【摘要】：至今為止,食源性致病菌引起的食品安全問題逐漸成為困擾發(fā)達(dá)國家以及發(fā)展中國家的難題之一,中國同樣面臨著這一嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在全球各大數(shù)據(jù)庫中已經(jīng)涌現(xiàn)出成千上萬的關(guān)于食源性病菌的研究,然而由于這些研究在取樣規(guī)模以及實(shí)驗(yàn)方法方面存在較大的差異,使得出的研究結(jié)果的迥然不同。為探究其中的規(guī)律,我們應(yīng)用meta分析的方法對中國和非洲食品樣品中常見的食源性病菌的流行性進(jìn)行了廣泛的調(diào)查研究。在中國食源性病菌的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),都柏林沙門菌是造成中國食品安全問題的最為主要的元兇之一。都柏林沙門菌是一種牛源性的能引起腸炎以及奶牛全身系統(tǒng)性疾病的病原菌。本研究還采用線蟲感染模型來比較評價不同菌株產(chǎn)生的毒力強(qiáng)弱以及其他適應(yīng)性變化,并結(jié)合大規(guī)模全基因組測學(xué)的手段對人源性和牛源性的菌株相應(yīng)的菌株基因型進(jìn)行了檢測。結(jié)果1.中國以及部分非洲國家的食源性病原菌meta分析結(jié)果食物中病原的總體流行率約為8.5%(95%CI:8.2-8.7)。水產(chǎn)品中的病原菌流行率最高為12.8%(12.0-13.5),而蔬菜中的病原菌流行率最低為3.0%(2.6-3.4)。在所有食源性病原體中,弧菌流行率最高為21.3%(19.6-23.1),而致病性大腸桿菌流行率最低為4.3%(3.3-5.2)。中國食品中主要食物病原體按照其流行率遞減的順序依次為副溶血性弧菌,彎曲桿菌,蠟狀芽孢桿菌,金黃色葡萄球菌,沙門菌,腸桿菌,單核細(xì)胞增生李斯特菌和致病性大腸桿菌。研究結(jié)果顯示,病原體在東部沿海地區(qū)的分布密度較高,而西部省份獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)最少。在非洲國家,腸桿菌科,大腸桿菌,沙門菌,金黃色葡萄球菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌是最常被報(bào)道的病原微生物。這些國家的食源性病原菌的流行率高達(dá)34.2%(29.0-39.3%)。另一個顯著的特點(diǎn)是即食食品和生食食品中病原菌都具有較高且相當(dāng)?shù)牧餍新�。大腸桿菌在即食食品中平均為31.6%,生食中平均為37.6%;沙門菌為21.7%和19.9%;金黃色葡萄球菌為25.1%和27.8%;單核細(xì)胞增生李斯特菌為19.5%和6.7%。2.都柏林沙門氏菌的表型和基因型分析MLST結(jié)果顯示采集樣品中的都柏林沙門菌是屬于ST10的同源菌種。盡管細(xì)菌的來源不同(例如人和動物),但大多數(shù)菌株在不同的培養(yǎng)條件下都表現(xiàn)出相似的生物行為。在不同的培養(yǎng)條件下,大多數(shù)細(xì)菌的運(yùn)動性并無顯著性差異,而只有兩種人源的都柏林沙門菌在有氧或無氧條件下形成了微量的菌膜。兩種來源的菌株形態(tài)大都均勻一致,只有兩種動物源和兩種人類源菌株在有氧培養(yǎng)中形成了放射狀形態(tài),而在厭氧培養(yǎng)條件下所有菌株都呈現(xiàn)出典型的鋸齒形態(tài)。盡管動物分離株的抗性決定因子數(shù)量要比人分離株多,但人類和動物分離株在抗藥模式方面幾乎沒有明顯的區(qū)別。與動物分離株相比,人類分離株中在有氧培養(yǎng)環(huán)境下的抗藥性較弱。有兩種分離株對四環(huán)素,磺胺甲惡唑和氯霉素都表現(xiàn)出很強(qiáng)的耐藥性,而對氨基糖苷類的抗性是變化不定的。同時二者在有氧條件下失去了對喹諾酮的抗性,而在厭氧培養(yǎng)中,其MIC值和抗性都增加,尤其人類分離株表現(xiàn)明顯。對氨基糖苷類(尤其是鏈霉素)的抗性與前者類似,即其MIC和抗性在厭氧培養(yǎng)中增加。