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检测食品中的细菌毒素

关键特征性

  • 传统方法可能是耗时且难以执行的。
  • 基于快速ELISA和rpla的方法使用起来更快、更简单。
  • 侧流免疫分析显示了检测肉毒毒素的潜力

毒素术语“食物中毒”涵盖由同样广泛的微生物引起的广泛的食物传播疾病。大多数食物中毒病例是由细菌引起的感染如沙门氏菌弯曲杆菌,或被病毒感染。

从食品安全的角度来看,较不常见但同样重要的是由中毒引起的食物中毒。中毒是由于摄入了食物中预先形成的细菌毒素。食物疾病的发生不需要活的细菌细胞。还有第三种类型,中间食物中毒,是由肠道细菌生长过程中产生的毒素引起的。

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只有三种细菌物种被认为是食物中毒的中毒类型的重要原因。这些是蜡样芽胞杆菌,肉毒梭状芽胞杆菌金黄色葡萄球菌,所有这些都能够通过在食物中产生毒素来引起疾病。还有几种其他物种芽孢杆菌梭菌据报道会在食物中产生预先形成的毒素,例如地衣芽。Cl。butyricum,但这些都不常见,而不是在这里进一步考虑。

侦查

在某些情况下,食品微生物实验室可能需要检测食品样品中是否存在细菌毒素,例如在调查食物中毒案例时,或者如果发生了工艺故障。这不大可能是大多数工业实验室的常规要求。然而,食品研究和公共卫生实验室可能会发现对可疑食物样本的快速筛查测试是有用的,特别是在调查怀疑产生细菌毒素的食物中毒暴发时。

样品的储存和制备

食品样品应收集为任何其他微生物学检查,并在制冷下储存,以获得最短的时间。

目前可用的大多数快速检测都需要某种提取和纯化程序,才能检测出食物基质中的毒素。食品中的某些成分可能会干扰检测本身以及检测结果的视觉解释。通常有必要尽可能多地去除脂肪和固体物质。使用的技术包括离心、通过脱脂棉过滤、微滤、透析、色谱分离和使用免疫亲和柱。

蜡样芽胞杆菌

蜡样芽胞杆菌是一种革兰氏阳性孢子形成细菌,可以产生两种不同类型的毒素。最常见的是催吐毒素,这是一种肽,也被称为谷胱甘肽。顾名思义,催吐毒素会引起迅速(0.5 - 6小时)的恶心和呕吐,有时还伴有腹部绞痛和腹泻。症状通常不会持续超过24小时,并发症也很少见。食品参与蜡样芽胞杆菌呕吐性食物中毒通常是淀粉类食物,如煮饭或炒饭、土豆、意大利面和面条。这种毒素具有极强的热稳定性,能够经受烹调。

第二种蜡样芽胞杆菌毒素是一种肠毒素,可引起腹泻型食物中毒。至少已经鉴定出两种不同的肠毒素,溶血素和非溶血肠毒素。中间类型的食物中毒可能发生在肠道释放肠毒素时,但毒素也可能在食物中预先形成。症状包括水样腹泻、腹痛和偶尔呕吐,但通常会在24小时内恢复。与这种形式的食物中毒有关的食物是多种多样的,但包括肉类和蔬菜,汤和酱料。蜡样芽胞杆菌肠毒素不耐酸,加热容易破坏。

传统的检测和识别方法

腹泻肠毒素蜡样芽胞杆菌它只是最近才被描述出来的,食品中检测它的方法还没有使用很长时间。FDA细菌学分析手册(BAM)包括一种基于血清学的微滑凝胶双扩散法,用于检测毒素,但该方法用于培养滤液,而不是食品样品。

用于催光毒素的可用检测方法仅限于生物测定和化学技术,例如HPLC-MS。

快速方法

快速方法蜡样芽胞杆菌肠毒素是在ELISA技术的基础上发展起来的。这些方法非常敏感,通常只需要简单的提取步骤。

逆转无源乳胶凝集(RPLA)方法也已商业上开发用于食品和培养滤液。一个例子是毒素BCet-RPLA毒素检测试剂盒。在使用前仅需要简单的提取过程,并在24小时内提供结果。

横向流动测试系统使用单克隆,而不是用于改善的特异性的多克隆抗体,并且据说是适合于快速(导致4.5小时的时间)食物样本以及确认蜡样芽胞杆菌在文化。

肉毒梭状芽胞杆菌

革兰氏阳性厌氧菌肉毒梭状芽胞杆菌是肉毒中毒这种非常严重的疾病的病原体。肉毒中毒是由强效神经毒素引起的,神经毒素是已知的最强大的天然毒素之一,它可以在食物生长过程中预先形成Cl。肉毒杆菌细胞。至少有七种不同的Cl。肉毒杆菌(A-G),每种都形成不同的毒素。这些可分为四类,但只有两类,即第一类和第二类,对食品安全很重要。

