何 源 王 紅 王文斟 陳京蓉
(重慶市疾病預(yù)防控制中心,四川重慶 400042)
金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 廣泛存在于自然界中,易被其污染的食品主要有奶、肉、蛋、魚(yú)及其制品,是威脅人類健康的常見(jiàn)食源性致病菌。尤其是生乳非常容易受乳牛乳腺炎、操作人員、加工環(huán)境、器皿所帶的金黃色葡萄球菌的污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)有50%~75%的金黃色葡萄球菌菌株在合適條件下能產(chǎn)生腸毒素,而腸毒素在高溫、低pH 值等可輕易殺死金黃色葡萄球菌的環(huán)境下具有很強(qiáng)的耐受性。故金黃色葡萄球菌極易在加工過(guò)程中污染食品,通過(guò)產(chǎn)生熱穩(wěn)定腸毒素引起人體疾病。2017 年全國(guó)各省份通過(guò)國(guó)家突發(fā)公共衛(wèi)生事件報(bào)告管理信息系統(tǒng)報(bào)告的食物中毒事件中,金黃色葡萄球菌是最主要的致病因素之一。在美國(guó),每年由于乳制品污染致病性微生物導(dǎo)致食物中毒事件大約有6 561 951 例,其中7 464 人住院,121 例死亡。2000 年,日本發(fā)生一起由金黃色葡萄球菌污染乳制品引起的食物中毒事件,有13 420 人中毒。2014 年,廣東佛山某中學(xué)食堂,發(fā)生一起因食用牛奶導(dǎo)致金黃色葡萄球菌毒事件,20 多名學(xué)生中毒。2013 年—2016 年,新疆發(fā)生多起由乳制品中金黃色葡萄球菌引起的食物中毒事件。國(guó)內(nèi)外對(duì)生乳進(jìn)行微生物污染監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,美國(guó)加州戴維斯大學(xué)在51 963 份生乳樣品中檢出金黃色葡萄球菌陽(yáng)性13 157 份,陽(yáng)性率為25.3%,與我市2012 年生乳金黃色葡萄球菌檢出率24.67%較為接近。而上海市2008 年—2009 年和黑龍江省2007 年—2009 年生乳中金黃色葡萄球菌的污染率則高達(dá)72%和83.5%。
近年來(lái)隨著人們對(duì)乳及乳制品的消費(fèi)需求越來(lái)越高,乳及乳制品安全問(wèn)題已成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。目前雖然已經(jīng)建立了覆蓋全市的食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)網(wǎng),但對(duì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用和深入挖掘還缺乏行之有效的方法和技術(shù),亟需加強(qiáng)在微生物監(jiān)測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估領(lǐng)域的研究,建立快速實(shí)用的微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法和技術(shù)體制,對(duì)監(jiān)管者及時(shí)掌握風(fēng)險(xiǎn)、作出判斷并制定應(yīng)對(duì)措施意義重大。因此,對(duì)生乳中金黃色葡萄球菌開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究十分必要。
自2009 年以來(lái),依據(jù)食品安全法開(kāi)展的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作及其結(jié)果已在我國(guó)食品安全管理中發(fā)揮重要作用,有效提升我國(guó)食品安全管理決策的科學(xué)化水平。經(jīng)典的微生物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(Quantitative Microbiological Risk Assessment,QMRA) 是對(duì)某種致病微生物從農(nóng)場(chǎng)到餐桌整個(gè)食物鏈過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行精確的模型研究,計(jì)算獲得估計(jì)的人群感染和發(fā)病例數(shù)。QMRA 研究對(duì)模型構(gòu)建的要求較高,需要大量的建模專家,分析過(guò)程耗時(shí)、成本高。荷蘭國(guó)家公共衛(wèi)生與環(huán)境研究院2010 年研發(fā)的快速微生物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具-sQMRA,對(duì)數(shù)據(jù)需求量少、模型簡(jiǎn)單、計(jì)算迅速,在應(yīng)急風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中有很好的應(yīng)用價(jià)值。本研究采用sQMRA 工具,對(duì)重慶市生乳污染金黃色葡萄球菌情況進(jìn)行快速風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,為風(fēng)險(xiǎn)管理及進(jìn)一步研究提供依據(jù)。
