食品中金黄色葡萄球菌概况及新型检测技术研究进展

周　莉，王　永，王法云，朱海华，张立攀（.河南省商业科学研究所有限责任公司，河南 郑州 45000；.河南省食品质量安全控制工程技术研究中心，河南 郑州 45000）

食品中金黄色葡萄球菌概况及新型检测技术研究进展

周莉1，王永1，王法云2，朱海华2，张立攀1
（1.河南省商业科学研究所有限责任公司，河南 郑州 450002；2.河南省食品质量安全控制工程技术研究中心，河南 郑州 450002）

金黄色葡萄球菌是食品中常见的食源性致病菌，是引起细菌性食物中毒最普遍的原因之一，感染后可引起人食物中毒、急性肠胃炎和动物腹泻等疾病，严重危害人类安全及健康。因此研究食品中金黄色葡萄球菌的特性及快速准确的检测方法、对及时有效控制病原菌传播、预防食物中毒，减少食源性疾病事件的发生具有重要的现实意义。

金黄色葡萄球菌；检测方法；研究进展

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）简称金葡菌，无芽胞和鞭毛，大多数无荚膜，是革兰氏阳性菌，广泛分布于自然界中，是动物和人类化脓性感染中最常见的病原菌［1］。金黄色葡萄球菌在自然界中无处不在，空气、水、灰尘及人和动物的排泄物中都可找到。因而，食品受其污染的机会很多。无论在发达国家还是在发展中国家，由金葡菌引起的食物中毒在细菌性食物中毒中均占有较大比例。金葡菌污染食品导致食物中毒已经是个世界性卫生问题。在美国由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的食物中毒，占整个细菌性食物中毒的33%，加拿大则更多，占到45%［2］，该菌主要存在于皮肤、黏膜，特别是鼻咽部，30%～80%的人群为该病原菌的携带者。食品中如果存在金黄色葡萄球菌，就可能产生肠毒素，食用该食品将引起食物中毒。因而，对金黄色葡萄球菌的检测有着重要意义。通过检测食品中的金黄色葡萄球菌可以判定：①食物中毒的引发者；②引起葡萄球菌食物中毒的潜在来源是食品还是食品成分；③食品是否受到延迟加工或处理的污染。

目前，金黄色葡萄球菌的检测方法包括传统平板方法、显色培养基法和快速测试片法。传统平板法虽然成本较低，需要5～7 d才能出报告，耗时长，操作繁琐。显色培养基法虽然不需要增菌，但容易形成假阳性。快速测试片虽然经济快捷，但菌体含量较多时不易计数。

新型检测技术包括以分子生物学为基础的聚合酶链反应（polymerase chain reaction，PCR）技术、核酸探针技术、环介等温扩增（loop mediated isothermal amplification，LAMP）技术以及以免疫学理论为基础的免疫磁珠技术、酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immune sorbent assay，ELISA）技术。以分子生物学为基础和以免疫学为基础的检测方法虽然灵敏性高，检测所需时间短，但是检测费用较高，同时，某些检测方法对试验条件和实验人员的操作要求较高，不能得到普及。因此，研究食品中金黄色葡萄球菌的特性及快速准确的检测方法旨在探求一种适应现代化品质管理要求的快速检测方法，为今后的食品快速检测方法的研究及应用积累经验，为食源性疾病的预防和控制提供更为可靠的信息。

1　金葡菌概述

1.1金葡菌特性

金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）属于葡萄球菌属（Staphylococcus），是革兰氏阳性菌的代表，对培养条件要求不高，普通培养基上就能生长。肉类、水产品、乳品等食品较易污染，耐盐性较高。葡萄球菌是最常见的化脓性球菌，在特定的生长条件下，会合成金黄色葡萄球菌肠毒素。但在液体培养基的幼期培养中，常常分散，细菌细胞单独存在。金黄色葡萄球菌可以分解乳糖、蔗糖、麦芽糖、产酸不产气。可产生溶血物质，因此培养时在血平板菌落周围形成透明的溶血环。产生的血浆凝固酶能使血浆产生凝固，这是金黄色葡萄球菌区别于其他葡萄球菌的主要特性。在非芽孢菌中，金黄色葡萄球菌对外界环境的抵抗能力较强，80℃加热30 min才能将其杀死。金黄色葡萄球菌因为其分泌的毒素和侵袭性酶而引起食物中毒，如杀白细胞素、肠毒素、溶血毒素、血浆凝固酶和脱氧核糖核酸酶都是其分泌的毒素和侵袭性酶［3］。

1.2流行病学及污染来源

金黄色葡萄球菌是人类化脓感染中最常见的致病菌，可引起局部化脓感染，也可引起肺炎、伪膜性肠炎、心包炎等，甚至败血症、脓毒症等全身感染［4］。金黄色葡萄球菌的流行病学一般有如下特点：季节分布，多见于春夏季；引起金葡菌食物中毒食品种类主要以各类熟肉制品、乳及乳制品、蛋及蛋制品、各类熟肉制品为主，其次为含有乳制品的冷冻食品，也有个别的淀粉类食品引起的中毒事件也有报道［5］。

