陳鵬云 趙永拓 高 軍
(鲅魚圈海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心,遼寧營(yíng)口 115000)
金黃色葡萄球菌是引發(fā)食源性中毒的一種重要病原體,而牛奶和乳制品是金黃色葡萄球菌生長(zhǎng)的良好基質(zhì)[1~2]。數(shù)據(jù)顯示,當(dāng)金黃色葡萄球菌菌落計(jì)數(shù)達(dá)到大約106CFU/g時(shí)會(huì)產(chǎn)生腸毒素[3]。金黃色葡萄球菌腸毒素(SEs)根據(jù)其抗原特性分為5種 經(jīng)典的血清型,分別為SEA、SEB、SEC、SED和SEE[4];除此之外,近幾年有越來越多的新型腸毒素被報(bào)道,如SEG、SEH、SEI、SEJ、SEK、SEL、SEM、SEN、SEO、SEP、SEQ、SER和SEU等[5]。研究發(fā)現(xiàn),SEs對(duì)胃腸蛋白酶(如胃蛋白酶)和高溫滅活具有抗性[6]。在食品安全方面,熱穩(wěn)定性是SEs最重要的特性之一。盡管巴氏殺菌會(huì)殺死金黃色葡萄球菌,但具有耐熱性的SEs通常會(huì)保持其生物活性[7]。金黃色葡萄球菌食物中毒是攝入含有0.02~1 μg SEs的食物后發(fā)生的一種輕度中毒,非常低劑量的SEs就會(huì)導(dǎo)致人們出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹部絞痛、腹瀉等中毒癥狀[8]。然而,更為嚴(yán)重的是,隨著抗菌藥物的大規(guī)模使用,很多菌株已經(jīng)出現(xiàn)耐藥性。因此,對(duì)生乳及乳制品中產(chǎn)腸毒素的金黃色葡萄球菌菌株及其耐藥性進(jìn)行鑒定和檢測(cè)顯得尤為重要[9]。本研究在從生乳和乳制品樣品中分離得到凝固酶陽性葡萄球菌(CPS)的基礎(chǔ)上,使用多重聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)方法識(shí)別出產(chǎn)腸毒素的金黃色葡萄球菌菌株,并對(duì)金黃色葡萄球菌菌株的耐藥性進(jìn)行試驗(yàn)。
(一)生牛乳和乳制品樣品從各零售店收集244個(gè)生牛奶和乳制品樣品,其中包括生牛奶樣品120個(gè)、白奶酪樣品64個(gè)、馬蘇里拉奶酪樣品20個(gè)、黃油樣品20個(gè)和冰淇淋樣品20個(gè)。所有樣品收集后,立即用冷藏箱(4~8℃)運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室,送到實(shí)驗(yàn)室后立即進(jìn)行分析(分析之前保持在4℃溫度下儲(chǔ)存)。
(二)主要試劑及培養(yǎng)基蛋白胨(北京鴻潤(rùn)寶順科技有限公司);Baird-Parker瓊脂(上海博湖生物科技有限公司);兔血漿(上海源葉生物科技有限公司);EDTA(濰坊濱海石油化工有限公司);溶菌酶(山東淄博山川藥業(yè)有限公司);蛋白酶K(武漢華玖醫(yī)藥科技有限公司);dNTP(北京百奧萊博科技有限公司);Taq DNA聚合酶(上海博耀生物科技有限公司);抗菌藥物青霉素G、頭孢西丁、慶大霉素、阿米卡星、卡那霉素、妥布霉素、新霉素、四環(huán)素、紅霉素、螺旋霉素、林可霉素、氧氟沙星、諾氟沙星、克林霉素、氯霉素、甲氧芐啶、磺胺甲惡唑、磷霉素、夫西地酸、新生霉素和桿菌肽均購自湖北九洲康達(dá)生物科技有限公司。
(三)主要儀器MJP-150細(xì)菌培養(yǎng)箱(上海培因有限公司);TG18W低溫高速離心機(jī)(濟(jì)南千司生物技術(shù)有限公司);HH-ZK4電熱恒溫水浴鍋(鄭州卓成儀器科技有限公司);TCT6-I/II PCR擴(kuò)增儀(上海江萊生物科技有限公司)。
(四)試驗(yàn)方法
1.凝固酶陽性葡萄球菌的分離。從每個(gè)樣品中取出10 g,放入裝有90 mL體積分?jǐn)?shù)為0.1%的無菌蛋白胨水的無菌塑料袋中。每個(gè)樣品均質(zhì)2 min后,將勻漿物涂到Baird-Parker瓊脂平板上,并在有氧條件下,37℃持續(xù)培養(yǎng)24~48 h。選擇5個(gè)典型或非典型菌落,并使用兔血漿和EDTA生產(chǎn)凝固酶。
