零售鸡肉中可存活弯曲杆菌属的流行率与定量分析:基于活力数字PCR(PMA-dPCR)与传统培养方法的比较研究

《Frontiers in Microbiology》:Prevalence and quantification of viable Campylobacter species in retail chicken: a comparative study using viability digital polymerase chain reaction and conventional culture methods

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月20日 来源:Frontiers in Microbiology 5.8

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  弯曲杆菌属(Campylobacter)是一种主要食源性病原体,对公众健康构成重大威胁,常与食用未煮熟的禽肉有关。虽然传统微生物培养仍是检测的金标准,但它常无法检出处于活的但不可培养(VBNC)状态的细菌,可能低估对消费者的风险。为解决这一局限,研究人员开展了

弯曲杆菌属(Campylobacter)是一种主要食源性病原体,对公众健康构成重大威胁,常与食用未煮熟的禽肉有关。虽然传统微生物培养仍是检测的金标准,但它常无法检出处于活的但不可培养(VBNC)状态的细菌,可能低估对消费者的风险。为解决这一局限,研究人员开展了一项为期一年的零售鸡肉流行病学调查,采用叠氮溴化丙锭-数字聚合酶链式反应(PMA-dPCR)方法。在2025年2月至2026年1月期间,从三家当地超市共采集120份零售鸡肉样品(每月10份)。对PMA-dPCR与传统培养法的比较分析显示,不含增强剂的PMA-dPCR的总体检出率(55.0%)高于直接培养法(43.3%)和增菌培养法(46.7%),而含有增强剂的PMA-dPCR检出率较低(33.3%)。具体而言,在研究期间的多个月份中检测到PMA-dPCR阳性/培养阴性样品,表明零售禽肉供应链中存在膜完整的弯曲杆菌种群,其中可能包括VBNC状态的细胞。尽管早春季节检出率较低,PMA-dPCR仍能检出传统培养法未能检出的膜完整弯曲杆菌种群。这些结果突显了PMA-dPCR等先进分子工具在更全面评估弯曲杆菌污染方面的价值。
研究背景与目的:弯曲杆菌属(Campylobacter)尤其是空肠弯曲杆菌(C. jejuni)和结肠弯曲杆菌(C. coli)是全球食源性胃肠炎的主要病原菌。日本近年监测显示零售禽肉弯曲杆菌污染率较高,传统培养法虽为金标准,但无法检出活的但不可培养(VBNC)状态的细胞,导致风险低估;而常规PCR虽灵敏但不区分细胞活性,可能因死细胞DNA产生假阳性。为克服这一矛盾,研究者将叠氮溴化丙锭(PMA)处理与数字PCR(dPCR)结合,即PMA-dPCR,以实现对膜完整细胞的绝对定量。本研究旨在通过比较培养法、dPCR、PMA-dPCR(含/不含增强剂)等方法,评估零售鸡肉中膜完整弯曲杆菌的全年流行率与数量,并探讨菌群膜完整性差异。

研究设计与方法:研究人员于2025年2月至2026年1月从日本岐阜县三家当地超市每月采集10份冷藏整鸡腿样品,共120份。样品经磷酸盐缓冲液冲洗、离心浓缩后,将悬浮液分为5份平行分析:直接琼脂平板计数、增菌培养、dPCR(无PMA)、PMA-dPCR(无增强剂)、PMA-dPCR(含增强剂)。培养法采用改良CCDA平板和Preston增菌肉汤;PMA处理使用PMAxx试剂并设有无PMA增强剂两种条件;DNA提取采用DNeasy试剂盒;dPCR采用QIAcuity系统,靶向16S rRNA基因。拷贝数除以3(假设每细胞3拷贝)换算为细胞当量。统计采用Friedman检验、Wilcoxon符号秩检验和McNemar检验。

研究结果:3.1 检测方法比较:120份样品中,直接培养检出52份(43.3%),Preston增菌培养检出56份(46.7%),dPCR(无PMA)检出87份(72.5%),PMA-dPCR(无增强剂)检出66份(55.0%),PMA-dPCR(含增强剂)检出40份(33.3%)。PMA处理显著降低检出率,增强剂进一步降低。夏季(7-9月)检出率较高,早春较低。配对比较显示,PMA-dPCR(无增强剂)与两种培养法的检出差异均无统计学意义,表明存在样本层面的不一致。

3.2 分子方法定量比较:三个分子方法的估计细胞当量存在显著差异(Friedman检验P<0.001)。中位数分别为:dPCR 54.3个细胞当量/25g,PMA-dPCR无增强剂17.7个,PMA-dPCR含增强剂0个,两两比较均显著。代表性样品显示PMA处理降低计数,增强剂进一步降低或消除信号。

讨论总结:研究者指出,dPCR无PMA检出率最高,提示部分信号源自死细胞或膜受损细胞。PMA-dPCR仍检出培养阴性样品中的膜完整弯曲杆菌,可能包含VBNC细胞但未经直接证实;增强剂进一步降低信号,表明肉中弯曲杆菌生理状态存在异质性。夏季高发现象与既往报道一致。局限性包括采样地域有限、未能直接证实VBNC状态、16S rRNA基因拷贝数假设、未建立正式检出限等。

研究结论(翻译):尽管存在上述局限性,本研究发现表明,PMA-dPCR为评估禽肉中膜完整弯曲杆菌种群提供了有用手段。特别是,比较有无增强剂的PMA处理,可进一步揭示零售鸡肉产品中弯曲杆菌种群在膜完整性方面的差异。这些方法有助于开发用于禽类加工和食品安全管理的快速、实用监测系统。

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