第一组

群体群体Cl。肉毒杆菌被称为“蛋白水解”,并且可以产生毒素类型A,B或F.它们在自然界中广泛分布,在各种原料中被发现,并产生高耐热的腔内。

肉毒毒素浓度很低(可能低至0.005μg)时会引起症状。症状的出现通常需要12-36小时,但取决于摄入的毒素量,可能需要更长的时间。症状包括最初的腹泻和呕吐,随后出现神经系统影响,包括视力模糊、虚弱、吞咽困难、说话和呼吸困难。如果不及早诊断,死亡率可能高达40%,但现代治疗已将其降低到10%以下。与疫情有关的食品通常是腌制肉或鱼制品,但可能涉及一系列其他食品,包括油腌蔬菜和奶酪。这些毒素不耐热,在烹饪过程中会被灭活。

第二组

第二组菌株被称为“非蛋白水解”,产生B型、E型或f型毒素。它们能够在低至3摄氏度的温度下生长。它们在自然界中广泛存在,但E型菌株在海洋环境中尤其常见。人们很担心这些细菌可能在冷藏加工食品中产生毒素而没有明显的腐败。第二组孢子Cl。肉毒杆菌耐热性远低于第I组菌株。

第二类毒素被认为比第一类毒素的效力稍低,至少需要0.1μg才能引起症状。但在其他方面,它们几乎没有什么不同。第二类肉毒杆菌中毒暴发涉及的食品包括冷熏鱼和其他腌制鱼制品。

传统的检测和识别方法

食品样品中肉毒毒素的传统检测和鉴定方法通常涉及耗时且昂贵的生物测定。这些方法仅适用于极少数配备有在严格控制条件下使用小鼠进行生物测定的指定实验室。小鼠生物测定至少需要六天才能完成。

快速方法

基于ELISA的方法已被开发用于检测食品样品中的肉毒毒素。例如,BAM包括使用地高辛标记的IgG和ELISA(DIG-ELISA)的方法,该方法可用于检测食品样品和/或培养物中的毒素。该方法能够检测浓度低至0.12-0.25 ng/ml的毒素,据说比小鼠生物测定法更敏感,并在24小时内产生结果,尽管某些食物基质可能会干扰测试。

最近,由于担心可能发生肉毒杆菌毒素恐怖袭击,促使一些商业检测试剂盒的开发,尤其是在美国。其中大多数是横向流动免疫分析设备,主要设计用于生物防御应用。已发表的研究表明,其中一些产品可以用于食品样品的快速筛查,但它们的灵敏度仅够用于假定测试。

安全注意事项:任何考虑合作的实验室肉毒梭状芽胞杆菌它的毒素必须有合适的高级遏制设施和培训的员工。任何正在进行常规微生物分析的工业实验室都不太可能能够满足所需的安全标准。

金黄色葡萄球菌

葡萄球菌属革兰氏阳性,非孢子形成球菌。食品微生物学中最重要的产毒物种是葡萄球菌。葡萄球菌,尽管其他物种,如葡萄球菌。介质也可能产生毒素。已经描述了至少14种不同的葡萄球菌肠毒素(命名为A-O,序列中有几个缺口)。食物中毒中最常见的毒素类型是A型,但C、B、D和E型也有涉及。

葡萄球菌肠毒素是耐热的蛋白质,在食物中预先形成。摄入含有至少0.1-1 μg毒素的食物可导致轻度食物中毒,并迅速出现症状(2-4小时),包括恶心和呕吐伴腹部绞痛,有时随后出现腹泻。康复通常在48小时内完成,死亡非常罕见。

与葡萄球菌食物中毒有关的食物包括乳制品,如奶油和奶油冻,腌制和煮熟的肉类和奶酪。疫情还与意大利面、三明治和香肠有关。高风险食品是那些经过广泛处理并经过烹饪或腌制的食品。葡萄球菌肠毒素是耐热的,经得起烹调。

传统的检测和识别方法

食品中葡萄球菌肠毒素的检测和鉴定已经在一些实验室进行了多年。选择的方法是血清学方法,微滑凝胶双扩散试验已被广泛使用。BAM中描述了食品样品和培养滤液的此方法示例。不幸的是,这些方法不是很敏感,通常需要很长的浓缩阶段来检测能够引起疾病的低水平肠毒素。它们也可能难以解释。

快速方法

食品样品中葡萄球菌肠毒素的快速检测方法比葡萄球菌肠毒素的快速检测方法更广泛可用,而且建立得更好蜡样芽胞杆菌毒素和肉毒毒素。

大多数商业上可用的方法使用ELISA技术,能够在几小时内产生结果。商业试剂盒可能采用微孔板或管状,有时还包括用于食品毒素浓度的免疫亲和柱(IAC)。一些供应商也提供了用于识别特定葡萄球菌肠毒素的ELISA试剂盒。

基于酶联荧光分析(EFLA)的自动化测试可用。其他商用检测试剂盒包括一种基于RPLA的Oxoid检测试剂盒,即SET-RPLA毒素检测试剂盒。

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