一般来说，金黄色葡萄球菌可通过以下途径污染食品：食品加工人员、炊事员或销售人员带菌，造成食品污染；食品在加工前本身带菌，或在加工过程中受到了污染，产生了肠毒素，引起食物中毒；熟食制品包装不密封，运输过程中受到污染；奶牛患化脓性乳腺炎或禽畜局部化脓时，对肉体其他部位的污染。

金黄色葡萄球菌的致病力强弱主要取决于其产生的毒素和侵袭性酶。a.溶血毒素：按抗原性不同，至少有α、β、γ、δ、ε五种，对人类有致病作用的主要是α溶血素；b.杀白细胞素：可破坏人的白细胞和巨噬细胞；c.血浆凝固酶：当金黄色葡萄球菌侵入人体时，该酶使或血浆中的纤维蛋白沉积于菌体表面或凝固，阻碍吞噬细胞的吞噬作用。葡萄球菌形成的感染易局部化与此酶有关；d.脱氧核糖核酸酶：金黄色葡萄球菌产生的脱氧核糖核酸酶能耐受高温，可用来作为依据鉴定金黄色葡萄球菌；e.肠毒素：金黄色葡萄球菌能产生数种引起急性胃肠炎的蛋白质性肠毒素，分为A、B、C1、C2、C3、D、E及F 8种血清型。肠毒素可耐受100℃煮沸30min而不被破坏，它引起的食物中毒症状是呕吐和腹泻。

2　金葡菌国内外新型检测技术

2.1聚合酶链反应技术

田静等［5］建立了PCR方法快速检测牛奶、冰淇淋及肉中的金黄色葡萄球菌，在3种食品中的检出限均为10CFU/g（mL），全部检测可在24 h完成。赵芳等［6］对36株金黄色葡萄球菌的spa基因进行PCR扩增，并对产物进行多态性分析。李秀娟等［7］利用PCR对金黄色葡萄球菌耐热核酸酶保守区域进行扩增并进行特异性检测，检出的阳性率为37.5%。

2.2实时荧光定量PCR

2010年，程晓艳等［8］建立了虾白斑综合症病毒WSSV的实时荧光定量PCR（real-timefluorescentquantitative-PCR，RTFQ-PCR）检测体系，特异性较强。苏明权等［9］建立金黄色葡萄球菌实时荧光定量PCR的快速检测方法，结果表明具有较好的特异性、敏感性、稳定性和重复性，与传统培养法符合率100%。RAJKOVIC A等［10］采用实时免疫定量PCR检测金黄色葡萄球菌外毒素B，结果表明，该方法灵敏度较高（＜10 pg/mL）。

2.3核酸探针技术

高正琴等［11］利用金黄色葡萄球菌耐热核酸酶nuc基因特异性核酸探针，对421份无特定病原体动物（specific pathogen free，SPF）鼠样品进行了检测，有11份样品为阳性反应结果，阳性率2.6%。并与核酸斑点杂交方法比对，符合率为100%。薛力刚等［12］建立快速检测食品中金黄色葡萄球菌的核酸探针检测法，检出纯培养菌落最低限为106CFU/mL，检测结果与国标法一致。陈彬等［13］应用Accuprobe基因探针方法快速检测食品中金黄色葡萄球菌检测低限为107CFU/mL，检测金葡菌的结果与国标法相一致。近年来，有学者研究检测金黄色葡萄球菌的DNA探针（Gene-Trak），采用浸染棒比色法，敏感性较高，假阳性率为9.3%，人工感染样品中没有假阳性结果发生［14］。

2.4免疫磁珠技术

刘琳琳［15］制备金属螯合免疫磁性微球，制得的磁性微球用于分离金黄色葡萄球菌A蛋白（staphylococalproteinA，SPA）蛋白、免疫印迹分析，并捕捉金黄色葡萄球菌及其灵敏度实验，SPA蛋白能够成功地捕捉到金黄色葡萄球菌，检测限达到100 CFU/mL。许会会［16］利用免疫磁珠，通过对感染不同浓度金葡菌的牛奶进行检测，确定了该方法的灵敏度为2.81×102CFU/mL。对200份奶样进行检测，结果与传统国标法阳性率无显著差异，并且稳定、可靠，检测限为5.0 CFU/mL。CHEN L L等［17］利用免疫磁珠对目标菌行分离，在金黄色葡萄球菌浓度达到106CFU/mL能检出。邓奕等［18］对免疫磁球捕获PCR（immunomagnetic separation-PCR，IMS-PCR）检测牛奶中金黄色葡萄球菌进行了研究，可检测出104CFU/mL的金黄色葡萄球菌。

