食源性病毒及其预防与控制

孙月娥，孙 远

食源性病毒及其预防与控制

孙月娥1,2，孙 远1

(1.徐州工程学院食品学院，江苏 徐州 221008；2.江苏省食品生物加工工程技术研究中心，江苏 徐州 221008)

过去十年，世界范围内起源于病毒感染的食品安全事件与日俱增。由于病毒在很低感染剂量下就可能导致严重的食品安全问题，以及消费者对生鲜、快捷、安全食品的需求，引发了人们关于传统食品加工工艺对病毒作用效果的研究，并促使科学工作者开发出许多新颖的食品加工和保藏方法。本文对致病病毒的种类、特点、传播途径以及预防和控制措施进行综述，并介绍关于保藏方法减少病毒水平的最新进展。

食源性；病毒；灭活；保藏

1 食品中存在的病毒危害

1.1 引发食源性疾病的病毒

病毒是比细菌还小、结构简单(基本上由一个DNA或RNA的核酸分子与蛋白质构成)、寄生性严格，只能在活细胞中以复制进行繁殖的一类非细胞型微生物。目前已经发现150多种病毒，但是食品安全只需考虑对人类有致病作用的病毒。与食源性感染有关的是那些能感染肠道细胞，并经粪便或呕吐物排泄出来的病毒，只有数种。

1.1.1 诺瓦克病毒(Noroviruses)

诺瓦克病毒潜伏期1～2d，可引起急性腹泻。Atmar等[5]报道诺瓦克病毒潜伏期可持续10d，最少10个病毒就能导致感染，具有高度传染性。研究表明，诺瓦克病毒引发的食源性疾病占所有食品安全事件的半数以上，超过56%都与色拉、三明治或生鲜食品有关，即受污染的食品都没有经过热处理[6]。

1.1.2 甲型肝炎病毒(hepatitis A virus，HAV)

HAV是能引起人类肠道感染的无包被、单链核糖核酸病毒。这类病毒在低温下较稳定，但在高温下可

被破坏，能在海水中长期生存，且能在海洋沉积物中存活1年以上，主要发生在老年人和有潜在疾病的人身上，病程一般为几天到几周，症状有恶心、呕吐、食欲减退等，死亡率较低。

1.1.3 腺病毒(adenovirus)和轮状病毒(rotavirus)

腺病毒和轮状病毒也与食源性疾病有关，发生频率远低于诺瓦克病毒和HAV。腺病毒由一个DNA基因组构成，轮状病毒由双链RNA构成。腺病毒通常引发呼吸道疾病，但是血清型40和41能引发胃肠炎。

1.1.4 爱知病毒(aichi virus，AiV)

AiV是一种小核糖核酸病毒，能引起自限性胃肠炎，牡蛎是最常见的病毒携带物，可能是水环境受到病毒污染[7]。

2 食源性病毒的感染特点

病毒具有严格的寄生性，只对特定动物的特定细胞产生感染，需要特异活细胞才能繁殖，因此，每类病毒都有其典型的宿主范围，在食品和环境中不繁殖。引起胃肠炎的病毒在不同宿主的各种条件下都具有感染性，也能够在活细胞之外存活，在环境中相当稳定，能够生存在无生命表面、手和干粪便的悬浮液中[8]。多数病毒不耐热，但也存在一些非常耐热、不易被破坏的病毒。食源性病毒感染剂量低，只需较少的病毒即可引发感染，从病毒感染者的粪便中可以排出大量病毒粒子，因此，即使极少量的病毒感染也会对公众健康造成严重危害[5]。

3 食源性病毒的来源和传播途径

食源性病毒虽然在食品中不能增殖，但能够通过人与人的接触、被污染的水、排泄物或者食物传播，常常存在于受污染的新鲜水果、蔬菜等生鲜食品上。水果和蔬菜受到病毒污染主要有两种方式：一是收获前在产地受到污染，源自用被污染的水源或未经处理的污水进行农作物灌溉和施肥；二是在加工、贮藏、销售或最终食用过程中受到病毒携带者引起的直接污染或环境导致的间接污染。

