家庭切菜板作为毒力且耐抗菌药物的单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的储库

《Journal of Food Protection》:Domestic cutting boards as reservoirs of virulent and antimicrobial-resistant Listeria monocytogenes and Escherichia coli

【字体: 时间:2026年07月18日 来源:Journal of Food Protection 3.7

编辑推荐:

  切菜板是家庭厨房中关键的食物接触表面(food-contact surfaces),可能作为食源性病原体(foodborne pathogens)和耐抗菌药物细菌(antimicrobial-resistant bacteria)的储库(reservoirs)

  
切菜板是家庭厨房中关键的食物接触表面(food-contact surfaces),可能作为食源性病原体(foodborne pathogens)和耐抗菌药物细菌(antimicrobial-resistant bacteria)的储库(reservoirs)。本研究调查了从巴西家庭收集的木制和塑料切菜板中单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)和大肠杆菌(Escherichia coli)的存在情况,重点关注毒力(virulence)和生物膜相关基因(biofilm-associated genes)、粘附能力(adhesion capacity)以及对抗生素(antibiotics)和消毒剂(sanitizers)的耐药性。从分析的100个切菜板中,研究人员回收了16个单核细胞增生李斯特菌分离株(isolates)和15个大肠杆菌分离株。鉴定出临床相关的单核细胞增生李斯特菌血清型(serotypes)(1/2a、1/2b和4b)。两种菌种均表现出与毒力和生物膜形成相关的基因的高流行率,尽管大多数分离株在体外条件(in vitro conditions)下被归类为弱粘附。抗菌药物敏感性试验(Antimicrobial susceptibility testing)显示多重耐药(multidrug resistance)的高频率,尤其在大肠杆菌中,60.0%的分离株被鉴定为产超广谱β-内酰胺酶(extended-spectrum β-lactamase, ESBL)。若干单核细胞增生李斯特菌分离株也显示出对临床重要抗菌药物(clinically important antimicrobials)的耐药性。所有测试的消毒剂在实验条件(experimental conditions)下均有效。这些发现表明,家庭切菜板可携带结合毒力潜力(virulence potential)和抗菌药物耐药性(antimicrobial resistance, AMR)的细菌,突显了其在家庭食品安全和抗菌药物耐药性传播中的作用。
**家庭切菜板作为毒力与耐药菌储库的研究解读:基于巴西家庭自然污染样本的分析**

**研究背景与问题**
在巴西,2014至2023年间报告了6874起食源性疾病暴发,其中34.0%发生在家庭,凸显家庭食物处理在病原体传播中的重要性。家庭食物接触表面中,切菜板是交叉污染的重要来源,其频繁用于生食和即食食品处理,且木制和塑料板长期使用会导致表面磨损(如裂缝和不规则),增加细菌滞留、促进生物膜形成并降低清洁效果。消费者常见的卫生实践可能不足以防止腐败菌和病原菌在切菜板上的持久存在。然而,现有研究多基于实验污染或工业环境,缺乏自然污染家庭切菜板的真实数据。

单核细胞增生李斯特菌(*Listeria monocytogenes*)和大肠杆菌(*Escherichia coli*)是重要的食源性病原体。在巴西,大肠杆菌是最常见的食源性暴发病原体,而单核细胞增生李斯特菌与即食肉禽产品相关,尤其威胁脆弱人群。其毒力因子(如内化素基因*inlA*、*inlB*、*inlC*,溶血素基因*hlyA*和肌动蛋白聚合基因*actA*)和生物膜形成能力(如*prfA*、*flaA*等基因)以及抗菌药物耐药性(AMR)的传播,均对公共卫生构成挑战。尽管切菜板被认为是潜在储库,但同时评估自然污染切菜板上分离株的毒力决定因子、生物膜相关特性、AMR及消毒剂敏感性的研究仍有限。因此,本研究旨在评估巴西家庭木制和塑料切菜板上分离的单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的毒力与生物膜相关基因、粘附能力、抗菌药物耐药性及商业消毒剂的效果。论文发表在《Journal of Food Protection》。