2.5酶联免疫吸附技术

李红云等［19］等采用生物素一链亲素系统放大的双抗夹心ELISA定量检测血浆及组织中金黄色葡萄球菌肠毒素B，使敏感度显著升高，可达0.078 μg/L。段鸿斌［20］通过制备抗金黄色葡萄球菌B型肠毒素（staphylococcal enterotoxin B，SEB）的特异性抗体，建立了牛奶中SEB污染的酶联免疫吸附分析法且灵敏度较高。SCHOTTE U等［21］曾报道一种改良的ELISA方法-快速免疫色析手工操作法，能够在15 min之内检测500 pg/mL的金黄色葡萄球菌肠毒素。

2.6表面等离子共振技术

ZORDAN M D等［22］采用表面等离子体共振（surface plasmon resonance，SPR）技术，并结合荧光成像技术，通过混合型微流体芯片进行多种致病菌的单细胞检测。但本检测技术灵敏性较差，且不能高通量。美国SUBRAMANIANA等［23］用表面等离子共振技术检测金黄色葡萄球菌，形成具有捕获金黄色葡萄球菌能力的自组装单层膜，能捕获到金黄色葡萄球菌且最低检出限为105CFU/mL。

2.7毛细管电泳检测技术

GAO P等［24］用特异性抗体化的乳胶，并结合毛细管区域电泳，从细菌混合物中快速分离、检测金黄色葡萄球菌。最低检出限为9.0×105CFU/mL。何玲等［25］利用多重PCR-毛细管电泳-激光诱导荧光检测单核细胞增生李斯特菌的hly基因、金黄色葡萄球菌的nuc基因、蜡样芽孢杆菌16S-23SITS基因，所建立的方法可以同时快速检测3种食源性致病菌并应用食品样品的检测。

2.8环介导等温扩增技术

周义正等［26］采用环介导等温扩增（LAMP）技术从阳性血培养瓶中快速检测金黄色葡萄球菌，在293份阳性血培养瓶中检测到22株金黄色葡萄球菌，与传统方法比较，其检测金黄色葡萄球菌的灵敏度和特异度均达100%。李永刚等［27］利用LAMP技术检测金黄色葡萄球菌的femA基因，在金黄色葡萄球菌为8～9 CFU/mL时仍能检出。

2.9焦磷酸测序

房保海等［28］采用焦磷酸测序法（pyrosequencing）对nuc基因的保守片断进行测序，分别对36株金黄色葡萄球菌和30株非金黄色葡萄球菌进行了特异性和复现性实验，能快速（4 h以内）可靠地鉴定鉴别金黄色葡萄球菌。赵新等［29］利用此法建立了4种食源性致病菌快速检测方法灵敏度可达10 CFU/mL。

2.10新型检测技术比较

表1　新型检测技术比较Table 1 Comparison of novel detection technologies

由表1可知，新型检测方法虽然省时省力，但成本较高，其中PCR技术为目前研究的最深入最成熟的检测技术，该方法已经有相应的国标，随着各学科的飞速发展，各种多功能“自动化试剂盒”微生物检测系统的开发也将逐步产生，发展新的快速检测与鉴定食源性致病菌的方法是及时有效地控制和预防致病菌传播的前提。但是同时还需要从食品的生产和加工源头上杜绝致病菌。

3　结论

作为食品微生物检验中一项重要的目标菌，金黄色葡萄球菌检测技术的研究有着重要意义。提高灵敏度，简化检测程序、缩短时间，使食源性致病菌检测技术向灵敏度高特异性强、自动快速化、简易经济等方向不断发展。随着社会发展与科技进步，新的微生物检验方法和手段不断涌现，这些检测方法能够快速、可靠的检测出食品中的金黄色葡萄球菌。因此研究灵敏快速的检测和鉴定食品中金黄色葡萄球菌的方法对食品安全检测技术的发展将有很大的推动作用。

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Recent advance of general situation and novel detection technologies of Staphylococcus aureus in food

ZHOU Li1，WANG Yong1，WANG Fayun2，ZHU Haihua2，ZHANG Lipan1
（1.Henan Business Research Institute Co.，Ltd.，Zhengzhou 450002，China；2.Food Quality and Safety Control Engineering Technology Research Center of Henan Province，Zhengzhou 450002，China）

Staphylococcus aureusis a common food-borne pathogenic bacterium in food，and it is one of the most common reasons for food poisoning. The infection can cause human food poisoning，acute gastroenteritis，animal diarrhea and so on，which are serious for people's safety and health. Therefore，to study the characteristics ofS.aureus，and to establish a rapid and efficient method forS.aureusdetection are meaningful for effectively controling pathogen transmission，preventing food poisoning，and reducing the occurrence of food borne disease events.

Staphylococcus aureus；detection methods；research progress

Q93

0254-5071（2016）02-0001-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2016.02.001

2015-06-03

河南省中国科学院科技成果转移转化项目（2012114）

周莉（1984-），女，工程师，硕士，研究方向为食品安全研究。