按照快速微生物定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(sQMRA) 方法,首先定義本次研究的內(nèi)容,包括:①病原微生物種類:金黃色葡萄球菌;②食物類別:生乳;③人群樣本量:3 101.79 萬(wàn)(根據(jù)2018 年重慶市國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào));④研究人群界定:重慶市常住人口;⑤食物消費(fèi)時(shí)間:1 年。
sQMRA 評(píng)估參數(shù)及數(shù)據(jù)來(lái)源如下。
根據(jù)《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與健康狀況監(jiān)測(cè)2010年—2013 年綜合報(bào)告》,我國(guó)城鄉(xiāng)居民平均每日奶類及其制品的攝入量為24.7 g。中國(guó)居民膳食指南推薦兒童少年及成人每日乳類攝入量為300 g,每日1.5 份,參照該推薦量,將200 g(300/1.5) 作為每份食物的平均質(zhì)量。推算一年之中重慶市居民消費(fèi)的生乳份數(shù)為1.410 9 份(3 101.79×104×365×24.7/200)。
生乳一般不直接食用,巴氏殺菌等加工手段可以殺滅一定量金黃色葡萄球菌,而耐熱的腸毒素不被破壞。因此,生乳中的金黃色葡萄球菌污染風(fēng)險(xiǎn)通過(guò)加工不能完全清除。國(guó)際上一般認(rèn)為金黃色葡萄球菌≥105CFU/g 就會(huì)產(chǎn)生足夠引起人體中毒的腸毒素,本研究中,零售環(huán)節(jié)乳及乳制品中金黃色葡萄球菌的污染率采用生乳中金黃色葡萄球菌≥105CFU/g 的污染率進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。
2012 年對(duì)重慶市生乳中金黃色葡萄球菌污染狀況的調(diào)查結(jié)果顯示,來(lái)自收奶站、養(yǎng)殖場(chǎng)及奶養(yǎng)殖戶的生乳樣本金黃色葡萄球菌污染率分別是32.86%、18.57%、10.00%,其中≥105CFU/g 的金黃色葡萄球菌污染率為0.67%。
根據(jù)重慶市生乳微生物風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示,生乳金黃色葡萄球菌檢出樣品的計(jì)數(shù)結(jié)果范圍為<10~110 000 CFU/g,中位數(shù)為10 CFU/g,故采取10 CFU/g 作為金黃色葡萄球菌平均污染水平。
根據(jù)馬冠生對(duì)奶及奶制品消費(fèi)的分析研究,奶及奶制品各類的食用量分別是:鮮奶20.6 g/人日、奶粉0.8 g/人/日、奶酪0.7 g/人/日、酸奶4.2 g/人/日,奶粉占奶及奶制品日人均消耗量的3.04%。鮮奶、奶酪、酸奶都是即食的包裝制品,不考慮交叉污染問(wèn)題,因此有3.04%的乳及乳制品有可能發(fā)生交叉污染。
若缺乏從食物進(jìn)入環(huán)境、又從環(huán)境進(jìn)入消化系統(tǒng)的菌落數(shù)百分比數(shù)據(jù),Evers 推測(cè)每份食物中的致病菌有1%會(huì)污染到環(huán)境,環(huán)境污染的致病菌有1%進(jìn)入消化系統(tǒng)。
不同品牌奶粉對(duì)沖調(diào)溫度要求不一,與其產(chǎn)品工藝有關(guān)。市面上目前能找到的產(chǎn)品,沖調(diào)溫度在37 ℃~70 ℃之間,因此將奶粉類食品作為未徹底加熱類食品。鮮奶、奶酪、酸奶食用前不需要處理,作為未處理食品。因此,食物被徹底加熱、未徹底加熱、未處理份數(shù)的構(gòu)成比為0%、3.04%、96.96%。
金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)溫度范圍在7 ℃~48 ℃,最佳范圍35 ℃~40 ℃,徹底加熱將殺滅食物中金黃色葡萄球菌。因此,假設(shè)徹底加熱的食品中金黃色葡萄球菌全部被殺滅,金黃色葡萄球菌殘存百分比為0%;假設(shè)未經(jīng)處理的食品中金黃色葡萄球菌的數(shù)量沒(méi)有變化,則未加熱食物中金黃色葡萄球菌殘存百分比為100%;假設(shè)未徹底加熱食品中,金黃色葡萄球菌殘存的百分比為10%。
目前尚未有研究確定金黃色葡萄球菌感染的劑量—反應(yīng)關(guān)系,許多已發(fā)表的研究認(rèn)為105CFU/g是金黃色葡萄球菌產(chǎn)腸毒素的閾值,食品中金黃色葡萄球菌濃度超過(guò)105CFU/g 是不可接受的,現(xiàn)有的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估常以105CFU/g 菌數(shù)濃度作為導(dǎo)致食物中毒的閾值。也有研究認(rèn)為,當(dāng)菌數(shù)達(dá)到106CFU/g時(shí),才能檢測(cè)到腸毒素,同時(shí)參照周少君等的研究,本評(píng)估采取106CFU/g 作為金黃色葡萄球菌的ID50。
人群對(duì)金黃色葡萄球菌普遍易感,癥狀與攝入量及對(duì)腸毒素的敏感程度相關(guān)。目前沒(méi)有確定的金黃色葡萄球菌的劑量-反應(yīng)關(guān)系,參照姬瑞等研究,該數(shù)值設(shè)定為33%。
