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食源性肉毒中毒相关因素研究进展

2024-05-20 68 上传者：管理员

摘要：肉毒梭菌在自然界广泛分布，以土壤中多见。土壤是肉毒中毒的主要污染源。我国大多数肉毒中毒事件都与家庭自制食物有关，特别是豆制品和面制品。本文综述引起食源性肉毒中毒的相关因素，为进一步研究肉毒梭菌及肉毒中毒的原因提供参考依据。

关键词：
相关因素
肉毒中毒
肉毒梭菌
蛋白质神经毒素
风险
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肉毒梭菌(Clostridium botulinum)广泛分布在自然界，以土壤中多见[1]。肉毒梭菌神经毒素是由厌氧和产孢子菌梭菌属的神经毒性菌株产生的蛋白质神经毒素[2]。常见的肉毒中毒有3种形式：食源性肉毒中毒、婴幼儿肉毒中毒和创伤性肉毒中毒。食源性肉毒中毒是因摄入存在肉毒毒素的食物而引起的食物中毒，常食用家庭自制或真空包装食品的人群发生食源性肉毒中毒的风险高。肉毒中毒可导致典型的临床综合征，其毒性机制主要是通过抑制神经末梢释放神经递质乙酰胆碱，严重时导致死亡[3]。国内外积极预防肉毒中毒的发生，但仍有发病，中毒的范围正在扩大，并非局限于某些地区。大多数学者认为外坏境存在的肉毒梭菌及加工过程中的不规范操作是导致肉毒中毒的主要原因。控制肉毒中毒预防最为重要，本文将从国内外关于食源性肉毒中毒的相关研究入手，对引起食源性肉毒中毒的相关因素进行综述。

1、肉毒梭菌及其毒素

肉毒梭菌是一种革兰氏阳性杆菌，进入人体一般不致病，但在非冷冻温度下，在缺氧、低盐、低糖和低酸条件下，其孢子萌发和产生毒素，存在食物中的神经毒素被人食用，会导致人类肉毒中毒[4]。肉毒梭菌按照其生理性分为：蛋白水解型肉毒梭菌(Ⅰ组，A、B和/或F型神经毒素)为中温型，非蛋白水解型肉毒梭菌(Ⅱ组，B、E或F型神经毒素)为耐冷型，Ⅲ组产生C型、D型毒素，Ⅳ组产生G型毒素[5]。根据肉毒梭菌所产生毒素的血清学特点，肉毒毒素(BoNTs)主要分为7种强效神经毒素(A～G型)[6],其中A、B、E和F型可导致大多数人类肉毒中毒。A型和B型在自然界广泛分布，特别是土壤中。C型和D型孢子一般存在于动物尸体或腐肉附近的土壤中，E型细菌及其孢子存在于海洋沉积物和水产品肠道中。有学者还提出H型和X型，为A型和F型的杂交[7]。肉毒梭菌的基因组信息最初来自16S rRNA基因序列，现在来自全基因组测序(whole-genome sequencing, WGS)。2007年首次发现肉毒梭菌菌株的基因组。肉毒梭菌神经毒素是一种150 kDa的蛋白质，由一条重链(100 kDa)和一条轻链(50 kDa)组成[8]。RODRÍGUEZ JOVITA等[9]通过全基因测序发现A(B)型菌株同时含有毒素基因bont/A和bont/B,但只有毒素基因bont/A表达并决定了肉毒毒素的血清型，这说明不同毒素之间存在竞争性抑制作用。肉毒梭菌神经毒素是已知的最强大的生物毒素，不仅可以研究开发为生化武器，也可以用于医疗治病。肉毒毒素对人的致死量约为0.1～1.0 ng/kg[10],肉毒中毒的病死率在2.5%～44%之间[11]。临床表现最初为脑神经麻痹，导致复视、上睑下垂和吞咽困难，然后发展为下行性弛缓性肌肉麻痹，导致呼吸衰竭和死亡[12]。对中毒患者首先要及时应用抗毒血清，这是挽救生命的关键[13]。

2、食源性肉毒中毒的相关因素

2.1 食物污染

食物被肉毒梭菌污染，很容易导致食源性肉毒中毒[14]。肉毒梭菌在许多食物中被发现，尤其在低酸食品，包括蔬菜、肉类和乳制品中，肉毒梭菌易生长繁殖。国外已经在家庭自制或购买的罐头蔬菜、水果及肉类中发现了肉毒梭菌的存在。1896年，荷兰首次报道了火腿引起的肉毒中毒[15]。在美国，食源性肉毒中毒通常与食用家庭罐装、腌制或发酵蔬菜、肉类或鱼类有关。土耳其大多数引起肉毒中毒的食物是罐装青豆。伊朗和加拿大最常见的中毒食品是家庭自制的传统加工鱼制品。意大利中毒案例多为食用罐头食品，最常见的有油蘑菇、橄榄、萝卜、辣椒等。英国多来源于境外的家庭腌制食品。法国大多数是鱼罐头和罐头食品，但在2010年发生了一起自制豆子的中毒事件。罗马多为自制肉制品。日本等沿海地区是海产品引起中毒。由此可见，不同国家或地区的居民饮食习惯不同，制作的食物不同，引起肉毒中毒的食物也不同。

