人畜共患病原体在食品供应链中的缓解:保障动物源性产品安全的兽医策略与生物传感器技术

《Food Production, Processing and Nutrition》:Mitigating zoonotic pathogens in the food supply chain: veterinary strategies and biosensor technologies for ensuring the safety of animal-derived products

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月14日 来源:Food Production, Processing and Nutrition 4

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  人畜共患病是从动物传播给人类的疾病,通过食用受污染的动物源性食品(如肉、奶、蛋、海鲜)构成重大的全球公共卫生威胁。这些食品虽富含营养,却可能成为布鲁氏菌属(Brucella)、李斯特菌属(Listeria)、弯曲杆菌属(Campylobacter)和沙门氏菌属

  
人畜共患病是从动物传播给人类的疾病,通过食用受污染的动物源性食品(如肉、奶、蛋、海鲜)构成重大的全球公共卫生威胁。这些食品虽富含营养,却可能成为布鲁氏菌属(Brucella)、李斯特菌属(Listeria)、弯曲杆菌属(Campylobacter)和沙门氏菌属(Salmonella)等致病微生物的载体。本综述探讨了食品供应链中人畜共患病原体的风险,并提出了一种在食品生产和分销各阶段控制污染的综合方法。关键策略包括:农场的收获前控制,如改善养殖管理、疫苗接种和生物安全措施;旨在减少屠宰、加工、储存和运输过程中微生物污染的收获后干预;以及促进卫生的食品处理和分销实践。在消费者层面,教育和意识提升运动在减少食源性感染方面发挥关键作用。此外,通过兽医检查和病原体监测进行持续监控,能够实现对疫情的早期发现和响应。采用食品安全标准、监管框架以及由生物传感器技术增强的先进可追溯系统,进一步强化了食品安全管理。这些协调一致的努力对于确保动物源性食品的安全、预防人畜共患病传播以及维护公众健康至关重要。

