肉及肉制品中单核细胞增生李斯特菌交叉污染的研究进展

张园园，周 聪，郭依萍，叶可萍*

（南京农业大学食品科学技术学院，肉品加工与质量控制教育部重点实验室，江苏省肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心，江苏 南京 210095）

中国是世界上最大的肉类生产国，2020年肉类产量高达7 639万 t，其中猪肉产量4 113万 t，牛肉产量672万 t，羊肉产量492万 t。2010ü2017年，我国低温肉制品比例逐渐增加，由60%增长到65%左右。肉及肉制品中含有丰富的有机物质，能够为微生物的繁殖提供充足的营养，在零售、运输、加工过程中极易受到微生物的污染。消费者摄入被有害微生物污染的肉及肉制品，容易引发食源性疾病。

单核细胞增生李斯特菌（）简称单增李斯特菌，是肉及肉制品中常见且危害严重的食源性病原菌之一，致死率高达20%～30%。单增李斯特菌在自然界广泛分布，为革兰氏阳性菌，呈典型的短杆状。单增李斯特菌为需氧或兼性厌氧型菌，对营养条件要求不高，在普通培养基上生长良好，生长温度为3～45 ℃，在低温环境下也能生长，有冰箱杀手之称，单增李斯特菌感染会造成患者昏迷、呼吸困难、败血症、脑膜炎、孕妇流产等后果，严重时甚至导致死亡。

随着社会生活节奏的日益加快，冷藏、速冻肉类食品消费量迅速增多，单增李斯特菌引起食物中毒的潜在风险日益增大，给人类健康带来新的威胁。由单增李斯特菌引起食源性疾病发生的原因有食品加工和储存不当以及交叉污染等，其中交叉污染是主要的污染途径之一。本文主要总结了国内外肉及肉制品污染单增李斯特菌引发的流行病学情况，并对厨房和肉品加工厂两种场所的交叉污染情况进行概述，以期为降低由交叉污染导致食源性疾病的发生带来积极影响。

1 国内外肉及肉制品污染单增李斯特菌引发的流行病学分析

1.1 肉及肉制品中单增李斯特菌所致食物中毒事件

近年来，因单增李斯特菌污染肉类食品而引发的食物中毒事件频繁发生，特别在国外出现了不同程度的感染致死事件。由表1可知，中毒事件中人们主要是食用了被单增李斯特菌污染的即食肉制品而导致食物中毒。有报道显示，2018年欧洲确定被单增李斯特菌感染的人数较往年呈显著上升趋势，约2 550 例感染者。据报道，2018年我国18个省份共报告食物中毒事件80 起，其中中毒病例2 058 例，死亡33 例，细菌性中毒占首位。

表1 肉品中单增李斯特菌所致的国内外食物中毒事件Table 1 Food poisoning incidents caused by Listeria monocytogenes in domestic and foreign meat products

续表1

1.2 市售肉及肉制品中单增李斯特菌的污染调查

由表2可以看出，单增李斯特菌在生鲜畜禽产品和即食肉制品中存在不同程度的污染。从国内几个城市的肉品污染情况可以发现，生鲜畜禽肉中单增李斯特菌的污染情况比较严重，生畜肉污染率达56%，生禽肉38.3%，而熟肉制品最高为15%，畜禽肉的污染率显著高于熟肉制品。也有学者统计了中国28个省份的禽肉产品，结果同样显示生猪肉（11.68%）和生禽肉（11.59%）中单增李斯特菌的检出率明显高于熟肉（4.61%）。国外研究发现单增李斯特菌主要在即食肉制品中检出，不同即食肉制品中的污染率为1.04%～53.00%。

表2 肉及肉制品中单增李斯特菌的污染情况Table 2 Listeria monocytogenes pollution status of meat and meat products

