肉类和禽类加工厂实施食品安全增强计划（FSEP）。这些措施及加工商的抗菌干预将大肠杆菌O157:H7感染率从1990年代的4/10万人口降至2022年的0.77/10万。同期，国家禽类产品沙门氏菌控制计划使沙门氏菌病发病率到2019年下降三分之一。尽管畜牧业面临高致病性禽流感等新挑战，但全基因组测序和生物传感器等新工具将助力应对这些挑战。当前和未来的加拿大研究者有望延续过去99年食品安全持续改进的历史。

1. 早期阶段——1920年代至1940年代

1.1. 食源性疾病与牛奶巴氏消毒

1925年加拿大食品安全处于起步阶段。受污染食品尤其是生乳消费引发多种畜牧业相关食源性疾病，包括伤寒、牛结核病和猩红热。白喉和布鲁氏菌病也通过生乳传播。乳品场卫生要求和零售牛奶巴氏消毒的同步实施极大减少了这些疾病的危害——在疫苗和抗生素广泛使用前，这些疾病常致命。1912至1936年间，近8000例伤寒、猩红热和布鲁氏菌病病例追溯至生乳，其中688例死亡。相比之下，当前加拿大年均133人因所有食源性疾病死亡，尽管人口自1925年增长四倍且疾病溯源能力显著提升。如今加拿大人溺亡概率是食源性死亡的两倍以上。

1912-1936年的生乳相关死亡数据未包含牛结核病致病例，后者在当时远超其他乳源性疾病，但因社会污名化缺乏可靠统计。微生物学家罗伯特·科赫最初否认生乳是结核病来源，直至证据充分。1908年儿科医生亚伯拉罕·雅各比称“全球数千婴儿生命重于一位科学家声誉”。加拿大首任兽医总监约翰·卢瑟福（图1）因其6个月大儿子饮用患结核病奶牛乳汁死亡而推动强制巴氏消毒。1920年代新不伦瑞克省婴儿死亡率全国最高，每千名新生儿中有150人未满两岁即死于乳源性疾病（含牛结核病），其他省份情况类似。

1938年安大略省率先在城市地区强制零售牛奶巴氏消毒，1941年扩展至农村地区。此前巴氏消毒仅市政级别监管，多伦多和萨斯卡通为早期实施城市。其他省份效仿安大略，巴氏消毒逐步推广，但全国强制直至1991年才实现。牛奶巴氏消毒结合乳品场卫生检查使婴儿死亡率立即减半。生乳致病风险估计是巴氏消毒奶的840倍，住院风险高45倍。当前关于生乳营养和低致敏性的错误信息令人担忧，取消巴氏消毒要求无疑将增加死亡率，尤其对幼儿。目前加拿大婴儿总死亡率为0.4%，比1920年代仅乳源性疾病死亡率低250倍以上，取消巴氏消毒将逆转过去99年食品安全重大进展。

2. 1950年代与1960年代

2.1. 全国控制牛结核病与布鲁氏菌病

牛结核病也可通过患病动物肉类传播，其控制采用三管齐下策略：牛奶巴氏消毒、胴体病变检查、以及使用科赫1890年代开发的结核菌素试验检测牛群暴露。1923年启动全国牛群结核菌素检测，1961年完成，清除40万头反应动物并支付1.5亿加元补偿。1979年检测策略从区域全覆盖转为屠宰监测及阳性动物追溯，该制度延续至今。1997年美国农业部（USDA）认证加拿大为无牛结核病地区，取消出口美国前的结核菌素检测要求。

布鲁氏菌病是一种高传染性人畜共患病，同样通过感染奶肉传播，其中牛布鲁氏菌病主要影响牛、野牛和麋鹿。人类病死率低于牛结核病，但症状多样（间歇热、头痛、虚弱、多汗、疲劳、厌食、体重减轻）导致诊断困难，还可引发流产和生殖器官感染。1948年全国成年牛布鲁氏菌病感染率估计为9%，1950年启动联邦-省级犊牛疫苗接种计划。1966年随着阳性牛数量下降，疫苗接种减少。1960年和1961年分别启动屠宰动物和牛奶布鲁氏菌病监测。随后数十年加拿大更多区域宣布无布鲁氏菌病，1985年国际兽疫局（OIE）认证加拿大为无该病国家。