**研究方法**
研究人员从巴西家庭收集了100个切菜板(50个木制、50个塑料),使用无菌空心锯从中心和外周区域取圆形碎片(44 mm直径),通过超声处理使微生物脱落,随后进行微生物分离。单核细胞增生李斯特菌的分离和血清型鉴定依据ISO 11290-1:2017和Doumith等(2004)的多重PCR方法;大肠杆菌分离依据ISO 16649-2:2001,并通过PCR确认。通过PCR检测毒力基因(单核细胞增生李斯特菌:*inlA*、*inlB*、*inlC*、*hlyA*、*actA*;大肠杆菌:*intI1*、*stx1*、*stx2*)和生物膜相关基因(单核细胞增生李斯特菌:*prfA*、*flaA*、*agrA*、*agrB*、*agrC*、*agrD*、*luxS*;大肠杆菌:*wcaA*、*wza*、*luxS*)。生物膜形成能力通过Stepanovi?等(2000)的微孔板法评估,分类为非粘附、弱粘附、中等粘附或强粘附。抗菌药物敏感性试验采用纸片扩散法(CLSI,2020),针对11种抗生素,并检测大肠杆菌的ESBL产生(双盘协同试验)。评估了四种商业消毒剂(次氯酸钠、烷基二甲基苄基氯化铵、苯扎氯铵、月桂基醚硫酸钠和直链烷基苯磺酸钠)在推荐浓度和接触时间下的杀菌效果。

**研究结果**
**1. 细菌分离与血清型**
从100个切菜板中,单核细胞增生李斯特菌从3个板(1个木制、2个塑料)回收16个分离株,大肠杆菌从5个板(3个木制、2个塑料)回收15个分离株。总体污染率为8.0%(8/100)。单核细胞增生李斯特菌鉴定出临床相关的血清型1/2a、1/2b和4b。

**2. 毒力与生物膜相关基因**
通过PCR检测,单核细胞增生李斯特菌分离株的毒力基因平均携带率:木制板4.20/5,塑料板4.82/5;生物膜相关基因平均携带率:木制板6.60/7,塑料板6.36/7。大肠杆菌分离株的生物膜相关基因普遍存在(木制2.78/3,塑料3.00/3),但毒力基因(*stx1*、*stx2*、*intI1*)总体较低。材料间差异不显著,仅塑料板大肠杆菌中*stx1*检出率(3/6)显著高于木板(0/9)(p=0.044)。

**3. 生物膜形成能力**
在体外微孔板粘附试验中,87.5%(14/16)的单核细胞增生李斯特菌分离株和86.7%(13/15)的大肠杆菌分离株被归类为弱粘附,其余为非粘附。无中等或强粘附分离株。

**4. 抗菌药物敏感性试验**
多重耐药(MDR)在单核细胞增生李斯特菌中占37.5%(6/16),在大肠杆菌中占86.7%(13/15)。大肠杆菌中60.0%(9/15)为ESBL生产者。单核细胞增生李斯特菌分离株对青霉素、克林霉素、利福平、红霉素等耐药,其中1株(血清型1/2a)对万古霉素耐药。大肠杆菌对β-内酰胺类(如氨苄西林100%耐药)、环丙沙星(80%)、四环素(93.3%)等耐药性高。

**5. 消毒剂效力**
在实验条件下,所有四种消毒剂均使细菌计数降至检测限以下(1 CFU/mL),未观察到产品间差异。

**结论**
本研究证明,尽管总体污染率较低(8.0%),但回收的分离株结合了临床相关特征,值得关注。单核细胞增生李斯特菌包括与人类感染相关的血清型(1/2a、1/2b和4b)及一株万古霉素耐药分离株,而大多数大肠杆菌分离株为多重耐药(86.7%)和ESBL生产者(60.0%)。两种菌种均携带高频率的毒力和生物膜相关基因,尽管在实验室条件下仅显示弱粘附,表明其具有在家庭环境中持久存在的适应潜力,这可能被体外试验低估。尽管所有测试的消毒剂在受控条件下将细菌计数降至检测限以下,但从自然使用切菜板中回收这些菌株表明,实际环境中的持久性更可能由行为和环境因素而非消毒剂无效决定。这些发现将家庭食物接触表面,尤其是切菜板,定位为食物链与社区暴露于病原和耐药菌之间的界面。实际措施,包括生熟食品分开、定期更换磨损表面及正确使用消毒剂,对于降低污染风险至关重要,应通过食品安全和AMR意识策略加以强化。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号