病毒在宿主外存活越久，传播的机会越大。病毒的传播受热、湿度、p H值等环境条件影响，影响病毒传播的各种因素在不同环境中是变化的。只有了解肠道病毒在环境中的存活状况以及影响因素，才能更好的了解这些病原生物造成的危害从而切断其传播链。然而到目前为止很少有人研究这个问题，尤其是对土壤、水、食品环境和污染物表面的病毒进行研究。对于食品加工企业来说，应重视员工健康状况、及时接种疫苗，保持良好卫生环境。

3.1 食品加工接触表面

肠道病毒能够在无生命环境表面(例如不锈钢，玻璃和塑料)存活并保持感染性。Abad等[9]指出包括轮状病毒、HAV在内的许多肠道病毒能够在多孔(例如纸张)和非多孔(例如陶瓷)表面存活很长时间(超过30d)仍具有活性，而且4℃比20℃时存活率高。

3.2 水

人类肠道病毒可存在于受污染的任何类型水源中。利用PCR分析技术对江河、海水中的诺瓦克样病毒进行检测的结果表明，食源性病毒能够在受到污染的水源或食品中存活很长时间并导致人类疾病[10]。

3.3 土壤

肠道病毒可通过污水、污泥和肮脏的灌溉用水污染土壤。病毒生存取决于许多因素，尤其是生长季节、土壤温度、降雨量、土壤类型和构成。Carrington等[11]指出，在平均土壤温度变化较小的国家，例如英国，病毒的衰减速率很慢，可以通过蒸发促使受污染土地中的病毒减少。

3.4 食物

Oron等[12]研究了脊髓灰质炎病毒在番茄中的转移情况，发现即使在土壤下进行根部滴灌，病毒也能够通过作物的根部进入植物组织并在消费者食用之前保持存活。Greening等[13]调查了脊髓灰质炎病毒在人工污染的新鲜和冷冻贝类中的存活情况，发现即使是贮藏28d之后，病毒在新鲜和冷冻贝类中的存活率仍然很高。

4 食源性病毒的预防措施

4.1 污水处理

污水是食物和水源最主要的污染源，未经处理或处理不当的污水、污泥直接排放到环境中尽管会使植物需要的营养素重新进入土壤，但是也会造成农作物尤其是食用前不需要热处理的水果和蔬菜受到污染。因此，污水、污泥在使用前需要进一步处理以减少可能带来的健康危害。

4.2 保持食品从业人员的健康

携带病毒的食品从业人员是污染食物的另一个主要原因。出现病毒感染症状的员工应远离食品，即使是带着手套操作也不能防止病毒迁移。如果出现呕吐，病毒会随着雾滴传播。生产过程应遵循卫生良好操作规范，操作员工最好注射病毒疫苗，感染的食物应废弃，场地应彻底消毒。

4.3 完善清洗工艺

4.3.1 清洗

水果、蔬菜、双壳贝类等生鲜食品在生长过程中不可避免要与土壤、水和肥料接触，因此有可能感染微生物。多数水果和蔬菜的清洗是用来除去表面的灰尘、昆虫、杂物等污物，而去除微生物的效果不是很

好，Croci等[14]报道用饮用水清洗鲜切的莴苣、胡萝卜、茴香5min，可以使HAV减少0.1～1个对数含量。

4.3.2 杀菌剂

4.3.2.1 氯

因为价钱便宜、使用简便、在水溶液中能快速杀灭微生物，氯成为生鲜食品洗涤中最常用的杀菌剂，通常对肠道病毒最有效。然而，诺瓦克病毒和HAV却对氯具有抵抗性[15-16]。溶液中游离氯的含量、pH值、温度等许多环境因素对氯的消毒作用有影响，而且与消毒剂接触超过10min后，时间对病毒的消毒作用差别不大[17]。