利用上述確定的11 個(gè)參數(shù),通過(guò)sQMRA 工具軟件進(jìn)行計(jì)算,運(yùn)算結(jié)果顯示:重慶市每年預(yù)計(jì)因食用乳及乳制品導(dǎo)致金黃色葡萄球菌感染人數(shù)為12 619 人,其中發(fā)生食源性疾病的人數(shù)為4 164人,食源性疾病發(fā)生概率為1.34×10-4。通過(guò)預(yù)算結(jié)果還可以估計(jì)每人每天因食用金黃色葡萄球菌污染的乳及乳制品引起食源性疾病的概率為3.67×10-7(1.34×10-4/365)。
金黃色葡萄球菌隸屬于葡萄球菌屬,革蘭氏陽(yáng)性菌,常寄生于人和動(dòng)物的皮膚、鼻腔、咽喉、腸胃、癰、化膿瘡口中,空氣、污水等環(huán)境中也無(wú)處不在。金黃色葡萄球菌腸毒素中毒潛伏期短起病急,可引起惡心、劇烈嘔吐、腹痛等癥狀,病程較短,1~2 天可恢復(fù),一般不會(huì)導(dǎo)致死亡,但也有報(bào)道,對(duì)于老人和兒童,感染金黃色葡萄球菌仍會(huì)有4.4%的致死率。
目前國(guó)內(nèi)外將sQMRA 作為一種簡(jiǎn)化的半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型,得出的致病菌導(dǎo)致疾病的風(fēng)險(xiǎn)是相對(duì)的,必須與QMRA 或其他簡(jiǎn)化的病原體-食物產(chǎn)品組合評(píng)估的結(jié)果進(jìn)行比較。本研究中采用sQMRA 評(píng)價(jià)重慶市生乳中金黃色葡萄球菌的潛在危害,推算重慶市每年因食用乳及乳制品的金黃色葡萄球菌患病率為1.34×10-4,預(yù)計(jì)每人每天患病的可能概率為3.67×10-7,與劉弘等采用risk ranger 評(píng)估軟件推算的上海市每人每天因食用乳及乳制品的金黃色葡萄球菌患病率2.5×10-7較為接近。遇曉杰等通過(guò)@RISK 軟件對(duì)黑龍江原料乳中金黃色葡萄球菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示,在原料奶從擠奶結(jié)束到乳品廠,金黃色葡萄球菌的暴露劑量高于105CFC/mL 的概率分別是25.59% (個(gè)體奶戶)、8.22% (奶場(chǎng)集中榨乳),暴露劑量均有可能超過(guò)產(chǎn)生毒素的閾值,有對(duì)人群健康產(chǎn)生不良作用的風(fēng)險(xiǎn)。Heidinger 等的研究則顯示生乳在加工前金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)水平超過(guò)105CFU/mL 的概率為1/10 000~1/10 00。于艷艷對(duì)原料乳金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)模型的建立和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中,通過(guò)Monte Carlo 模型模擬結(jié)果顯示,在最終的消費(fèi)階段,奶中金黃色葡萄球菌預(yù)測(cè)濃度超過(guò)105CFU/g 的概率是0,由于消費(fèi)飲用金黃色葡萄球菌污染的奶而引起的健康風(fēng)險(xiǎn)并不高,與本研究結(jié)果相差較大,究其原因可能在于:①初始污染濃度數(shù)據(jù)來(lái)源不同,于艷艷的初始污染數(shù)據(jù)基于文獻(xiàn)報(bào)道的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),本研究的初始污染數(shù)據(jù)來(lái)源于抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)。②運(yùn)算模型不同,本研究采用的是指數(shù)劑量-反應(yīng)關(guān)系模型,是一個(gè)非線性關(guān)系的最簡(jiǎn)單模型,僅考慮了單個(gè)病原體與宿主之間、宿主與宿主之間感染的變異性,沒(méi)有考慮零售消費(fèi)環(huán)節(jié)的繁殖情況。
目前國(guó)內(nèi)運(yùn)用sQMRA 評(píng)估微生物風(fēng)險(xiǎn)的研究不多。與這些研究相比,本研究中生乳中金黃色葡萄球菌的風(fēng)險(xiǎn)(1.34×10-4) 比熟肉制品中金黃色葡萄球菌(2.3×10-4)稍低,比熟肉制品中單增李斯特菌(2.6×10-11)、牡蠣中副溶血性弧菌(6.03×10-6)高,提示生乳中金黃色葡萄球菌污染的風(fēng)險(xiǎn)程度較高,應(yīng)為重慶市食品安全風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先監(jiān)管領(lǐng)域之一。
綜上所述,重慶市生乳存在金黃色葡萄球菌污染,快速風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果顯示致病風(fēng)險(xiǎn)較大。建議加強(qiáng)生乳中金黃色葡萄球菌的衛(wèi)生監(jiān)管,降低金黃色葡萄球菌的潛在危害,并進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和區(qū)域性消費(fèi)量數(shù)據(jù),形成完整模式的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告,提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的有效性和準(zhǔn)確性,為食品安全保障提供科學(xué)依據(jù)。