蛋鸡舍分离沙门氏菌的生物膜形成及消毒剂敏感性：对禽舍卫生消毒的实用启示

《Journal of Applied Poultry Research》：Biofilm Formation and Disinfectant Susceptibility of Salmonella from Layer Hen Houses: Practical Implications for Poultry House Sanitation

　　

摘要：非伤寒沙门氏菌(Non-typhoidal Salmonella, NTS)因其强生物膜形成能力及对常用消毒剂的敏感性降低，仍是家禽生产中的持续性挑战。本研究对从土耳其商品蛋鸡舍分离的沙门氏菌血清型进行了生物膜形成能力与消毒剂敏感性的联合评价，为禽舍卫生消毒提供实践依据，其中包括数种首次在蛋鸡中检出的血清型。研究共评估56株代表16个血清型的肠道沙门氏菌(Salmonella enterica)分离株，在20°C和37°C下分别孵育24、48和72 h，采用结晶紫微孔板法测定生物膜形成。所有分离株在72 h时均形成生物膜，OD570值随时间显著升高(Friedman检验，p < 0.001)，而各血清型间(至少5株的代表血清型)无显著差异(Kruskal–Wallis检验，p > 0.29)。采用定性悬浮法评估5种不同活性成分消毒剂配方的效力。消毒剂先按原液浓度测试，随后逐步稀释以确定1 min作用时间下的最小有效浓度(Minimum Effective Concentration, MEC)。过氧化氢(26%)–过氧乙酸(6%)在0.04%浓度下对所有血清型杀菌活性最高，其次为过一硫酸氢钾(21.41%)–亚氯酸钠(1.5%)在0.05%。戊二醛(50%)仅在较高浓度(4%)有效；季铵盐化合物(16%)单独使用需更高剂量和更长作用时间；而戊二醛(15%)–季铵盐(10%)复方制剂在0.5%即显示增强效力。上述发现凸显了家禽相关沙门氏菌普遍具有生物膜形成能力，并支持在商品蛋鸡舍卫生策略中优先选用氧化性消毒剂。

《蛋鸡舍沙门氏菌生物膜形成及消毒剂敏感性研究——对禽舍卫生消毒的启示》论文解读

研究背景与意义

沙门氏菌(Salmonella)控制是蛋鸡生产体系的关键环节，因其持续威胁公共卫生安全并造成经济损失。蛋鸡是沙门氏菌的重要贮存宿主，可通过垂直和水平传播污染鸡蛋及禽肉产品，引发食源性沙门氏菌病。生物膜(Biofilm)是沙门氏菌在禽舍环境中持久存活的主要因素，其胞外聚合物基质可增强细菌对清洁消毒程序的耐受性，导致生产环境长期污染。尽管养殖场 routinely 实施生物安全和消毒程序，并使用氧化性消毒剂、醛类及季铵盐化合物(Quaternary Ammonium Compounds, QAC)，但有机物干扰、设备腐蚀及亚致死浓度暴露诱导的耐受性仍使防控困难。现有研究多单独考察生物膜形成或消毒剂活性，缺乏对禽源沙门氏菌二者同步评价的数据。因此，?brahim Polat与Gülcan Kuyucuklu Kazan开展本研究，旨在评估蛋鸡舍分离沙门氏菌的生物膜形成能力，并在标准化条件下评价5种常用消毒剂的杀菌效力，为优化蛋鸡舍清群期(Down-time)卫生消毒方案提供依据。该研究成果发表于《Journal of Applied Poultry Research》。

主要关键技术方法

研究人员收集2022年8月至11月土耳其K?rklareli、Edirne及Tekirda?省商品蛋鸡舍分离并保存于-80°C的56株沙门氏菌(代表16个血清型，确认无多重耐药)，进行两项实验：(1)生物膜定量测定——采用改良Stepanovi?法的结晶紫微孔板测定(Crystal Violet Microtier Assay)，分别在20°C与37°C孵育24、48、72 h，以OD₅₇₀判定阴性对照均值+3倍标准差(ODc)为临界值，将生物膜分为不产膜(Non-producer, NP)、弱、中等(Moderate)、强(Strong)四级；(2)消毒剂效力评价——采用TS EN 1040定性悬浮法(Qualitative Suspension Method)，以D/E中和肉汤终止反应，经1 min接触时间后观察有无肉眼可见再生长，逐步稀释确定最小有效浓度(Minimum Effective Concentration, MEC)；所用五种消毒剂分别为：过氧化氢(H_{22, 26%)+过氧乙酸(Peracetic Acid, PAA, 6%)、过一硫酸氢钾(Potassium Peroxymonosulfate, KMPS, 21.41%)+亚氯酸钠(Sodium Chlorite, 1.5%)、戊二醛(Glutaraldehyde, GA, 15%)+QAC(10%)、GA(50%)原液、QAC(16%)原液。统计学采用Friedman检验、Wilcoxon符号秩检验及Kruskal–Wallis H检验。}

研究结果

Biofilm Production by Salmonella Isolates（沙门氏菌分离株的生物膜产膜情况）

所有56株沙门氏菌在72 h时100%形成生物膜(20°C与37°C均为56/56株阳性)，随孵育时间延长OD₅₇₀显著升高(20°C：0.16→0.49→0.70；37°C：0.18→0.31→0.37，p < 0.001)。早期(24 h)37°C促进初始附着，但72 h时20°C组产生更多中等(26株 vs 20株)和强(13株 vs 6株)生物膜(p = 0.031)，符合csgD–adrA调控轴低温激活curli纤毛与纤维素合成的机制。常见血清型(S. Typhimurium n=16、S. Kentucky n=10、S. Abony n=9、S. Infantis n=5)间OD值无显著差异(p > 0.29)，表明生物膜能力主要取决于菌株特性而非血清型。

Determination of Disinfectant Activity on Salmonella Serotypes（沙门氏菌血清型消毒剂活性测定）

五种消毒剂在1 min接触时间下的MEC依次为：H₂O₂(26%)+PAA(6%) 0.04%、KMPS(21.41%)+亚氯酸钠(1.5%) 0.05%、GA(15%)+QAC(10%) 0.5%、GA(50%) 4%、QAC(16%)在≤30 min内无法完全抑制(>30 min仍未达有效)。氧化性消毒剂在极低工作浓度即可杀灭所有测试血清型，GA–QAC复配有协同增效作用，单用QAC需高浓度长时间。

讨论与结论总结

研究人员指出，蛋鸡舍沙门氏菌几乎均以生物膜形式存在于环境表面(塑料材质如蛋带、饮水器尤甚)，20°C左右环境温度反而利于成熟生物膜形成，仅靠常规清洗难以根除。消毒剂筛选应优先考虑具ROS(Reactive Oxygen Species, 活性氧)机制的氧化性制剂(H₂O₂/PAA或KMPS/亚氯酸钠)，醛类与QAC宜复配使用以增强渗透生物膜基质。血清型不能作为生物膜风险分层依据，场内持续监测与彻底空舍消毒至关重要。

结论如下：(1)蛋鸡舍分离沙门氏菌具强时间依赖性生物膜形成能力，72 h内全部转阳；(2)生物膜形成主要为菌株依赖而非血清型特异，含首次报道于蛋鸡之血清型；(3)氧化性消毒剂特别是H₂O₂–PAA及KMPS–亚氯酸钠在低浓度下效力最优；(4)QAC及GA类需更高浓度方获相当杀菌效果；(5)研究支持选用高效氧化性消毒剂并结合针对性清群卫生与生物安全策略，以控制蛋鸡生产系统中持久性沙门氏菌生物膜污染。