续表2

2 交叉污染引发的食源性疾病

交叉污染主要是指细菌或病毒通过直接或间接的接触，从被污染的物品转移到清洁物品的过程。常见的交叉污染途径有3种：空气-食品、物体表面-流质食品和物体表面-食品接触面，其中物体表面-食品接触面途径导致的食源性疾病最为严重，它是指食物通过接触被污染的物体表面而被污染。近几年，由肉品污染导致食源性疾病发生的风险日益增加。这些被污染的肉及肉制品引起食源性疾病的暴发主要归因于在加工过程中生熟肉制品使用同种工具、在贮藏过程中生熟食品不分装以及冰箱和室内卫生环境较差造成生物膜形成，通过物体表面-食品接触面途径导致生熟肉制品间接交叉污染。2018年第三季度全国食物中毒事件流行特征分析显示，由肉及肉制品导致的中毒，主要为细菌性食物中毒，占93.75%，由食品污染或变质以及生熟交叉污染引起的占81.25%。据报道，2019年一场酒店聚餐引发了一起由沙门氏菌感染的食源性疾病事件，患病率达到31.92%，原因是该酒店冷藏库内即食食品与未清洗的蔬菜等原材料混放，冷冻库内卫生杂乱，存在交叉污染的可能性。丁玲等的研究发现，2011ü2018年间贵州省学校食堂食物中毒事件数量在不断增加，发生的原因有存储不当、原料变质、加工不当、误食误用以及多环节交叉污染。综上，交叉污染导致食源性疾病发生是一个重要的食品安全问题，了解交叉污染途径，才能更好地对交叉污染进行控制并减少相关疾病的发生。

3 引起交叉污染的不同场所

单增李斯特菌在环境中广泛分布，在干燥、酸碱条件下均可适应，极强的存活能力使单增李斯特菌在复杂环境中容易引发交叉污染。家庭厨房和食品加工厂是近年来污染情况较严重、易导致食源性疾病发生的关键场所。

3.1 家庭厨房

厨房是家庭加工烹调食物的场所，厨具的卫生情况直接影响食物的安全。厨具主要包括砧板、刀具、抹布、炊具等。在食物烹饪环节，这些接触物的卫生情况会影响食物中微生物的污染程度，进而导致食源性疾病的发生。据全球食源性疾病调查显示，50%～87%的食源性疾病均发生在家庭中。张晶等的统计显示，2010ü2016年间中国家庭厨房食源性疾病暴发事件数量在不断增加，平均每年发病数为4 173 例，死亡780 例，死亡率2.7%，其中交叉污染是导致家庭食源性疾病增多的主要因素。2003ü2017年期间国家食源性疾病暴发监测系统报告数据显示，在报告的18 955 起疫情中，46.6%与家庭准备的食物有关。在准备食物的过程中，部分居民有不良的厨房卫生习惯，如菜刀和砧板的生熟混用等。一项上海市居民家庭厨房卫生情况调查显示，52.2%的家庭冰箱冷藏柜及28.8%的家庭冰箱冷冻柜存在生熟食品混放现象。上述这些不规范操作都有可能导致交叉污染，最终对人体造成危害。

3.1.1 引起交叉污染的食品接触面

在厨房，食物在加工过程中接触到的接触物表面有砧板、刀具、抹布和冰箱内部等，当带有污染源的食品接触这些表面时，微生物就可能会经不同的食品接触面传递到清洁食品，而食品接触面的材质可能是影响交叉污染的重要因素之一。Goh等研究了在聚乙烯和木质两种不同材质砧板中单增李斯特菌的传播情况，结果显示，鸡肉分别静置在聚乙烯砧板上0、0.5、1 h后，附着在聚乙烯砧板表面上的单增李斯特菌数量没有显著差异，而相同处理下1 h以后在木制砧板表面未检测到单增李斯特菌，可能原因是木制砧板含有较多的裂缝，接种物很容易被吸附到木制砧板上。Miranda等还研究了产气肠杆菌从不同表面（不锈钢、瓷砖、木材和地毯状覆盖物）到即食食品的交叉污染情况，结果表明，在一定时间内，产气肠杆菌从不锈钢、瓷砖、木材表面到即食食品的转移速率比地毯状表面高。宋筱瑜等选定木质、塑料和不锈钢材质砧板为研究对象，测定单增李斯特菌在卤猪舌、砧板和黄瓜之间的污染水平，结果发现不同材质砧板在同种环境下，单增李斯特菌从木质砧板到黄瓜的转移率较高，单增李斯特菌从塑料和不锈钢砧板到黄瓜的转移率近似。从以上研究结果可以看出，不同食物接触面对单增李斯特菌的转移情况存在明显差异，而导致这种情况的原因可能与微生物本身的黏附能力、接触面的材质相关。