针对布鲁氏菌病和牛结核病，全国实施患病动物扑杀计划，因感染牲畜持续排出布鲁氏菌和结核杆菌。不推荐抗菌治疗，因细菌持续风险及对国际贸易、食品安全和公共健康的潜在负面影响。当今加拿大多数食源性病原体由牲畜胃肠道间歇性排出，无法采用类似牛结核病和布鲁氏菌病的全国扑杀策略。此外，结核病变肉眼可见便于检测，而其他食源性病原体通常需选择性培养基培养，需不同控制策略。

2.2. HACCP初步发展

1960年代美国国家航空航天局（NASA）太空计划附带促成了危害分析关键控制点（HACCP）体系的初步开发。最初对太空食品进行严格测试，但测试消耗过多食物，需新方法。皮尔斯伯里公司、NASA和美国陆军实验室合作，决定采用NASA工程管理要求——关键控制点作为食品安全指南。太空食品需长保质期和严格病原限制，这是食品行业首次面临病原监测要求。成功供应太空安全食品后，皮尔斯伯里因婴儿食品谷物碎片召回事件，采用HACCP计划解决该问题，1971年在国家食品保护会议上向食品行业推出HACCP，最初仅包含三原则（非现今七原则）：（1）危害识别；（2）关键控制点识别；（3）关键控制点监控。

1983年世界卫生组织（WHO）推荐欧洲使用HACCP，1985年美国国家科学院认定HACCP优于随机食品检测。尽管有这些进展，HACCP直到1990年代才全球推行，首份七原则HACCP计划于1992年发布。

3. 1970年代与1980年代

随着布鲁氏菌病和牛结核病减少，沙门氏菌（Salmonella spp.）、金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和产气荚膜梭菌（Clostridium perfringens）成为主要关注病原体。1973年加拿大建立全国食源性疾病报告系统。尽管HACCP已开发，1970-1980年代加拿大较少使用，食源性疾病常归因于忽视潜在危险食品的感官警告。1974年首年食源性疾病监测报告4338例病例，分为387起暴发和55例单发，但仅20%暴发获实验室确认。对比2015年首份加拿大食源性病原特异性估计，监测住院患者中30种病原体，但未指定病原体占住院和死亡总数的66%和56%。1970-1980年代加拿大食品安全值得注意的是卫生加拿大团队初期开发国家食源性疾病报告系统的伊万·托德博士发表大量科学文章。

1982年美国确认新食源性病原体产志贺毒素大肠杆菌（STEC），1983年确定其为溶血性尿毒综合征病因。加拿大1982年首次STEC出血性结肠炎暴发发生在养老院，致31例病例1例死亡。动物源食品快速关联该病原体疾病暴发，最初认为它是罕见大肠杆菌血清型O157:H7。1978-1982年加拿大腹泻分离株中仅6例阳性，但1980年代分离株数量逐年翻倍。O157:H7突然出现可能与 cattle饲养集约化相关，更多动物集中于更少饲养场增加传播，以及快餐汉堡消费增加的生活方式变化。同时，肉类加工从多地本地工厂集中于少数服务全国和出口市场的工厂，增加个体污染事件影响。这些变化直至1992年才受关注。

