冷冻胁迫与肉汁模型对沙门氏菌生物膜形成能力、基因表达及消毒剂抗性的影响研究

本研究针对沙门氏菌在冷冻环境和不同肉汁模型中生物膜形成能力、基因表达及消毒剂抗性的变化展开系统分析。研究人员通过表型测定、基因表达分析和抗性评估，发现冷冻时间和肉汁类型显著影响沙门氏菌的AdrA和BapA基因表达、生物膜形成以及对乙酸（AA）和苯扎氯铵（BAC）的抗性。该研究为食品工业中沙门氏菌的控制提供了重要理论依据和实践策略。

　　

沙门氏菌是一种重要的人畜共患病原体，广泛存在于肉类、禽类和蛋类食品中，每年在全球引发数千万例肠胃炎，甚至导致死亡。尤其在伊朗，抗生素耐药沙门氏菌的传播已构成重大公共卫生威胁。沙门氏菌能够在多种环境压力下存活，并通过形成生物膜增强其对消毒剂和抗生素的抗性，这为食品加工和储存过程中的病原控制带来极大挑战。生物膜是细菌附着于物体表面并分泌胞外聚合物形成的群落结构，可有效保护细菌抵抗酸性环境、抗菌剂和其他压力因素。因此，研究冷冻保存及不同肉汁成分对沙门氏菌生物膜形成能力、相关基因表达及消毒剂敏感性的影响，对制定更有效的防控策略具有重要意义。

为此，Ata Kaboudari和Javad Aliakbarlu开展了一项系统研究，论文发表在《One Health》上。该研究以从肉类样品中分离的沙门氏菌血清型及标准菌株Salmonella Typhimurium ATCC14028为对象，通过制备牛、羊、山羊三种肉汁模型，并在-20°C条件下进行为期30天的冷冻处理，分析不同时间点（0、2、3、4、7、14、21、30天）细菌的生物膜形成能力、AdrA和BapA基因的表达变化，以及其对乙酸（AA）和苯扎氯铵（BAC）的抗性变化。

在方法上，研究采用了菌落计数法测定生物膜形成能力，实时定量聚合酶链反应（qPCR）分析基因表达，微量稀释法测定最小抑菌浓度（MIC）。所有实验均设三次重复，数据使用SPSS软件通过单因素方差分析（ANOVA）及Tukey检验进行统计处理。

研究结果显示，生物膜形成能力受冷冻时间和肉汁类型的显著影响。在牛、羊、山羊三种肉汁中，沙门氏菌在冷冻第4天和第21天生物膜形成最为显著。其中，在山羊肉汁中，Salmonella Typhimurium于第21天表现出最强的生物膜形成能力。

基因表达方面，AdrA基因在牛、羊肉汁模型中表达上调最为明显。在牛肉汁中冷冻21天的S. enteritidis菌株AdrA表达提高了12倍；在羊肉汁中第4天时，S. typhimurium ATCC14028的AdrA表达提高了约9.6倍；而在山羊肉汁中，S. typhimurium ATCC14028于第4天也表现出约11倍的上调。相比之下，BapA基因的表达上调幅度较小，最高为牛肉汁中S. typhimurium的4.5倍，且山羊肉汁对其表达影响不显著。

在消毒剂抗性方面，研究未观察到在前14天冷冻期内MIC的显著变化，而在第21天和30天时，抗性明显上升。其中，羊肉汁模型最能诱导沙门氏菌对AA和BAC的抗性，MIC值最高可增至原来的两倍。例如，在羊肉汁中冷冻30天的S. typhimurium和S. typhimurium ATCC14028对AA的MIC从0.2%升至0.4%，对BAC的MIC则从150 ppm升至300 ppm。

本研究结论认为，冷冻时间和肉汁类型显著影响沙门氏菌的生物膜形成、基因表达及消毒剂抗性，其中羊肉汁的作用最为突出。这些发现不仅深化了对沙门氏菌应激响应机制的理解，也为食品工业中针对该菌的防控措施提供了重要依据，例如在冷冻肉品加工和储存中需更加注意消毒剂的使用策略及生物膜的风险管理。该研究强调了在多学科协作的“一体化健康”（One Health）框架下，通过综合控制策略减少沙门氏菌从农场到餐桌的传播风险具有重要意义。