4.3.2.2 二氧化氯

二氧化氯不稳定，必须即制即用，而且浓缩时易爆炸。研究表明许多病毒对二氧化氯敏感，但未见杀灭诺瓦克病毒和HAV的报道[18]。

4.3.2.3 有机酸

许多水果和蔬菜中存在天然的柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸等有机酸，因此清洗工艺中短暂的酸处理对肠道病毒几乎没有作用。O'Mahony等[19]检测了轮状病毒在过滤果汁(pH2.98)中的存活率，结果发现轮状病毒在低pH值的冷藏果汁中存活很好。

4.3.2.4 臭氧

臭氧是强效、广谱的杀菌剂，对肠道病毒、噬菌体、细菌等多种微生物有致死作用[20]。臭氧能消灭病原菌，减少病毒，分解后生成普通的氧气，因此是安全的。但是臭氧含量在0.1～10mg/L时能刺激眼睛，使喉咙发干、引起咳嗽。

5 食源性病毒的灭活措施效果

5.1 传统工艺

冷却、冷冻、酸化、降低水分活度、气调保藏、热处理是传统的用来降低细菌含量的保藏方法，研究发现除了热处理可以明显减少病毒含量外，其他方法对病毒的杀灭效果都不理想。

5.1.1 冷却

Mattison等[21]检测了猫流感病毒在汉堡盘上的存活情况，结果发现4℃贮藏7d后，病毒数量仅降低了1个对数级。

5.1.2 冷冻

Butot等[22]报道，除了诺瓦克病毒数量在冷冻2d后的蓝莓上减少1个对数级外，在冷冻90d后的草莓、荷兰芹等诺瓦克病毒和HAV的数量几乎无变化。

5.1.3 酸化

肠道病毒耐酸，能在低pH值胃液中存活，因此，在专门为抑制细菌性腐败而设计的低pH值食品(如酸性泡菜、酸奶)中也能发现病毒的存在，研究表明诺瓦克病毒和HAV在pH3之下仍然具有活性，而在如此低的pH值下食品的感官品质已经不适合食用[23-24]。

5.1.4 降低水分活度

降低食品的水分活度会减缓细菌及其他微生物的增殖速度。Stine等[25]调查了甜瓜、莴苣、甜椒表面相对湿度对病毒的影响，发现不同食品上HAV和猫流感病毒的存活率不同，且受相对湿度的影响程度也不同。

5.1.5 气调保鲜包装

鉴于采用气调保鲜包装(MAP)的即食产品消费量与日俱增。Bidawid等[26]研究了采用MAP包装的莴苣在常温和4℃贮藏条件下，HAV的存活情况，结果表明两种温度下病毒的存活率几乎相同，而且常温下CO2含量高达70%时才可以观察到HAV明显减少，但是商业中通常采用低CO2包装，不足以阻止病毒的传播。

5.1.6 加热处理

热处理是传统工艺中强度较大、以杀菌为目的的食品保藏方法，Bidawid等[27]观察到牛奶在65～75℃范围内，随着温度升高，HAV数量快速减少，病毒的失活可能是由于病毒上衣壳蛋白结构的改变。

5.2 食品加工新技术

由于病毒在环境中很稳定，感染剂量较低，传统的以抑制细菌数量为目的的食品保藏方法不能有效降低病毒含量，因此许多科研人员研究了近年来发展起来的以杀菌为目的的非热处理技术对病毒的影响。

5.2.1 高静压

高静压是用来生产优质、货架期长、微生物安全的食品的一种非热处理方法，经过高静压处理的食品保持了原来的质构，口感和外观更好，与热处理相比没有营养素损失。高压处理可以使病毒不同程度失活，每种病毒对高压的耐受性不同，Kingsley等[28]报道猫流感病毒在275MPa处理5min就会完全失活。

5.2.2 紫外线

紫外线处理成本低，不产生毒副产物，使用方便，即使在高剂量下也没有辐射残留，可作为果汁、牛奶、酒和乳清等液体食品巴氏灭菌的替代工艺，也可用于鲜切或整个水果、蔬菜、蛋等即食食品表面病毒的消毒处理。Fino等[29]的研究结果表明，包括病毒中核酸种类、病毒蛋白、宿主细胞类型、实验条件等在内的许多因素可以提高或降低紫外线灭活病毒的效果。