论文主体内容总结

引言
人畜共患病原体(包括细菌、真菌、寄生虫和病毒)可通过受污染的动物产品(如鸡蛋、乳制品、海鲜、鸡肉、羊肉和牛肉)直接或间接传播给人类,造成全球性的重大健康风险。不良的加工技术和不正确的处理及储存方式通常会促使病原体进入食品供应链,尽管患病动物是食品运输污染的主要来源。重要的食源性寄生虫包括多房棘球绦虫(Echinococcus multilocularis)、刚地弓形虫(Toxoplasma gondii)、旋毛虫属(Trichinella spp.)、细粒棘球绦虫(Echinococcus granulosus)和隐孢子虫属(Cryptosporidium spp.),其潜在风险常因导致慢性而非急性疾病而被忽视。戊型肝炎病毒(HEV)是最重要的食源性疾病病毒。由于生物危害可能出现在肉类链的任何环节(包括初级生产、运输、屠宰、加工、储存、分销和消费),肉类安全保障需要一个综合、多学科且基于风险的方法。食品供应链是一个复杂的网络,从农场生产到屠宰加工再到零售,每个环节都存在病原体污染的风险。每年全球约有30%(约13亿吨)的粮食损失或浪费,造成巨大的经济、社会和环境成本。由于人畜共患病原体的多样性,需要多方面的策略来预防此类疾病。兽医专业人员在整个食品生产和供应链中的介入,是降低人畜共患感染风险的有效策略。适当的兽医策略能够实现早期检测、预防和控制。例如,生物安全措施有助于防止新病原体的侵入和扩散;严格的卫生规程可为动物创造最佳健康环境;适当的疫苗接种可预防常见的人畜共患病。兽医监测系统用于在病原体传播和污染食品之前进行检测,并与食品安全监管机构、兽医服务单位和公共卫生专家协作,共同管理风险。在当前十年,生物传感器技术已成为保障动物产品质量和安全的有力工具,人工智能、微流控和纳米技术的进步显著提升了其速度、特异性和灵敏度。本综述的核心在于讨论从农场收获前控制到生物传感器应用的整个链条中的综合策略。
方法论
这是一篇叙述性综述,整合了关于兽医策略和生物传感器技术在控制食品供应链中人畜共患病原体方面的现有知识和最新进展。研究团队对PubMed、Scopus、Web of Science和Google Scholar等主要科学数据库进行了系统性检索,重点涵盖2019年至2024年的出版物,同时考虑关键的历史文献作为背景。关键词结合布尔运算符涵盖了人畜共患和食源性病原体、食品安全、食品供应链、兽医干预、生物安全、疫苗接种、生物传感器、快速检测、收获前后措施及一体化健康(One Health)等主题。综述纳入了原创研究、综述、荟萃分析和来自世界卫生组织(WHO)、联合国粮农组织(FAO)、欧洲食品安全局(EFSA)和美国疾病控制与预防中心(CDC)等权威机构的报告。排除了非英语研究、仅关注人类临床治疗而无食品链关联的文章以及非同行评审的出版物。
收获前控制策略
收获前的控制策略对于确保饲料质量和动物源性产品的安全性至关重要,重点在于改善农场的生物安全、饲料卫生、动物健康和饮水质量。通过实施基于农场的生物安全措施(如设置围栏、减少野生动物栖息地、避免共享资源和使用护卫犬)可以降低疾病传播风险。引入新动物会增加带入新病原体的可能性,因此设定健康要求测试清单和进行有组织的隔离是关键措施。运输车辆和人员是引入新病原体的重要途径,应通过屏障法规和措施限制其进入农场。例如,南非国家通过持续接种口蹄疫病毒(FMDV)疫苗、设置围栏隔离受感染的非洲水牛以及遵循世界动物卫生组织(OIE)指南进行区域划分来预防疾病传播。良好的养殖管理实践,如提供清洁饮水和饲料、避免过度拥挤,可以减少应激和病原体暴露。在畜牧业中过度使用抗生素会引发耐药性问题,多重耐药的病原微生物可通过受污染的动物产品传播给消费者。因此,收获前的控制方法需确保可行的养殖实践,包括实施充分的生物安全措施、适当的疫苗接种计划、合理的养殖实践和可控的抗菌药物管理方案。
收获后策略
收获后的管理方法主要包括卫生实践、加工、消毒含病原体的食品、消除生物膜以及灭菌食品设备和包装。在屠宰场,适当的肉类处理程序至关重要。应用危害分析与关键控制点(HACCP)体系可用于确定谷物加工中可能避免或消除霉菌毒素的阶段。研究显示,不规范的屠宰操作(如手工悬挂和剥皮)可能导致交叉污染,而机械化操作则可降低风险。为了克服传统检测方法的局限性,可采用流式细胞术、荧光原位杂交、免疫磁分离测定、下一代测序、定量/数字聚合酶链反应(PCR)和DNA微阵列等灵敏高效的检测技术。拮抗微生物(如某些酵母菌株)被证明是有效的采后病害生物防治剂。热力杀菌(通过D值、F值和Z值参数)、冷冻冷藏以及高静水压处理(300至600 MPa,3至10分钟)都是有效的病原体灭活或抑制手段。
食品处理与分销管理
食品处理及其分销可通过“一体化健康”(One Health)的整体方法进行有效管理。食品在生产、包装、烹饪、销售、储存和运输的各个阶段都可能受到物理、化学或生物污染。正确执行危害分析、确定关键控制点(CCPs)并严格遵循HACCP体系至关重要。确保食品处理人员保持高标准的个人卫生(如充分洗手、穿戴洁净衣物和手套)可管理人畜共患病原体的传播。易腐产品(如肉类、蛋类和鱼类)的包装和运输至关重要,运输车辆应定期消毒,并使用冷藏运输以防止温度波动导致的微生物生长。相变材料(PCMs)在食品包装中具有维持温度和保证安全的潜力。应用对环境友好的抗菌包装材料(如响应性抗菌纤维、生物降解聚合物复合材料和纳米颗粒)可以有效降低污染风险。将天然抗菌剂(如精油)和具有固有抗菌特性的材料(如壳聚糖和海藻酸盐)融入包装材料,可提供可持续的防护屏障。
消费者层面的教育与认知
对食源性微生物的认识与采取安全食品处理和制备实践之间存在正相关。社会经济因素(如教育水平)会影响卫生食品实践,因此应根据不同消费者群体的特定需求传播教育信息。基于网络和社交媒体的展示是传播食品安全信息的有效方式。消费者的信任也是影响安全食品处理过程的因素,通过透明沟通和一致证据建立信任至关重要。尽管消费者认为家庭烹饪更安全,但由于便利性、低价格等因素,仍会选择外出就餐或购买街头食品。消费者倾向于从有信誉的供应商或设有自有食品安全标准的正规超市购买食品。推广食品质量认证(如ISO 9000和HACCP)对于解决消费者的食品安全担忧至关重要,建立消费者对认证体系和食品系统的信任可以缩小消费者与生产者之间的差距。
兽医检查与病原体监测
“一体化健康”方法是监测和病原体监测以控制人畜共患病的协调方法。兽医检查和病原体监测贯穿食品供应链的各个环节,从农场生产到屠宰场、加工和零售渠道。传统的肉类检查主要通过观察病变来进行,但这种方法无法检测到不可见的病原体和化学物质。因此,催生了现代化的基于风险的肉类安全保障体系(RB-MSAS)的概念,该体系旨在解决传统体系的缺陷,整合流行病学数据,并促进所有相关方之间的信息交换。世界贸易组织(WTO)的《实施卫生与植物卫生措施协定》(SPS协定)强调了标准化风险评估的重要性。联合国粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)随后制定了《卫生操作规范》,指出肉类检查应采用基于科学和风险的方法,食品企业经营者(FBO)负责生产安全肉类,而主管当局(CA)拥有最终决定权。世界动物卫生组织(WOAH)和FAO都发布了基于风险的肉类检查的技术指南。这些努力帮助建立了动态、灵活且纵向整合的RB-MSAS,其中FBO承担肉类安全的首要责任。
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