我国引起食源性肉毒中毒的食品主要为家庭自制食物，包括豆制品和面食[16]。黄土高原66.7%的肉毒中毒由自制臭豆腐引起，华北平原54.1%的肉毒中毒由自制面酱、豆瓣酱引起。青藏高原等牧区主要因肉制品而中毒。我国肉毒中毒发病率最高的为西北各省。新疆为肉毒毒素中毒高发地区[17],豆制品引起的中毒屡见报道。1974年新疆塔城地区41起食物中毒，有38起(占92.7%)为自制豆、面类发酵食物，主要是豆酱、臭豆腐。2022年新疆巴音郭楞蒙古自治州一起肉毒梭菌肉毒中毒事件的溯源调查分析，经毒素检测和基因检测验证了2份自制腐乳样本均为A型肉毒梭菌且同源性为100%[18],说明食物来源可能成为肉毒中毒的发生原因，即使食物中的肉毒梭菌孢子含量非常低，在运输和加工过程中未能严格控制温度，仍可能在适宜条件下萌发并生长产生毒素，引起肉毒中毒。

2.2 土壤污染

土壤是肉毒梭菌孢子形成的初始污染源[19]。肉毒梭菌的孢子普遍存在于土壤和沉积物中，一项调查报告显示，中国土壤中的肉毒梭菌孢子数量为25 000/kg[20]。土壤中有机质的含量、pH值、含水量、温度、团粒结构、通气条件、微生物都是影响土壤微生物生长繁殖的因素[21]。在我国肉毒中毒多发地区的土壤中，肉毒梭菌的检出率为22.2%,土壤是肉毒中毒的主要污染源。肉毒中毒暴发的地理分布特征与肉毒梭菌在土壤中的分布特征一致。我国肉毒中毒高发的新疆，其发病的地区分布及中毒型别与外坏境的型别分布一致，山东菏泽的调查结果也如此[22]。如果土壤中含有肉毒梭菌孢子，当外部环境条件允许肉毒梭菌生长繁殖时，就为产毒提供了条件。国外曾发生过一起与食用埋在土壤下的酸奶有关的肉毒中毒事件，由于容器变形，酸奶被土壤污染，人食用后出现中毒现象，同时在酸奶样本中检测出肉毒毒素。

肉毒梭菌的存在与土壤有机质含量之间存在关联，但与土壤pH值无关。阿根廷的土壤分布调查显示，不同地区的不同气候和地理特征，可能会影响土壤中肉毒梭菌的流行，另外人类对土壤的利用可能会影响肉毒梭菌的生存，非灌溉土壤(即耕地、城市化和工业化土壤)的检出率高于原始土壤(即未被人类改变的土壤)。日本和加拿大都发现E型肉毒毒素广泛分布于河流的水生环境中，甚至可在支流周围的土壤中发现。格鲁吉亚证实了农业用地中存在肉毒梭菌。

我国于1922年首次报道了肉毒梭菌在土壤中的分布，在北京和山西的土壤中检测到A型和B型。1977年在渤海、黄海、东海和南海4个海域采集的1405份海泥及鱼类样品中，阳性检出率为2.7%。1981年石河子垦区423份外环境样本的阳性检出率为14.89%,其中畜粪阳性率最高(25.00%),其次是土壤(18.12%)。1982年调查广东沿海地区的海泥293份，检出阳性率为9.22%。1988年在乌鲁木齐的10个土壤样本中有8个发现肉毒梭菌，有7个样本显示为A型，3个为B型，有2个标本同时检出A型和B型；吐鲁番的10个土壤样本中有7个发现肉毒梭菌阳性，B型比A型常见。种植作物和肉毒梭菌毒素类型之间没有明显的关系。1992年，我国西部省份宁夏、新疆、西藏和青海的土壤等外环境中肉毒梭菌的检出率最高，分别为34.4%、17.3%、15.8%和8.4%;而沿海城市中，广东省的检出率相对较高，为8.8%;北疆地区780份土壤的阳性率为22.21%,而天山以南地区，虽然发生过5起肉毒中毒事件，但222份土样中尚未检出肉毒梭菌。2000年河南省调查结果显示肉毒梭菌检出率最高的是庭院土14.6%,田地土检出率较低为2.8%[23]。2010年石家庄市不同类型的土壤肉毒梭菌检出率及山区与平原检出率差异无统计学意义；发生过肉毒中毒的县与未发生过肉毒中毒的县之间差异有统计学意义。该调查在石家庄土壤中首次检出A型，土壤中肉毒梭菌的检出率为5.3%,庭院土壤检出率最高。尽管肉毒梭菌主要来源于土壤，土壤是耐药基因的基因库，但很少有关于肉毒梭菌抗生素耐药性的研究，肉毒梭菌并没有被抗生素所选择[24]。