2.DNA提取。將樣品重懸浮于50 μL質(zhì)量濃度為100 μg/mL的溶菌酶溶液中,37℃下孵育10 min。加入100 μg/mL蛋白酶K溶液50 μL和0.1 mol/L Tris-HCl緩沖液(pH 7.5)150 μL,37℃下再培養(yǎng)10 min。接著沸水浴5 min,以12 000 r/min離心5 min,將上清液轉(zhuǎn)移至新的EP管中,此即為用于后續(xù)PCR反應(yīng)的DNA模板。
3.多重PCR條件。PCR反應(yīng)體系:體積為50 μL,含 有0.2 mmol/L dNTP、1.5 mmol/L MgCl2、20 μmol/L上下游引物、10 mmol/L Tris-HCl(pH 8.3)、1.5 U Taq DNA聚合酶、50 mmol/L KCl、5 μL 10×反應(yīng)緩沖液、2 μL模板DNA和無菌水。
PCR反應(yīng)循環(huán)參數(shù):95℃下預(yù)變性5 min;94℃變 性2 min,55℃退 火2 min,72℃延 伸1 min,循環(huán)35次;72℃終延伸7 min。取20 μL多重PCR反應(yīng)產(chǎn)物,加4 μL染料,加載到2.0%瓊脂糖凝膠電泳上,在90 V電壓下進(jìn)行1.5 h電泳后,于紫外燈下觀察PCR擴(kuò)增結(jié)果。
4.16S rRNA、nuc和SEs編碼基因的測(cè)定。通過多重PCR對(duì)204株凝固酶陽性葡萄球菌進(jìn)行了16S rRNA、nuc、SEs編碼基因測(cè)定,具體引物見表1。
表1 引物序列
5.金黃色葡萄球菌分離株耐藥性試驗(yàn)。采用盤擴(kuò)散法檢查金黃色葡萄球菌分離株在MuellerHinton瓊脂平板上的耐藥性,使用的抗菌藥物包括青霉素G(10 IU)、頭孢西?。?0 μg)、慶大霉素(10 μg)、阿米卡星(30 μg)、卡那霉素(30 μg)、妥布霉素(10 μg)、新霉素(30 μg)、四環(huán)素(30 μg)、紅霉素(15 μg)、螺旋霉素(100 μg)、林可霉素(15 μg)、氧氟沙星(15 μg)、諾氟沙星 (15 μg)、克林霉素(2 μg)、氯霉素(30 μg)、甲氧芐啶(1.25 μg)、磺胺甲惡唑(23.75 μg)、磷霉素(50 μg)、夫西地酸(10 μg)、新生霉素(30 μg)和桿菌肽(10 IU)。金黃色葡萄球菌ATCC 25923作為陽性對(duì)照菌株。
(一)凝固酶陽性葡萄球菌在生乳和乳制品樣品中的分布情況本研究中,在128個(gè)凝固酶陽性葡萄球菌陽性樣品中檢測(cè)到204株凝固酶陽性葡萄球菌,涉及生牛奶 (90/120,75.0%)、白奶酪(24/64,37.5%)、馬蘇里拉奶酪(6/20,30.0%)、黃油(6/20,30.0%)和冰淇淋(2/20,10.0%)樣品(見表2)。
表2 CPS在生乳和乳制品樣品中的分布情況
(二)SEs編碼基因檢測(cè)情況多重PCR檢測(cè)SEs編碼基因結(jié)果見表3。結(jié)果顯示,生牛奶樣品中有14株分離株(14/102,13.7%)檢出SEs編碼基因,其中10株(10/14,71.4%)檢出sea基因,2株(2/14,14.3%)檢出seb基因,2株(2/14,14.3%)檢出sea+seb基因;白奶酪樣品中有8株分離株(8/42,19.0%)檢出SEs編碼基因,其中各有2株(2/8,25.0%)檢出sea、sec、sed和sea+sed基因;馬蘇里拉奶酪樣品中有4株分離株(4/8,50.0%)檢出SEs編碼基因,其中2株(2/4,50.0%)檢出sea基因,另2株(2/4,50.0%)檢出sed基因;黃油樣品中有2株分離株(2/2,100.0%)檢出seb基因。
表3 多重PCR檢測(cè)SEs編碼基因結(jié)果 (株)
(三)金黃色葡萄球菌分離株耐藥性試驗(yàn)結(jié)果金黃色葡萄球菌分離株的耐藥性試驗(yàn)結(jié)果見表4。如表4所示,金黃色葡萄球菌分離株對(duì)青霉素G(90.7%)和四環(huán)素(47.5%)的耐藥率最高。所有金黃色葡萄球菌分離株均對(duì)慶大霉素、阿米卡星、氯霉素、磺胺甲惡唑、甲氧芐啶和新生霉素敏感。同時(shí),觀察到金黃色葡萄球菌分離株對(duì)頭孢西丁(16.0%)、氧氟沙星(16.0%)、諾氟沙星(16.0%)、桿菌肽(4.8%)、紅霉素(2.4%)、妥布霉素(2.4%)、螺旋霉素(1.2%)、林可霉素(1.2%)、克林霉素(1.2%)、卡那霉素(1.2%)、新霉素(1.2%)、磷霉素(1.2%)和夫西地酸(1.2%)的耐藥率較低。
表4 金黃色葡萄球菌分離株的抗菌藥物耐藥性試驗(yàn)結(jié)果
