动物与食物源病原菌的联系、健康影响及现状

王亚君，刘晓晨

生产食物蛋白的动物（如牛、鸡和猪）是许多食源性病原体的主要宿主，如弯曲杆菌、肠道沙门氏菌的非伤寒血清型、大肠杆菌的志贺毒素生产菌株和单核增生李斯特菌。食源性病原体在许多国家造成数百万散发性疾病和慢性并发症病例。Schallan等（2011）报道指出，仅在美国，细菌性肠内病原体每年会导致940万起食源性疾病，55961人住院，1351人死亡。据估计，报告的食源性疾病发病率不到实际发病率的1%～10%。随着人口增加、城市化及人均收入提高，人们对食物蛋白质的需求有更大需求，从而增加动物产品的消费。随着全球食品流动的增加，对动物产品的高需求引发动物产品集约化生产和加工，这种情况可能导致加工方法有缺陷，并增加流通过程受到食源性病原体污染的风险。

动物和动物产品污染是一个严重的问题，许多因素可能与污染有关，包括环境因素（相关动物、水源和粪污处理等），相关屠宰、加工和储存方法等因素（Sofos，2008）。微生物病原体可引起动物发生疾病，动物产品受到微生物或毒素污染，因此本文主要综述目前动物作为食源性致病菌如沙门氏菌、弯曲杆菌、产志贺毒素大肠杆菌和单核细胞增生素的联系及其影响和现状。

1 沙门氏菌

沙门氏菌在许多动物中存在，包括猫、狗、两栖动物、爬行动物和啮齿动物在内的家畜和野生动物。通常存在于家禽内脏，在某些情况下可能会影响鸟类健康，这种细菌可通过垂直传播或环境获得，可以引起沙门氏菌病和其他疾病（Park等，2017）。沙门氏菌病是全球最常见的食源性疾病之一，全球每年约有9380万人患食源性疾病和15.5万人死亡（Eng等，2015）。美国每年有超过100万人感染沙门氏菌，其中约20%的传播媒介是家禽，这种食源性疾病的平均医疗成本为555亿～932亿美元（Scharff，2015）。多种耐药型沙门氏菌血清型的出现对抗生素治疗效果有很大影响，而这些耐药菌株的流行增加可能导致沙门氏菌感染，使死亡率增加（Eng等，2015）。

沙门氏菌属是肠杆菌科的一员，包括革兰氏阴性、有鞭毛、不产孢和兼性细菌，在35～37℃生长良好（郭萍，2005）。考虑到鞭毛抗原、荚膜抗原和体细胞抗原的差异，沙门氏菌通常分为2579种血清型；此外，沙门氏菌血清型可以通过分子分型方法或噬菌体分型进行细分（Lamas等，2018）。这种细菌有能力在人类和一些动物中诱发局限性胃肠炎，但宿主的感染范围因细菌毒性因素、免疫和抗宿主能力的不同而不同。Ricke等（2013）报道，感染沙门氏菌病的症状和体征是从恶心、呕吐和腹泻演变为败血症或溶血症，最后到反应性关节炎（感染后的症状）。沙门氏菌主要有两种：肠道沙门氏菌和邦戈沙门氏菌，后者由22种血清型组成，这些血清型主要与冷血动物有关，而人类感染并不常见，而肠道沙门氏菌因其生化特性差异可分为6个亚种（Lamas等，2018）。99%以上的人类沙门氏菌病由肠道亚型引起，其中包括1531种血清型，如伤寒沙门氏菌和肠炎沙门氏菌（Lamas等，2018）。人类是伤寒沙门氏菌的唯一宿主，由伤寒沙门氏菌和副伤寒沙门氏菌产生。肠道血清型沙门氏菌主要与温血动物有关，而其他非肠道亚型与冷血动物关系更密切。

非伤寒沙门氏菌感染可通过食用受感染动物粪便污染的食物或水、与受感染动物直接接触或食用受感染动物产品等方式传播给人类（Eng等，2015）。该细菌已从许多动物中分离出来，如家禽、绵羊、猪、鱼、海鲜及其产品以及其他一些冷血动物（Nguyen等，2016）。尽管在其他食品中也发现了这种微生物，但家禽肉制品和鸡蛋通常是最常见的导致沙门氏菌病爆发的食物来源（Sanchez等，2002）。鼠伤寒沙门氏菌病主要与食用未煮熟的肉类或绞碎的肉、乳和蛋制品有关，尤其是生鸡蛋。肠道沙门氏菌和海德堡沙门氏菌的爆发主要与生鸡蛋的食用有关，因为它可以污染蛋壳完整的鸡蛋，而新港沙门氏菌的爆发与未煮熟的碎牛肉、炒鸡蛋或煎蛋卷有关（Dupont，2007）。

