葡萄球菌食物中毒是由于进食葡萄球菌产生的肠毒素污染的食物引起的毒素型食物中毒。金黄色葡萄球菌是引起人类和动物化脓感染的重要致病菌之一,也是造成人类食物中毒的常见致病菌之一,在细菌性食物中毒事件中仅次于副溶血性弧菌和变形杆菌,因此,被列为我国食品安全国家标准食品微生物学检验常规检测项目之一。
1.病原学特点
葡萄球菌属于微球菌科的葡萄球菌属(Staphylococcus),此属有细菌32种,除金黄色葡萄球菌产生凝固酶外,其余多数菌种为凝固酶阴性,寄殖于人类皮肤。其中较常见的致病菌为表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)、溶血葡萄球菌(S.haemolyticus)和腐生葡萄球菌(S.saprophyticus),少见的致病菌有木糖葡萄球菌(S.xylosus)等9种;罕见致病或致病性不肯定的有松鼠葡萄球菌(S.sciuri)等19种。葡萄球菌为革兰氏阳性兼性厌氧菌,生长繁殖的最适pH为7.4,最适生长温度为30~37℃,可耐受较低的水分活度(0.86),能在含10%~15%NaCl的培养基或在含糖浓度较高的食品中生长繁殖。葡萄球菌的抵抗能力较强,在干燥的环境中可以生存数月。
金黄色葡萄球菌(Staphyloccocus aureus)是引起食物中毒最常见的葡萄球菌之一。直径为0.5~1.5μm,繁殖时呈多个平面的不规则分裂,堆积排列成葡萄串状,无芽孢、无鞭毛,大多数无荚膜或黏液层,无运动力,接触酶阳性,氧化酶阴性。需氧或兼性厌氧,最适生长温度37℃,最适生长pH为7.4,可耐受较低的水分活度。平板菌落厚、有光泽、圆形凸起,直径为1~2 mm。致病性菌株大多能产生脂溶性的黄色或柠檬黄色素,血平板菌落周围能形成透明的溶血环,可分解葡萄糖、麦芽糖、乳糖、蔗糖,产酸不产气。该菌具有高度的耐盐性,可以在含10%~15%NaCl肉汤中生长繁殖,抵抗力较强,在干燥条件下可生存数月;对热抵抗力较一般无芽孢的细菌强,加热至80℃经30 min才能被杀死。
30%~50%的金黄色葡萄球菌可产生多种肠毒素酶,如溶血毒素(staphylolysin)、杀白细胞素(leukocidin)、凝固酶(coagulase)、溶纤维蛋白酶(fibrinolysin)、透明质酸酶(hyalurouidase)、耐热核酸酶(heat stable nuclease)、剥脱性毒素(exfoliative toxin)、肠毒素(enterotoxin)等,因此具有很强的致病性。并且每个菌株能产生两种以上的肠毒素,能产生肠毒素的菌株其凝固酶试验呈阳性。肠毒素是一组对热稳定的可溶性蛋白质,相对分子质量为2.6×104~3.4×104。耐热抗酸,能经受100℃、30 min或胃蛋白酶的水解。目前根据抗原性的不同,可将葡萄球菌肠毒素分为A、B、C1、C2、C3、D、E、G、H共9种。这些肠毒素均能引起食物中毒,其中A、D型较常见,B和C型次之。A型肠毒素毒力最强,1μg毒素就能引起中毒,D型肠毒素毒力较弱,摄入25μg才能引起中毒。葡萄球菌肠毒素是一种外毒素,具有耐热性,在100℃煮沸30 min而不被破坏,要使其完全破坏需煮沸2 h,粗毒素较精制毒素更耐热,这是葡萄球菌肠毒素的特点。其他如溶血素、杀白细胞素等在100℃加热10 min或80℃加热20 min就可丧失毒性。但是,目前已经发现许多不产生凝固酶和耐热核酸酶的葡萄糖球菌也能产生肠毒素。
2.中毒机制
金黄色葡萄球菌食物中毒属于毒素型食物中毒。摄入含金黄色葡萄球菌活菌而没有肠毒素的食物不会引起食物中毒,摄入达到中毒剂量的肠毒素才会中毒。这是由于肠毒素进入人体消化道后被吸收进入血液,刺激中枢神经而发生的。当食品被金黄色葡萄球菌污染后,如果没有在较高温度下保存较长的时间,就不能产生肠毒素,如污染金黄色葡萄球菌食品在10℃以下贮存,该菌不易繁殖,也很少产生肠毒素。
金黄色葡萄球菌主要的致病物质包括:
凝固酶:可使血浆纤维蛋白包被在菌体表面,妨碍吞噬细胞的吞噬或胞内消化作用,还能保护细菌免受血清杀菌物质的作用。同时病灶周围有纤维蛋白的凝固和沉积,使细菌不易向外扩散,故感染易局限化。
葡萄球菌溶血毒素:有α、β、γ和δ4种蛋白质,具有抗原性,可被相应抗体中和。
杀白细胞素:可破坏人的白细胞和巨噬细胞。