在有氧培養(yǎng)中,對四環(huán)素(動物為92%,人為50%),磺胺甲惡唑(動物為95%,人為70%)和氯霉素(動物為89%,人為50%)的耐藥率較高。在厭氧培養(yǎng)中,對鏈霉素的耐藥性很高(動物為96%,人為70%),頭孢噻呋(動物為94%,人為100%),氯霉素和磺胺甲惡唑(動物為87%)對磺胺甲惡唑?yàn)?00%。在人類分離物中。對除喹諾酮類抗生素外的其他所有藥物的耐藥性,基因型-表型一致性的細(xì)菌所占比例超過總數(shù)的80%。而對喹諾酮類藥物的耐藥實(shí)驗(yàn)中,有氧培養(yǎng)條件下的細(xì)菌的基因型和表型的一致性非常高,但在厭氧培養(yǎng)中卻是不一致的。主要的基因型表型不一致是有些耐藥的細(xì)菌自身并未攜帶獲得性耐藥基因。由此推斷,即使在沒有獲得性抗性基因的情況下,厭氧培條件仍可激活細(xì)菌對喹諾酮類的抗藥機(jī)制和生化反應(yīng),最終導(dǎo)致基因型和表型不一致性的現(xiàn).使用秀麗隱桿線蟲進(jìn)行的動物模型毒力評估顯示,與動物分離株相比,人類毒株的毒力更強(qiáng)(中位存活時間為7天)(中位存活時間為9天)。3.人源以及牛源分離菌株的基因組比較分析基因組比較分析發(fā)現(xiàn)動物來源(特別是牛)分離菌株可形成聚類,并分明地與人源分離株區(qū)分開來。動物分離菌株含有超過30種獲得性多藥耐藥基因,而人類分離菌株含有少于25種多藥耐藥性基因。動物分離株含有≥3種不同類型的質(zhì)粒,而人類分離株含有≤2種不同類型的質(zhì)粒�；蚪M比較顯示,來源不同的各分離株基因組呈現(xiàn)出高度的一致性,并且大規(guī)模全基因組測序和隨后的序列分析也沒有發(fā)現(xiàn)任何僅屬于動物或者人類分離株的典型特征。即使有一些分離株存在表型差異,但其基因型并未發(fā)生變化。4.總結(jié)陳述和研究意義研究結(jié)果表明中國與發(fā)達(dá)國家面臨著同樣的食源性病菌污染的風(fēng)險,所以制定執(zhí)行微生物食品安全和降低風(fēng)險的政策措施時不容緩,迫在眉睫。我們的研究結(jié)果證明了選擇弧菌和沙門菌作為中國食品安全檢測靶標(biāo)是具有重要意義的,同時有力地反駁了認(rèn)為病原菌只局限于沿海地區(qū)或者內(nèi)陸的觀點(diǎn)。另外,建議在處理生食或RTE食品樣品時改善操作規(guī)范,同時在同一地區(qū)內(nèi)采用統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室操作流程的安全監(jiān)測體系,將有助于產(chǎn)生同質(zhì)性較高的結(jié)果。對于病原菌而言,動物或人類來源的高度同源的都柏林沙門菌的所表現(xiàn)出的行為差異可用源-庫動力學(xué)原理來解釋,即分離菌株在不同環(huán)境的誘導(dǎo)下表現(xiàn)出相應(yīng)的反應(yīng)以更好地適應(yīng)生存,而不是保持原來的突變。厭氧和有氧環(huán)境條件下細(xì)菌可產(chǎn)生不同的耐藥表現(xiàn),尤其是對喹諾酮類,所以我們應(yīng)根據(jù)環(huán)境條件的不同來選擇相應(yīng)的抗生素種類,治療方案和用藥劑量,以期對病畜或者病人產(chǎn)生最好的治療效果。而細(xì)菌形成少量生物膜的意義在于,這樣可使得保持浮游狀態(tài)的細(xì)菌自由移動,再輔以其于厭氧或好氧條件下的運(yùn)動性,可能有益于細(xì)菌在惡劣環(huán)境下生存下來。在抗生素治療過程中,厭氧條件下細(xì)菌的耐藥性增強(qiáng)將有益于其在宿主體內(nèi)的生存繁殖。根據(jù)不同的環(huán)境刺激信號或者宿主-病原的相互作用的誘導(dǎo),都柏林沙門氏菌可改變其應(yīng)對機(jī)制以大大增強(qiáng)其在不同環(huán)境的生存適應(yīng)性。
【圖文】：

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【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：R378


本文編號：2700156