2 弯曲杆菌

弯曲杆菌在1972年被证明与发热性出血性肠炎有关，这些细菌引起的疾病被称为弯曲菌病，其特点是急性腹泻、腹痛、发热，通常是疾病自限性的；但胃肠道内其他一系列严重疾病也有报道，包括肠血性腹泻、食管病、牙周炎、功能性胃肠疾病、腹腔疾病、胆囊炎和结肠癌（Kaakoush等，2015）。弯曲菌病10000例中约有3例会发展为巴利综合征（严重脱髓鞘性神经病，Skarp等，2016）。由于弯曲菌病在北美、欧洲和澳大利亚的病例数量急剧增加，而且一些非洲、亚洲和中东国家的数据表明，这种疾病存在地区特异性，尤其是针对儿童（Kaakoush等，2015）。弯曲杆菌是弯曲杆菌科的一员，弯曲杆菌属由26个种和9个亚种组成，它们可分为600多种Penner血清型（耐热性抗原）和100多种Lior血清型（热不稳定性抗原），其中只有耐热性品种具有临床意义（Garcia和 Heredia，2013）。

弯曲杆菌属的细菌很小，呈弯曲或螺旋状，革兰氏阴性杆菌通过极性鞭毛呈螺旋状快速运动，生长在37～42℃温度之间。在体外生长时，这些细菌需要2%～10%氧饱和力，但一般情况下，弯曲杆菌在不同环境条件下都能发现，因为其种群具有很高的遗传、代谢和表型多样性（Garcia和Heredia，2013）。虽然有几种关于弯曲杆菌（空肠弯曲杆菌、大肠弯曲杆菌）引起胃肠炎的报道，空肠弯曲杆菌是人类和零售家禽中分离最频繁的物种，而大肠弯曲杆菌通常是第二常见的分离物种（Butzler，2004）。但在不同国家，如泰国和南非，大肠和空肠弯曲杆菌的比例存在显著差异，在这些国家，大肠弯曲杆菌是从零售家禽中分离出来的优势物种。家禽被认为是与食物相关的弯曲杆菌物种的主要传播源，这可能是因为它们灭活需要的温度较高。肉鸡屠宰、加工和消费可能占人类弯曲菌病病例的20%～30%，而50%～80%可能归因于整个鸡群（EFSA，2010）。但家禽中细菌流行和家禽产品的污染在各国存在很大差异。如日本平均58.8%的零售家禽肉类和60.3%家禽副产品被弯曲杆菌污染（Suzuki和Yamamoto，2009），而在英国和美国77.3%和70.7%的家禽零售受到污染（Zhao等，2001）。

鸡群中弯曲杆菌的定植和传播与群体大小、年龄、环境供水、昆虫和空气质量等几个危险因素有关，一旦定植发生，鸡的肠道（盲肠和结肠）可能含有大量弯曲杆菌，如果发生肠道泄漏或破裂，在屠宰过程中会污染胴体（Silva等，2011）。牛也与弯曲菌病的病例有关，细菌患病率从6%到近90%不等，而且在牛体中检测到的菌种包括空肠弯曲杆菌、大肠弯曲杆菌，与放牧牛（6.3%～7.3%）相比，圈养牛场（64%～68%）检测水平较高（Horrocks等，2009）。弯曲杆菌在猪和仔猪中也很常见，由于暴露于受污染的粪便环境中，仔猪在出生24 h后能被细菌定植（Kaakoush等，2015）。绵羊和山羊也携带弯曲杆菌，患病率为6.8%～17.5%（Kaakoush等，2015）。