2.3 加工储存方法不当

许多食源性肉毒中毒病例与家庭自制食品相关，食品储存不当已被证明是低酸食品中肉毒梭菌食物中毒暴发的主要因素[25]。引起肉毒中毒的食品通常是被肉毒梭菌或其芽孢污染、加工用具不卫生或在加工过程中处理不充分、芽孢杀灭不充分，使食品中含有肉毒梭菌毒素。未正确处理被土壤污染的蔬菜和农产品可能导致细菌进入食品供应链，在烹饪过程中的不恰当热处理和错误的储存方法可能导致食品中毒素的产生。这与肉毒梭菌属于厌氧菌，在密闭的罐头食品中容易存活的特性有关，但这种情况并不常见。蛋白水解肉毒杆菌的最低生长温度为10 ℃,由于其高耐热性，巴氏杀菌通常不足以去除食品中的Ⅰ组(蛋白水解)孢子[26],在烹饪过程中存活下来的孢子可能发芽、生长并产生毒素。

肉毒梭菌生长的最适温度为25～37 ℃,产毒最适温度为20～35 ℃,最适pH值为6～8.2。pH值低于4.5或高于9,温度低于15 ℃或高于55 ℃时，肉毒梭菌不能繁殖和形成毒素[27],但大豆中肉毒梭菌Ⅰ组可以在pH值低至4的情况下生长并产生毒素，而通常抑制肉毒梭菌生长繁殖的pH值为4.6[28]。真空包装和较长的保质期都会导致肉毒中毒风险增高，在低温、缺氧及食物的pH值适宜等条件下有利于非蛋白降解肉毒梭菌生长繁殖及形成毒素，若直接食用这种食物，可能造成中毒[29]。此外，食品中的添加剂也会影响肉毒梭菌的生长，研究显示亚硝酸钠水平降低会抑制熟火腿中B型嗜冷性肉毒梭菌生长和产毒[30]。正确使用食品添加剂是预防肉毒中毒的措施之一。

2.4 居民对肉毒中毒的认知与防范意识缺失

大多数中毒事件都是由于食用自制食物引起[31],且存在易使肉毒梭菌生长及产生毒素的不当处理方法，如食物未充分加热、使用不新鲜的食材、用棉被长时间捂盖食物使其发酵，厌氧环境导致肉毒杆菌大量生长并产生肉毒毒素等。

很多人误以为真空包装的食品不会变质，只要不腐败就安全。但有毒的食物不同于变质的食物，真空包装产品中，肉毒梭菌提前产毒，因缺氧食物的腐败滞后，有些真空包装的食品在发现明显变质之前就已经含有毒素。对大学生食品卫生行为的调查表明，进行相关宣传教育是预防肉毒中毒的措施之一[32]。

生活中传播毒素的食品主要是在厌氧条件下生产或贮存的制品，如罐头、香肠、腊肉等及发酵的豆制品和面制品如臭豆腐、豆瓣酱、豆豉、甜面酱。通过指导居民尽可能避免食用发酵或腐败的食物，发现罐头鼓起或变质的绝对不能吃、亦不可饲喂家畜，而且还要做到煮沸后丢弃，腌制肉制品及家庭自制的瓶装食物要煮沸10 min后食用等措施，减少肉毒中毒的发生[33]。2018—2021年阿克苏市肉毒中毒事件占全疆报告总数的22%,对阿克苏市居民的调查结果显示，居民对肉毒中毒的知信行总体形势不容乐观，居民获取肉毒中毒知识的途径比较有限，获取的信息比较零散。目前，世界各国都在通过普及肉毒中毒相关知识，倡导居民主动参与食品安全管理工作，以增强人们对食品安全的自我意识，改善食品卫生条件并解决食品安全问题。

3、结语

目前，肉毒梭菌存在控制风险大、检测难度大、检测能力有限、难以作为常规项目进行监测等问题[34]。近年来我国对肉毒梭菌在自然环境中分布的调查资料较少，为了解肉毒梭菌的分布情况，应在近期发生肉毒中毒事件的地方开展流行病学调查。大量学者指出，避免食用自制食品是预防该病的关键。人类肉毒中毒事件此起彼伏，虽然与生产的食品不符合食品卫生要求，与储存和食用习俗有关，但最终还是取决于外环境的污染，包括食品原料被污染或在加工过程中被污染[35]。肉毒中毒虽然发病率较低、相关病例较少，但病死率很高，且易与其他疾病混淆，对人民生命是一项重要的威胁，应该引起重视。

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基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学基金(No.2019D01C086);

文章来源:霍雯钰,马鑫.食源性肉毒中毒相关因素研究进展[J].卫生研究,2024,53(03):508-511+518.