《JSFA reports》:Molecular confirmation of Brucella spp. in traditional cheeses: A cross-sectional study
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背景与目的:布鲁氏菌属(Brucella spp.)是重要的人畜共患食源性病原体,常与消费未巴氏消毒乳制品尤其是传统奶酪相关。尽管既往包括分子调查在内的研究已检查伊朗乳制品中布鲁氏菌污染,但来自伊朗中部、经分子确认且具方法学比较的数据仍有限,尤其在诊断特异性方
背景与目的:布鲁氏菌属(Brucella spp.)是重要的人畜共患食源性病原体,常与消费未巴氏消毒乳制品尤其是传统奶酪相关。尽管既往包括分子调查在内的研究已检查伊朗乳制品中布鲁氏菌污染,但来自伊朗中部、经分子确认且具方法学比较的数据仍有限,尤其在诊断特异性方面。本横断面研究(cross-sectional study)旨在:(i)在伊朗Qazvin省销售的主要传统奶酪类型中,采用培养与分子确认相结合,估计经基于外膜蛋白2a基因(omp2a)的检测(omp2a-based assay)聚合酶链反应(PCR)确认为阳性的培养阳性奶酪样本比例;(ii)评估传统培养相对于PCR确认的一致性和局限;(iii)描述性探讨污染模式是否随季节和奶酪类型变化。方法:共112份传统奶酪样本采用地理分层采样框架(geographically stratified sampling framework)从伊朗Qazvin零售点系统采集。样本先以标准培养技术初筛。培养阳性分离株随后进行靶向omp2a基因的PCR确认。污染状态、季节和奶酪类型之间的关联采用Fisher–Freeman–Halton精确检验(Fisher–Freeman–Halton exact test)进行描述性评估,因PCR阳性样本数量有限,无法可靠进行逻辑回归(logistic regression)建模。结果:14份样本(12.5%)培养阳性,而仅7份样本(6.25%)经PCR确认为Brucella spp.,提示培养初筛敏感性可能有限。白奶酪(white cheese)占PCR确认样本比例最高。尽管秋季和冬季观察到较高污染频率,但未发现与季节或奶酪类型有统计学稳健关联。采样地点与PCR确认阳性之间存在统计学显著关联(p = 0.038);然而,鉴于确认阳性数少(n = 7)且各地点样本量不等(Site A: 1/44,Site B: 2/28,Site C: 4/36,Site D: 0/4),该发现应谨慎解释,且不能建立因果关系。结论:这些发现支持将分子工具作为食品安全监测确认组成部分的谨慎整合,并支持在传统奶酪生产中加强卫生和巴氏消毒实践。
研究背景与问题:乳与乳制品因生物学价值高而构成人类营养重要部分,但在卫生条件不足时可能成为食源性病原体载体。在包括伊朗在内的许多发展中国家,以生乳或加热不充分乳制成的传统乳制品仍是重要公共卫生问题。布鲁氏菌病(brucellosis,由布鲁氏菌引起的人畜共患病)全球流行,人间感染主要经直接接触感染动物或消费污染未巴氏消毒乳制品发生;Brucella spp.中B. melitensis被认为致病性最强。伊朗传统奶酪多以生乳生产以保持风味和质地,Lighvan奶酪(Lighvan cheese,羊/山羊乳传统奶酪,类似希腊feta,常在10%–12%盐水中约3–4个月、约10 ± 2°C成熟)和伊朗白奶酪(Iranian white cheese,牛乳、羊乳或混合乳制成)广泛消费,生乳使用增加布鲁氏菌传播风险,巴氏消毒仍是有效预防措施。既往多省研究报道乳制品中Brucella spp.,但许多仅依赖培养检测而无分子确认;复杂食品基质中背景微生物群可能影响培养,并可能导致推定污染高估。系统综述和meta分析提示中东奶酪中Brucella spp.合并流行率约7%–10%,异质性部分归因于方法差异尤其分子确认使用。伊朗乳制品中分子检测已有报道,因此本研究不声称方法学新颖,而旨在提供伊朗中部Qazvin省传统奶酪中更新的、地区特异且具方法学比较的培养检测与PCR确认评估,并批判性检查单独培养初筛的诊断局限;季节和产品类型模式仅作描述性探索以生成未来大样本研究假设。
研究人员开展的研究、结论与意义:研究人员在Qazvin省开展描述性横断面研究,共采集112份传统奶酪样本,先标准培养初筛,再对培养阳性分离株行omp2a PCR确认,并以Fisher–Freeman–Halton精确检验分析分类变量关联。结果发现14份(12.5%)培养阳性,仅7份(6.25%)经PCR确认,白奶酪占PCR确认阳性比例最高;季节和奶酪类型未见统计学显著关联,采样地点与PCR阳性呈显著关联但阳性数少且各地样本量不等,不能建立因果关系。结论支持将分子工具谨慎整合为食品安全监测的确认成分,并强调传统奶酪生产中卫生和巴氏消毒实践;其意义在于提供地区特异、分子确认和方法比较数据,提示潜在消费者暴露而非直接疾病风险,并为未来大样本研究和靶向干预提供基础。