3 产志贺毒素大肠杆菌

大肠杆菌是除厌氧菌外人类肠道主要的非致病性菌群，有助于维生素的产生，与致病性细菌竞争并抑制其生长。但一些菌株通过获得致病因子，能适应新的机体环境，从而发展出在胃肠道、泌尿系统或中枢神经系统引起疾病的能力（Farrokh等，2013）。大肠杆菌是一种革兰氏阴性兼性厌氧菌，属肠杆菌科，具有发酵不同糖的能力，但乳糖发酵（产气和产酸）是该物种的一个特征。根据Kauffman分类法，大肠杆菌按其抗原组成分为血清组（O抗原）和血清型（H抗原），已知的大肠杆菌O抗原174种，大肠杆菌H抗原53种（Feng，2013）。大多数大肠杆菌都是肠道内的共生体，但也有一小部分大肠杆菌含有致病性、致泻性或肠毒性大肠杆菌等致病因子，其中包括肠致病性大肠杆菌、肠侵袭性大肠杆菌、肠聚集性大肠杆菌、扩散黏附性大肠杆菌、肠毒素原性大肠杆菌、产志贺毒素大肠杆菌。

编码产志贺毒素大肠杆菌的基因通常通过人畜共患病噬菌体获得，将该菌株分类为产生志贺毒素的大肠杆菌，包括O157和许多非O157血清群，是食源性疾病的重要原因（Karmali等，2010）。与人类严重疾病相关的最常见的产志贺毒素大肠杆菌血清群是O157，但O26、O45、O103、O111、O121和O145是最常见的非O157产志贺毒素大肠杆菌菌株（Croxen等，2013）。产志贺毒素大肠杆菌通常会导致严重的出血性结肠炎，并伴有急性腹部绞痛和呕吐。一些产志贺毒素大肠杆菌菌株是严重的公共卫生问题，因为它们与大规模溶血性尿毒症综合征有关，后者会导致3%～7%的后遗症，是儿童急性肾功能衰竭的主要原因（Feng，2013）。人群中传播产志贺毒素大肠杆菌的方式包括食源性传播、受污染动物或水及人与人之间的接触（Dupont，2007）。

牛和其他反刍动物被认为是产志贺毒素大肠杆菌的主要传播源，已有报道从其他动物中分离出这种细菌（Terajima等，2017）。动物体发生产志贺毒素大肠杆菌的频率是可变的，如羊（66.6%）和牛（21.1%）身上最常见，猪（7.5%）、猫（13.8%）和狗（4.8%）较低，而在鸡上未发现（Beutin等，1993）。众所周知，大多数放养的小牛在断奶时就暴露在细菌中，在肠道中定植和存活后，牛可以通过粪便排泄在几个月内消灭细菌（Karmali 等，2010）。

4 李斯特菌

单核细胞基因是该属中最重要、最具代表性的物种，是一种小的革兰氏阳性杆状，兼性厌氧的细胞内病原体，生长温度为-0.4～50℃（Donelly和Diez-Gonzalez，2013）。这种细菌是食源性疾病暴发的病原体，虽然单核细胞增生李斯特菌导致的病例较少，但其重要性在于它与食源性疾病相关，死亡率高达24%。单核细胞基因感染可以是非侵入性的，也可以是侵入性的，其中侵袭性疾病以脑膜炎、败血症、原发性溶血症、心内膜炎、非脑膜性中枢神经系统感染、结膜炎、流感样疾病等严重症状为特征（Donelly和Diez-Gonzalez，2013）。李斯特菌病的非侵入性表现为发热性肠胃炎。李斯特菌单核细胞基因广泛存在于植物、土壤和地表水样本中，也存在于青贮饲料、污水、屠宰场废弃物、正常奶牛和乳腺炎奶牛的牛奶及人类和动物粪便中，因此，从食物环境中永久根除单核细胞增生李斯特菌几乎不可能。

5 防止措施与结论

虽然预防和控制动物携带的致病菌不容易，但有些基本措施可以有效降低污染风险，这些措施必须应用于养殖厂和屠宰加工厂：（1）通过隔离患病动物来减少感染负担；（2）监测动物屠宰后的加工运输过程；（3）避免交叉污染；（4）采取预防措施检查病原体在农场和加工环境中传播；（5）合理使用抗生素；（6）适当烹煮畜产品，避免食用生的动物产品。

本文描述的致病菌将在全世界爆发，并人和动物死亡，因为目前没有有效的干预措施将它们从动物和畜产品中完全消除。因此，后续研究对开发有效的技术方案来对抗这些细菌是非常必要的。