《Discover Toxicology》:Potential health and safety risk of enterotoxin-producing Bacillus species isolated from fermentation effluents discharged into the environment
编辑推荐:
研究人员检测玉米和非洲角豆发酵环境中产肠毒素芽孢杆菌,发现部分菌株含多种毒素基因,威胁食品安全与健康。
在美食的世界里,发酵食品凭借独特的风味和丰富的营养备受青睐。像西非地区,人们利用发酵技术将玉米和非洲角豆(ALB)变成美味的调味品。但在这看似平常的发酵过程背后,却隐藏着不为人知的危机。
随着发酵产业的发展,大量的发酵废水被随意排放。这些废水不仅污染土壤、水体,还滋生蚊虫,传播疾病。更为严重的是,废水中可能存在一些有害微生物,威胁着人们的健康。芽孢杆菌属(Bacillus species)作为发酵过程中的重要微生物,一直以来备受关注。它们虽然在发酵中发挥着重要作用,但部分芽孢杆菌能产生肠毒素(enterotoxins),可引发食源性疾病,危害人体健康。在尼日利亚,发酵产业蓬勃发展,但相关的卫生监管却相对滞后。在这样的背景下,研究人员迫切需要了解发酵环境中芽孢杆菌的情况,评估其对食品安全和人体健康的潜在风险,这便是此项研究开展的重要原因。
来自尼日利亚奥巴费米?阿沃洛沃大学(Obafemi Awolowo University)和奥孙州立大学(Osun State University)的研究人员,针对这一问题展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Discover Toxicology》杂志上,为我们揭示了发酵废水中产肠毒素芽孢杆菌的潜在威胁。
为了探究发酵环境中芽孢杆菌的状况,研究人员采用了多种技术方法。首先是采样,他们选取了尼日利亚伊莱 - 伊费地区的 10 个发酵站点,包括 5 个玉米发酵点和 5 个非洲角豆发酵点,采集了这些站点的土壤样本。接着进行芽孢杆菌的分离、鉴定,通过将土壤样本稀释、接种培养,依据菌落形态、革兰氏染色及生化试验,确定分离出的芽孢杆菌种类。最后,运用聚合酶链反应(PCR)技术,检测芽孢杆菌中是否存在产肠毒素基因,包括非溶血肠毒素基因(nheA、nheB、nheC)、溶血素 BL 基因(hblC、hblD)和蜡样芽孢杆菌肠毒素 T 基因(bceT) 。
研究结果令人担忧。通过形态学和生化特征鉴定,研究人员从土壤样本中成功分离出 62 种芽孢杆菌,它们分属于不同的种类,如嗜胺芽孢杆菌(B. aminovorans)、坚强芽孢杆菌(B. firmus)等。
在对这些芽孢杆菌进行产肠毒素基因检测时,发现多种产肠毒素基因在菌株中存在。其中,32.26%(95% CI 23.1 - 41.4%)的芽孢杆菌携带 bceT 基因;40.32%(95% CI 30.7 - 49.9%)的菌株含有溶血素 BL 亚基基因(hblC、hblD);38.71%(95% CI 29.2 - 48.3%)的菌株编码非溶血毒素(nhe)基因。值得注意的是,32.26%(95% CI 23.1 - 41.4%)的芽孢杆菌同时含有 nhe、hbl 和 bceT 这三类肠毒素基因,而 59.68%(95% CI 50.1 - 69.3%)的芽孢杆菌则不携带任何检测的产肠毒素基因。
从这些结果可以看出,在玉米和非洲角豆发酵环境中,产肠毒素芽孢杆菌的存在较为普遍。芽孢杆菌在发酵过程中扮演着重要角色,它们能够利用自身的酶类分解复杂多糖,促进发酵进行。然而,部分产肠毒素芽孢杆菌的存在,对食品安全构成了潜在威胁。已有研究表明,芽孢杆菌产生的肠毒素与食源性疾病密切相关。此次研究发现的多种产肠毒素基因,意味着发酵食品可能被污染,进而危害人体健康。这些产肠毒素芽孢杆菌可能通过污染土壤、水体和植物,进入食物链,引发食源性疾病。如果不加以控制,将会对公众健康造成严重影响。
这项研究意义重大。它首次明确了尼日利亚伊莱 - 伊费地区玉米和非洲角豆发酵环境中产肠毒素芽孢杆菌的存在情况,为评估发酵食品的安全性提供了重要依据。同时,也提醒人们重视发酵废水的处理和发酵环境的卫生管理,以减少产肠毒素芽孢杆菌的传播。研究人员呼吁相关部门制定严格的法规,加强对发酵产业的监管,确保食品安全。此外,未来还需要进一步研究这些产肠毒素芽孢杆菌的特性,探索有效的防控措施,保障公众的健康。