关键技术方法(不超过250字):研究为2023年秋至2024年夏在伊朗Qazvin省开展的描述性横断面研究,采用地理分层采样框架;预设五个地理区中四个区有足够样本量的零售乳品点,对应Qazvin(Site A,n = 44)、Abyek(Site B,n = 28)、Takestan(Site C,n = 36)和Buin Zahra(Site D,n = 4),每个选中零售点采集1份传统奶酪,共112份,包括64份白奶酪、24份羊乳罐装奶酪、16份牛乳罐装奶酪和8份Lighvan奶酪,每季约28份。样本经标准培养初筛,培养阳性分离株行靶向omp2a基因的PCR确认;分类变量关联采用Fisher–Freeman–Halton精确检验。
研究结果:
Comparison of culture and PCR results(培养与PCR结果比较):通过112份传统奶酪的培养与omp2a PCR确认比较,培养阳性为12.5%(14/112),PCR确认阳性为6.25%(7/112);omp2a检测不能独立完成种水平鉴定,B. melitensis归属需测序或种特异分子靶标。该表型与基因型检测差异与既往比较细菌学和分子学方法的研究一致;复杂食品基质中形态相似的革兰阴性微生物群可能生长,培养阳性应解释为推定而非确定污染,除非有分子或生化确认。PCR确认仅对培养阳性分离株提供额外分子特征,不能替代直接分子筛查估计真实流行率;乳酸发酵和奶酪成熟中Brucella可能进入活的但不可培养(VBNC)状态,DNA可稳定检出而培养失败,PCR不能区分活菌、VBNC和死菌,因此本研究报告的是培养确认的分子流行率而非真实总体污染率。
Seasonal variation in contamination(污染的季变变化):通过季节分布描述和Fisher检验,冬季PCR阳性最高(4/28,14.3%),其次秋季(2/28,7.1%)、夏季(1/28,3.6%),春季无可检出阳性;Fisher精确检验p = 0.084,未达统计学显著。原文提出低温可能增强成熟期存活、冬季和早春围产期动物排菌增加等机制,但本研究未测量环境或储存温度、成熟时间、pH、盐含量、原料乳状态或农场动物感染率,故这些只能作为工作假设。
Association between cheese type and Brucella contamination(奶酪类型与布鲁氏菌污染关联):通过奶酪类型描述比较,PCR阳性仅见于白奶酪(6/64,9.4%)和Lighvan奶酪(1/8,12.5%),羊乳罐装和牛乳罐装奶酪均为0;Fisher–Freeman–Halton精确检验p = 0.192,无统计学显著关联。罐装奶酪较低趋势可能与其较低水分和较高酸度等理化特性限制细菌存活有关;但PCR阳性数少(n = 7)显著限制统计效能,无显著发现不能解释为无关联。
Public health implications and methodological considerations(公共卫生意义和方法学考虑):通过检测结果和地区比较,7/112(6.25%)为培养阳性且经所用PCR确认,反映培养确认的分子阳性而非真实人群流行率;其他地区研究报道手工奶酪中Brucella spp. DNA更高,如伊朗西北部实时qPCR报道22.93%,北非手工奶酪qPCR最高达69.6%。在常不经巴氏消毒消费的食品中检出Brucella spp. DNA提示潜在暴露途径,需持续监测和干预;靶向经较好验证基因如omp2a的PCR可提高复杂食品基质中病原检测特异性和可靠性,应作为培养的补充。
Limitations and future directions(局限和未来方向):通过方法学局限分析,PCR仅用于培养阳性样本,可能漏检PCR可检出但培养不可存活微生物;无培养直接对奶酪基质行PCR可更全面评估污染流行率。PCR阳性样本数较少限制回归分析精度,尤其季节和奶酪类型比较;扩大采样、纳入pH和盐含量等理化参数以及使用定量PCR有助于阐明影响Brucella存活和污染风险的因素。
讨论总结与研究结论翻译:讨论部分强调培养与PCR确认在复杂食品基质中为互补而非简单层级关系;PCR确认可对推定培养阳性分离株提供额外分子特征并支持培养结果解释,但不能替代直接分子筛查;VBNC状态可部分解释培养与分子检测差异。季节、地点和奶酪类型结果受阳性数少和样本量不等限制,应谨慎解释。研究结论翻译如下:本横断面研究利用应用于培养阳性分离株的基于omp2a的PCR检测,提供了伊朗Qazvin省销售传统奶酪中Brucella spp.污染的分子证据。通过整合传统培养方法与靶向omp2a基因的PCR,本研究表明分子确认可提供额外分子特征步骤并支持培养结果解释。因此,培养与PCR联合使用可能为布鲁氏菌污染提供更可靠评估。112份奶酪样本中有7份(6.25%)所得培养阳性分离株经所用omp2a检测为PCR阳性;该数字不应解释为真实人群流行率,因为PCR仅应用于培养阳性分离株,尤其在白奶酪中,这突出表明在地方性流行地区原料乳和传统生产奶酪仍易受人畜共患病原体影响。PCR阳性与季节(p = 0.084)或奶酪类型(p = 0.192)之间未观察到统计学显著关联。然而,采样地点与PCR阳性之间观察到统计学显著关联(p = 0.038),鉴于阳性样本数少且各地样本量不等,应谨慎解释。观察到的趋势提示包括水分含量、酸度和成熟条件在内的产品特征可能影响Brucella存活。这些发现应解释为潜在消费者暴露指标,而非人间疾病风险的直接测量。总体而言,结果强调将分子诊断工具纳入常规食品安全监测系统的必要性。研究结果也强化了改善传统奶酪生产中卫生实践和巴氏消毒策略的重要性。本研究呈现的方法学途径和地区特异数据有助于更准确评估乳制品中Brucella污染,并为未来旨在降低地方性流行环境中布鲁氏菌病风险的大规模研究和靶向干预提供坚实基础。