3.1.2 厨房交叉污染的场景模拟

为了了解厨房加工食物过程中引起交叉污染的关键环节以及最终即食食品导致人体患病的情况，国内外学者在交叉污染场景模拟方面开展了相关的研究。Zhao等首次提出产气肠杆菌从原料鸡肉转移到砧板、从砧板到蔬菜的交叉污染模型，然而此模型并非严格意义上的数学模型，它仅涉及了原料鸡肉（10CFU/g）、砧板（10CFU/cm）和蔬菜（10～10CFU/g）中气肠杆菌污染水平的变化，并未对产气肠杆菌在三者之间的转移过程进行描述。2014年，王海梅等定量分析了厨房内冷却猪肉中气单胞菌在砧板、刀具、手以及小青菜之间的交叉污染水平，根据家庭在准备食物过程中对砧板、刀具、手的不同处理方式，设置了6种交叉污染场景，对接触面和被接触面进行气单胞菌的定量检测，利用转移率来表征交叉污染的过程。结果显示，每组转移率在一定范围内变化且差异显著，在不恰当的处理方式下，生鲜猪肉和小青菜之间会存在交叉污染的风险。

对家庭厨房食物加工过程中处理方式的调查显示，不同的砧板清洗方式可以不同程度地降低微生物的含量，同时对转移率也有一定的影响。Luber等通过模拟生鸡肉转移到不同即食食品（油炸香肠、黄瓜片和面包）上的情况，得出从厨房用具到油炸香肠、黄瓜片和面包的转移率有很大的差异（分别为27.5%、10.3%和2.9%），这可能是与食物本身的理化性质相关，如水分含量、脂肪含量等。关于不同初始接种量的场景模拟研究较少，Montville等研究了不同初始浓度大肠杆菌O157:H7到砧板、手、生菜的转移情况，结果表明，初始接种量越大，转移率越小，而这种现象并不是普遍存在的，细菌种类以及受体与供体的不同，都可能会造成转移率变化的差异。通过以上交叉污染场景的模拟研究结果可以得出，交叉污染带来的食品安全问题不容小觑，在加工过程中接触面的清洗方式、接触面材质、污染源浓度以及接触时间都会成为导致食源性疾病发生的关键因素。

3.2 肉品加工厂

肉品加工可以分为动物屠宰加工和肉制品深加工。在肉及肉制品加工过程中，由于加工流程的复杂性和连续性，容易引发微生物的交叉污染，使肉品加工厂中微生物污染率升高。因此，探究肉品加工厂中引起交叉污染的关键环节可为食品的安全卫生提供保障。

3.2.1 屠宰加工

随着加工技术的不断更新，畜禽的屠宰方式也趋于自动化和机械化，但是加工器具的繁多以及不可避免的人员参与极易使屠宰加工环节产生微生物交叉污染。针对不同的肉类品种，屠宰过程的工艺流程存在一定的差别，因此存在的交叉污染环节不同。为了进一步了解屠宰加工过程中交叉污染的来源和关键环节，Malakauskas等研究了丹麦一家生猪屠宰场中弯曲杆菌属的感染率和可能的交叉污染途径，通过对不同环节和不同表面（猪胴体、猪内脏和屠宰线表面）进行采样鉴定，发现44 份样品中有28 份（63.6%）被弯曲杆菌污染，23.4%（120 株中的28 株）被鉴定为空肠弯曲菌（19 株来自畜体，9 株来自屠宰线表面），分离株分型结果显示不同畜体样品以及屠宰场中与畜体接触地点样品分离株之间具有一定的相关性，判定交叉污染起源于屠宰猪的胃肠道，发生在屠宰过程中。Rugna等对屠宰区、加工环境以及加工产品3个连续环节中单增李斯特菌的污染情况进行调查，结果发现单增李斯特菌的污染率在屠宰场较低，在后序加工过程中，单增李斯特菌经过交叉污染转移到接触面和非接触面，进而导致整个产品加工链中污染率提高。