金黃色葡萄球菌是人類和動(dòng)物中常見的病原體,其被認(rèn)為是引起食源性中毒的重要原因之一。對(duì)于奶牛,金黃色葡萄球菌通常會(huì)使其患亞臨床乳腺炎,從而導(dǎo)致其產(chǎn)的牛奶受到污染[10],繼而人在食用受污染的牛奶后可能產(chǎn)生中毒癥狀。金黃色葡萄球菌腸毒素可能形成于牛奶生產(chǎn)的多個(gè)程序過程中,例如將有腸毒素存在的乳汁混合到正常牛奶中、巴氏殺菌之前和(或)之后的污染以及冷卻過程的錯(cuò)誤操作等[11]。此外,奶酪生產(chǎn)鏈中的錯(cuò)誤操作、熱處理不當(dāng)以及保存溫度和時(shí)間設(shè)定不正確等都是產(chǎn)生金黃色葡萄球菌腸毒素的重要因素[12]。
金黃色葡萄球菌的檢測(cè)和鑒定引起了眾多研究者的關(guān)注。KARAHAN等[13]報(bào)告稱,從患有亞臨床乳腺炎的奶牛產(chǎn)的牛奶樣本中獲得了多株金黃色葡萄球菌分離株,通過多重PCR檢測(cè)從這些分離株中檢出一種或多種腸毒素基因(27/92,29.3%)。FOOLADI等[14]發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)樣品中有32%的乳制品(奶油18%、奶酪10%、牛奶4%)被金黃色葡萄球菌污染,同時(shí)PCR結(jié)果表明,15.6%的金黃色葡萄球菌分離株含有sea基因,9.3%含有seb基因,6.2%含有sea+seb基因。ERTAS等[15]報(bào)道了從土耳其安卡拉市場(chǎng)上銷售的奶酪中分離出41株產(chǎn)腸毒素金黃色葡萄球菌菌株,其中25%含有sea基因,4%含有seb基因,6%含有sec基因,5%含有sea+sec基因,1%含有sed基因。BULAJIC等[16]發(fā)現(xiàn),在土耳其安卡拉市場(chǎng)銷售的100個(gè)奶酪樣品中,5%的受污染樣品中含有金黃色葡萄球菌。這些結(jié)果與本研究結(jié)果略有差異,這可能與奶酪生產(chǎn)技術(shù)不同,以及檢測(cè)的牛奶樣品是生牛奶還是巴氏殺菌過的牛奶有關(guān)。
有研究人員從奶酪樣品中分離出金黃色葡萄球菌852株,產(chǎn)腸毒素金黃色葡萄球菌的流行率為7.3%[17]。日本研究人 員KATSUDA等[18]在270株金黃色葡萄球菌分離株中,發(fā)現(xiàn)有183株(67.8%)含有一種或多種SEs基因。意大利科學(xué)家MORANDI等[19]報(bào)告稱,從牛奶和乳制品中分離出的67%的金黃色葡萄球菌菌株含有SEs基因。NORMONNO等[20]報(bào)道了從乳制品中分離出的125株(59.8%)產(chǎn)腸毒素金黃色葡萄球菌的腸毒素基因型。GUCUKOGLU等[21]在16種(16.8%)水果冰淇淋和2種(6.6%)香草冰淇淋中發(fā)現(xiàn)了CPS,并獲得了16株產(chǎn)腸毒素金黃色葡萄球菌的腸毒素基因型,包括9%sea基因、3%sea+seb基因、2%sea+sed基因、1%sec+sed基 因 和1%sea+seb+sec基因。這些結(jié)果與本研究結(jié)果相似。
本研究對(duì)244個(gè)生乳和乳制品樣品中產(chǎn)腸毒素金黃色葡萄球菌的流行情況進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在128個(gè)凝固酶陽性葡萄球菌陽性樣品中檢測(cè)到204株凝固酶陽性葡萄球菌。同時(shí),采用多重PCR檢測(cè)了SEs編碼基因sea、seb、sec和sed。結(jié)果發(fā)現(xiàn),生 牛 奶 樣 品 中 有14株 分 離 株 (14/102,13.7%)檢出SEs編碼基因,其中10株檢出sea基因,2株檢出seb基因,2株檢出sea+seb基因;白奶酪樣品中有8株分離株(8/42,19.0%)檢出SEs編碼基因,其中各有2株分離株檢出sea、sec、sed和sea+sed基因;馬蘇里拉奶酪樣品中有4株分離株(4/8,50.0%)檢出SEs編碼基因,其中2株檢出sea基因,另2株檢出sed基因;黃油樣品中有2株分離株(2/8,25.0%)檢出seb基因。使用盤擴(kuò)散法進(jìn)行耐藥性試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)這些樣品中的金黃色葡萄球菌分離株對(duì)青霉素G和四環(huán)素的耐藥率最高。