肠毒素:30%~50%金黄色葡萄球菌可产生肠毒素,已经鉴定的有A、B、C1、C2、C3、D、E、G和H等9种血清型。可引起呕吐等急性胃肠炎表现,故一旦细菌污染食品,并在合适的温度环境下,细菌可以大量繁殖并产生肠毒素,从而引起食物中毒。
剥脱性毒素:由蛋白质组成,分为A、B两个血清型,可引起葡萄球菌烫伤样皮肤综合征。
毒性休克综合征毒素-1:曾称致热外毒素C和肠毒素F,是毒性休克综合征的主要物质。
3.流行病学特点
(1)季节性。
常发生于温度较高的夏秋季节,有利于细菌繁殖;若冬季,如果受到污染的食品在较高的温度下保存,葡萄球菌也会生长繁殖并产生毒素。
(2)中毒食品及原因。(www.xing528.com)
引起葡萄球菌食物中毒的食品种类很多,主要为肉类、奶类、鱼类、蛋类及其制品等动物性食品,含淀粉较多的食物(如糕点、凉拌米粉、剩米饭、米酒等)也曾引起食物中毒。国内报道引起食物中毒的食品以奶和奶制品以及用奶制作的冷饮(如冰激凌、冰棍等)和奶油糕点等最为常见。近年,由熟鸡、鸭制品引起的中毒也逐渐增多。
金黄色葡萄球菌食物中毒是因为葡萄球菌污染了食品,然后在较高的温度下大量生长繁殖,并在适宜的pH和食品基质中产生了肠毒素,进食含肠毒素食品就可以导致食物中毒。
金黄色葡萄球菌肠毒素的产生与温度、食物污染程度和食品种类及性状密切相关。一般来说,食物存放的温度越高,产生肠毒素所需要的时间越短,如薯类和谷类食品中污染的葡萄球菌在20~37℃时4~8 h即可产生肠毒素,而在5~6℃下18天才能形成肠毒素。同时,食物受金黄色葡萄球菌污染程度越严重,生长繁殖越快也越易产生肠毒素。通常情况下,含蛋白质丰富、含水分较多,同时含有一定量淀粉的食物、熟肉制品、蛋类、鱼类和含油脂较多的罐藏食品,受金黄色葡萄球菌污染后易形成肠毒素。
(3)食品中金黄色葡萄球菌的来源。
金黄色葡萄球菌广泛分布于空气、土壤、水及物品,其主要污染源是人和动物。因该菌是常见的化脓性球菌之一,患有化脓性皮肤病、急性上呼吸道炎症和口腔疾患的病人或健康人的咽喉和鼻腔、皮肤、头发经常带有产肠毒素菌株,经手或空气污染食品;奶牛患化脓性乳腺炎时,乳汁中会带有金黄色葡萄球菌;家禽(家畜)局部化脓性感染时,感染部位的金黄色葡萄球菌也能污染其他部位;上呼吸道被金黄色葡萄球菌感染的患者,其鼻腔带菌率为83%。
4.中毒症状
主要症状为急性胃肠炎症状。潜伏期一般1~5 h,最短为15 min左右,很少有超过8 h的。中毒的主要症状包括:恶心,反复呕吐,多者可达10余次,呕吐物初为食物,继为水样物,少数可吐出胆汁或含血物及黏液。中上腹部剧烈痉挛疼痛,伴有头晕、头痛、腹泻、发冷、体温一般正常或有低热。病情重时,由于剧烈呕吐和腹泻,可引起大量失水而发生外周循环衰竭和虚脱。儿童对肠毒素比成人更为敏感,因此儿童发病率较高,病情也比成人重。金黄色葡萄球食物中毒一般病程较短,在1~2天内即可恢复正常,很少有死亡病例。
5.预防中毒措施
葡萄球菌食物中毒的预防包括防止葡萄球菌污染和防止产生肠毒素两方面。
(1)防止金黄色葡萄球菌污染食物。
防止带菌人群对各种食物的污染:定期对生产加工人员进行健康检查,患局部化脓性感染(如疥疮、手指化脓等)、上呼吸道感染(如鼻窦炎、化脓性肺炎、口腔疾病等)的人员要暂时停止其工作或调换岗位。防止金黄色葡萄球菌对奶及其制品的污染:定期检查奶牛的乳房,不能用患化脓性乳腺炎的奶牛的牛奶;鲜奶尽可能在1 h内迅速冷至10℃以下,以防细菌生长繁殖、产生肠毒素,奶制品要以消毒牛奶为原料,注意低温保存。对肉制品加工厂,患局部化脓感染的禽、畜尸体应除去病变部位,经高温或其他适当方式处理后进行加工生产。
(2)防止肠毒素产生。
应在低温和通风良好的条件下贮藏食物,以防肠毒素形成;在气温高的春夏季,食物置冷藏或通风阴凉地方也不应超过6 h,并且食用前要彻底加热。
6.金黄色葡萄球菌食物中毒案例
由金黄色葡萄球菌肠毒素引起的中毒暴发事件,近年来首推2000年日本“雪印奶粉”事件,共造成14000多人受感染。根据日本卫生部公布的数字,日本20年期间(1980-1999)由金黄色葡萄球菌引起的食物中毒共暴发2525次,造成59964人感染,3人死亡。
2010年11月和12月,美国威斯康星州和伊利诺伊州相继报告4起金黄色葡萄球菌食物中毒事件,共计100余人染病。根据初步调查,这几起食物中毒事件都源于伊利诺伊州一家生产西式糕点的工厂,该厂生产的甜点疑被污染。
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