在家禽加工过程中，Schäfer等发现冷却之前收集的样本中，整个禽体中不存在单增李斯特菌污染，而在此过程之后，有5%的样本受到污染。在自动化切割后，单增李斯特菌的污染率呈线性增加，鸡胸肉和鸡大腿在5 h后污染率分别达到25%和70%，用于加工鸡大腿样品的设备和器具在加工过程中（86.67%）和清洁操作后（66.87%）污染程度较高，主要是因为在切骨过程中产生的交叉污染较严重。由以上研究可知，食品加工厂中微生物交叉污染现象具有普遍性和复杂性，完全控制食品加工厂微生物交叉污染仍比较困难，原因是环境复杂、设备仪器繁多以及可能附着在机械表面的微生物膜。

3.2.2 深加工

在肉制品深加工过程中，环境卫生和设备的清洁程度都与交叉污染有着密切的关系，尤其是食物和设备之间产生的交叉污染现象最严重。Alía等对干腌火腿去骨、压缩和切片过程中单增李斯特菌的多样性进行了调查，结果显示，在720个样本中，干腌火腿去骨和切片区域中有66个样本（9.16%）被鉴定为含有单增李斯特菌，其中食品接触面上单增李斯特菌的存在说明复杂的加工生产线容易引起交叉污染，保持工厂清洁消毒是降低交叉污染和生物膜形成的关键。Sheen对加工设备与熟肉制品间单增李斯特菌交叉污染进行研究，利用数学模型预测低浓度水平的单增李斯特菌在意大利香肠和切片机刀片之间的转移情况，该模型可以清楚地显示由低交叉污染水平引起的表面转移情况。目前肉制品加工中关于交叉污染的研究主要集中于机械设备与肉制品之间，深入了解工厂交叉污染途径可以为工厂预防交叉污染提供帮助。

4 交叉污染模型构建

早期学者们通过对交叉污染场景模拟，根据不同处理组转移率情况发现引起微生物交叉污染的重要环节以及影响因素，从而采取适当的措施来降低污染率。交叉污染是导致食源性疾病发生的重要原因之一，在了解影响交叉污染主要因素的同时，对不同交叉污染场景进行模型构建以及微生物风险评估也尤为重要。张莉等以鲜猪肉中的沙门氏菌为污染源，将销售、运输、贮藏以及生鲜猪肉与手、砧板、菜刀和最终即食食品之间的转移率作为输入参数，以最终即食食品导致的发病概率为输出参数，应用Microsoft Excel和@Risk 7软件进行蒙特卡洛模拟，得出消费者每人每天因食用即食食物摄入的沙门氏菌总量为－4.77（lg（CFU/g）），评估结果表明，我国居民因生鲜猪肉导致的沙门氏菌污染即食食物而引发的厨房沙门氏菌中毒概率为4.15h10，Habib等建立了一个与生鸡肉处理过程中交叉污染相关的人类弯曲杆菌病的微生物定量风险评估模型，模拟澳大利亚地区从受污染的生鸡肉通过未清洗的表面到家庭厨房中沙拉黄瓜的转移情况，结果表明，这种受污染沙拉导致的平均患病率为22.4%，新鲜鸡肉中的弯曲杆菌经交叉污染转移到黄瓜后，每份黄瓜导致人类患病的平均概率为7.0h10。Xiao Xingning等以中国黄羽鸡从农场、屠宰环节、销售、家庭加工4个阶段作为模型构建的输入参数，以最终即食食品导致的患病概率为输出参数，评估黄羽鸡中沙门氏菌污染的风险情况。上述交叉污染模型的构建都是采用@Risk 7软件进行模拟，以最终污染食品造成的患病概率来评估交叉污染风险，其中患病概率风险都以Beta-Poisson模型来进行拟合，目前，指数模型、Weibull-Gamma模型和Log-Logistic模型等常见剂量效应模型都可以用来表征患病概率。江荣花等在对低温乳化香肠斩拌和灌装过程单增李斯特菌的交叉污染水平研究中提出，从高估风险的角度出发，建议选用Weibull-Gamma模型进行消费者食用污染香肠后的发病率预测。此外，也有一些学者将交叉污染模型构建应用到屠宰加工和深加工中来评估加工厂中不同食物的污染情况；McCarthy等根据工业家禽屠宰场的浸烫伤、拔毛、取内脏和冷藏加工之间存在的交叉污染现象，开发了一种新的常微分方程模型，描述了工业三级烫池中家禽胴体之间病原体的转移和热灭活情况。通过以上不同场所交叉污染模型的构建，可以更好地为风险管理和交流提供科学依据。