5.2.3 辐照

Bidawid等[30]在辐照剂量10kGy以下研究了γ射线对

草莓和莴苣上HAV的灭活效果，发现随着辐照剂量增加，病毒浓度线性减少。γ射线的辐照效果受蛋白质影响，最大缺点是消费者的接受度，因此不可能大规模的用于食品加工业。

5.2.4 脉冲电场

脉冲电场是利用短的电脉冲杀死微生物而对食品品质影响很小的一种非热处理技术，果汁、牛奶、液体蛋等液体和半流质的食品均可用脉冲电场处理。脉冲电场可有效杀死细菌、真菌，但对芽孢几乎没有影响，对某些酶类会产生影响[31]。目前将脉冲电场用于病毒的研究很少，Khadre等[32]发现不同浓度轮状病毒对脉冲电场具有较强的抗性，这可能是由于病毒的蛋白质衣壳比细菌的细胞膜具有更好的抗逆性。

6 结 语

病毒是导致食源性疾病的重要原因，由于在实验室中不能或者很难培养，目前关于食源性病毒的研究报道还很不充分，缺乏不同货架期和包装类型的新鲜产品上病毒存活的数据，也缺乏有效性的去除病毒的清洗和净化工艺。由于没有单个研究能包括所有类型的肠道病毒，因此利用不同文献的结论进行比较会得到一些矛盾的结论。未来应该对食源性病毒在受污染的土壤、水、食物中数量变化规律进行详细、彻底的研究，以便确定现存的从农业到餐桌的食品安全控制措施是否合理。

生鲜食品是食源性病毒传播的最主要途径，既要保持其新鲜营养，维持其感官品质，又要有效杀灭病毒是目前要解决的关键问题。食品保藏工艺对食源性病毒的灭活效果在培养基中已经研究较多，需要进一步研究其在真实食品体系中的有效性。病毒具有长期生存能力和较低的感染剂量，因此抑制和消灭病原菌为目的的食品保藏工艺不能有效的防止食源性病毒的感染，需要开发杀灭病毒的安全新工艺。

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Prevention and Control of Foodborne Viruses

SUN Yue-e1,2，SUN Yuan1
(1. College of Food Engineering, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221008, China；2. Jiangsu Engineering Research Center for Food Biology Processing, Xuzhou 221008, China)

During the last decade, an increasing infection incidence of foodborne viruses worldwide was observed to affect food safety. Because serious food safety issue can be resulted from viruses in very low dosage, the fresh, convenient and safe foods are highly desired by consumers. Thus, the novel food-processing technologies and preservation methods have attracted a tremendous amount of attention. In this paper, the types, characteristics, transmission pathways as well as prevention and control strategies of foodborne viruses are reviewed. Moreover, current research progress of preservation methods to reduce virus level in foods is also discussed.

foodborne；virus；inactivation；preservation

TS201.6

A

1002-6630(2010)21-0405-04随着消费者食品安全意识的增强，食品安全问题受到了广泛关注。在食品安全涉及的生物性、化学性和物理性危害中，由细菌、病毒和寄生虫构成的生物性危害是最主要的。病毒是导致食源性疾病的重要原因之一，美国每年约发生7600万起食源性疾病，超过半数是由病毒感染的[1-2]。绝大多数病毒引起的食源性疾病是由于消费者食用了含有病毒的水、土壤污染的食品，或者食用了经病毒携带者手工加工的食品，这些食品多数属于生鲜食品和甲壳动物等即食产品。研究表明，病毒能够在食品中存活数天甚至数周而不丧失感染性，许多抑制食品中微生物的传统工艺诸如pH值、温度、水分活度等并不能很好的控制病毒繁殖[3-4]。目前国内关于食源性病毒的报道极少，本文详细阐述食品安全中食源性病毒的预防和控制措施，以期为国内食品安全领域的研究提供参考。

2010-07-28

孙月娥(1973—)，女，讲师，博士，研究方向为食品安全。E-mail：sunyuee416@yahoo.com.cn