4. 1990年代与食品安全监测重大变革

1992-1993年杰克在盒大肠杆菌O157:H7事件（涉及未煮熟汉堡）永久改变公众对大肠杆菌的认知，从 obscure细菌变为家喻户晓。疫情致4名儿童死亡，美国4州732人感染。该菌估计感染剂量低于10个细胞，且无有效治疗。O157主要武器志贺毒素（Shiga toxins）抑制蛋白质合成。携带志贺毒素基因和其他主要毒力因子通过可移动遗传元件，使新菌株出现成为时间问题。杰克在盒疫情促使美国农业部食品安全检验局（FSIS）1996年发布里程碑法规“病原减少/HACCP体系”，将肉类和禽类检验从主要感官（依靠视觉、触觉和嗅觉）转为更“科学”系统，设大肠杆菌和沙门氏菌数量 performance标准。“病原减少与HACCP”法规要求所有美国肉禽厂及对美出口企业实施HACCP系统。加拿大虽认可HACCP为减少食源性疾病方法，但2005年加拿大食品检验局（CFIA）要求所有联邦注册肉禽厂和储存设施实施食品安全增强计划（FSEP）后才强制推行。作为牛肉加工厂HACCP系统验证部分，绞牛肉 precursor材料如牛肉修整块需检测大肠杆菌O157:H7阴性方可销售。监测头几年大肠杆菌O157:H7发病率约4/10万人口（2000年峰值为 Walkerton安大略市政水疫情致至少7人死亡2300人患病）。

5. 21世纪前20年

5.1. 隐形病原体控制措施变化

与引发动物明显症状的布鲁氏菌病和牛结核病不同，当前主要食品安全威胁STEC、沙门氏菌和弯曲杆菌（Campylobacter）主要由健康动物携带，无牛结核病样肉眼病变。可能存在超排菌动物/时期。屠宰动物胃肠道或皮毛携带高数量/频率病原体不足为奇。响应方面，许多肉类加工厂除实施HACCP系统/FSEP外，采用大量抗菌干预如氢氧化钠 hide-on清洗、有机酸喷洒胴体、胴体巴氏消毒。抗菌干预增加恰逢加拿大大肠杆菌O157:H7感染率从2000年≈4例/10万降至2010年≈1例/10万。该发病率保持稳定至今，2022年略降至0.77/10万人口。除O157:H7外，另六种血清群（O26、O45、O103、O111、O121、O145）也导致STEC病例。O157:H7发病率下降尤其近年伴随其他血清型上升，可能源于菌株流行病学变化及检测能力提升。

类似STEC，多种沙门氏菌血清型致人类疾病。加拿大＞80%沙门氏菌病病例归因于鸡肉产品，肠炎沙门氏菌（Salmonella Enteritidis）常为最常见血清型。全球肠炎沙门氏菌崛起始于1980年代，后关联 poultry养殖实践。加拿大肠炎沙门氏菌发病率2000年3.9/10万人口 sharp上升至2010年8.3，促使卫生加拿大制定国家策略减少 poultry源肠炎沙门氏菌人类疾病。CFIA随后倡议进一步减少禽类产品沙门氏菌。这些措施使2016-2019年鸡胸肉沙门氏菌病比例下降，同期沙门氏菌病发病率降约三分之一（15.4至9.1例/10万人口）。

隐形病原体控制措施降低相关产品病原流行率，致人类感染发病率下降。但值得注意的是，肉类相关STEC和沙门氏菌暴发常涉及大量产品。大量研究表明部分大肠杆菌和沙门氏菌菌株可通过生物膜形成在肉类加工厂持续存在，这为完全控制这些病原体增添挑战。

5.2. 牛海绵状脑病（BSE）

该时期另一 notable畜牧业食品安全风险是BSE（疯牛病）。加拿大首例BSE1993年发现于1987年从英国进口的肉牛。加拿大出生牛首例发现于2003年。因BSE与人类变异型克雅氏病（vCJD）潜在联系，牛BSE可能 pose严重人类健康风险（如英国和欧洲所示）。但无vCJD病例关联加拿大牛肉消费。1997年起实施多控制措施，包括屠宰层面如动物年龄分层和移除BSE集中特定风险物质。1997年禁止反刍动物饲料添加哺乳动物蛋白质后，BSE通过 livestock饲料传播 unlikely。

6. 未来展望

6.1. 新挑战

STEC主要毒力因子可移动性是