5 生物膜与交叉污染

生物膜是由附着于惰性或活性实体表面的微生物细胞和包裹微生物的水合性基质所组成的结构性微生物群落，是微生物黏附于表面生存时所采取的一种特殊生存状态。生物膜的形成降低了清洁和卫生工作的效率，其能够在不利环境中持续生长，使厨房环境各介质之间反复交叉污染。生物膜的形成受到血清型、营养物质、温度和流量等因素的影响，厨房是生物膜生长的良好环境。多年来，生物膜在不同表面的形成已有大量报道，如食品加工厂中的不锈钢、塑料、玻璃、橡胶等表面。生物膜在不同接触面的存活很容易导致食物的交叉污染，对企业等造成严重的经济损失，所以对影响生物膜从不同表面交叉污染转移到食品的因素进行研究十分必要。Lee等以施加不同重量来模拟不锈钢表面和塑料表面之间单增李斯特菌生物膜交叉污染情况，结果发现单增李斯特菌生物膜的污染与施加在两个表面的压力无关，造成这种现象的原因可能是塑料表面干燥，压力的影响不利于单增李斯特菌生物膜在接触表面之间的转移。Rodríguez等研究生物膜干燥对不锈钢上生长的单核增李斯特菌生物膜向博洛尼亚和萨拉米香肠转移的影响，结果发现随着相对湿度的降低，生物膜向两种香肠的转移率升高，原因可能是随着生物膜的干燥程度加剧，细胞-细胞和细胞-表面的相互作用变弱，造成细菌转移率增加。以上研究发现，转移率主要是受供体和受体相对湿度的影响，受体相对湿度越大，转移率越高，供体相对湿度越大，转移率则越低。

Hansen等通过检测不锈钢表面单增李斯特菌在干燥过程中的存活率，发现在一定干燥时间内形成静态生物膜细胞的存活率与非生物膜细胞相比显著提高，而且生物膜的形成使更多的细菌转移到烟熏和新鲜的鲑鱼中。Jeon等对李斯特菌在不同食物接触表面上生物膜的形成以及向烘烤鸭肉和水煮鸭肉的转移能力进行研究，结果表明李斯特菌生物膜在橡胶接触面形成最多，其次是聚丙烯、玻璃和不锈钢，而生物膜从聚丙烯接触面上到两种鸭肉的转移率最高，不锈钢最低，原因与不同接触面上的黏附能力相关，在所有接触面上，生物膜到烘烤鸭肉的转移率较高，也说明了生物膜的转移受食物水分含量的影响。上述研究说明生物膜的产生会使食品的污染水平提升，生物膜的转移也受到接触面类型以及食物本身性质的影响。生物膜作为一个复杂的结构，对于微生物的存活起着重要的作用，极强的生存适应能力可能是生物膜在各场所中导致交叉污染的重要原因，所以对不同场所生物膜交叉污染的研究十分重要。

6 交叉污染的预防与控制

6.1 生物膜的控制

生物膜广泛存在于接触表面，对生物膜的良好控制可以极大地降低交叉污染带来的风险。由于生物膜容易在复杂环境中形成，首先要保证各环境的洁净卫生，其次可以采用一些新型的方法来有效地抑制生物膜的形成。如Wei Lina等研究了根皮素对微生物生物膜的抑制效果，发现当根皮素质量浓度为20 μg/mL时，单增李斯特菌生物膜的最大抑制率可达60%，将这种对人体无伤害的天然产物作为食品涂膜剂，可以防止在加工过程中原材料导致交叉污染。Yemmireddy等以紫外线活化二氧化钛纳米粒子在高密度聚乙烯砧板上形成抗菌涂层来预防由于食物与砧板接触导致的砧板污染，这种方法能够形成稳定的抗菌活性表面，防止生物膜形成。Wang等利用冷等离子体在不锈钢表面合成了聚乙二醇类物质涂层，这种表面更加粗糙、亲水性更强，使表面生物膜的形成量减少了90%以上。Ban等将化学消毒剂与蒸汽加热结合来控制生物膜的形成，结果发现两者之间存在协同作用，其中最有效的是碘伏和蒸汽的结合，可以更大程度地降低生物膜数量。近年来也有一些新型的处理技术可以更好地清除生物膜，如臭氧处理、非热大气等离子体等，同时有研究发现合适的有机硅烷可用于改善材料的物理、化学和机械性能，防止食品工业中生物膜的形成，目前噬菌体治疗法已被提出并应用于控制混合物种生物膜的形成。综上，在原料中添加绿色抑菌的涂膜剂、对不同表面进行材质改良、结合不同的消毒方法等都能够有效地控制生物膜的形成，预防交叉污染。

6.2 化学消毒方式

为了减少因交叉污染导致食源性疾病的发生，不同的清洁消毒剂在各场所被广泛使用，如次氯酸钠、乙醇、氢氧化钠、过氧化氢等。Rushdy等使用生活中常用的消毒剂（氢氧化钠、乙醇、过氧化氢、次氯酸钠、异丙醇）来抑制食品工厂导致食物中毒的细菌，进一步防止生物膜的形成，结果发现最有效的消毒剂是过氧化氢，可以去除生物膜中所有活的细菌。肖兴宁等发现使用一定浓度的次氯酸钠对鸡肉进行洗涤以后，能够有效预防鸡肉在冷却过程中产生的交叉污染现象，未使用次氯酸钠溶液和使用70 mg/L的次氯酸钠溶液洗涤，沙门氏菌在鸡肉冷藏后的污染率分别为88.9%和36.1%，此外，次氯酸钠溶液对鸡肉色泽也无明显不利的影响。虽然单一消毒剂的使用对微生物的控制能够起到一定的作用，但是对一些生物膜却几乎没有影响，且使用成本较高，所以探寻绿色环保、价格低廉的新型消毒方法是未来的主要研究方向。

7 结 语

综上可知，单增李斯特菌在肉及肉制品中的污染率较高，容易引起食源性疾病的暴发。交叉污染作为食源性疾病的诱发途径之一，在厨房和食品加工厂等中均有发生，根据厨房中不同交叉污染场景的模拟构建，可以得到交叉污染的影响因素有初始浓度、接触面性质、即食食品类型、清洗方式等，其中不同初始浓度的污染源是影响交叉污染的重要因素。除此之外，不同场景下生物膜交叉污染的研究可能会对降低食源性疾病的发病率产生积极作用。针对目前已有的研究成果，建议从以下几方面进一步完善扩展交叉污染方面的研究：1）通过蒙特卡洛软件模拟，已有研究将生鲜畜禽肉的初始污染水平以及经过运输、贮藏、家庭厨房交叉污染转移到即食食品上的最终污染水平与人群患病率相结合，而屠宰加工厂有关交叉污染模型构建的研究较少，该模型的开发可以掌握交叉污染后畜禽体的污染范围，更好地控制疾病的发生；2）进行交叉污染暴露评估不能缺少定量检测数据，所以对各地区肉及肉制品致病菌的检测十分重要；3）现在食品工厂中往往有混合生物膜的存在，混合生物膜具有更强的持久性和适应性，导致交叉污染的可能性会更大，未来有必要对混合生物膜的转移情况进行研究，并探索一种新型的绿色技术来对抗混合生物膜，提高清洁效率，从而减少食源性疾病的发生。