美国淘汰种猪、母猪和后备母猪淋巴结及扁桃体中沙门氏菌的季节性与区域性监测研究
《Journal of Food Protection》:Surveillance of
Salmonella in Cull Boar, Sow, and Gilt Lymph Nodes and Tonsils from Six Cull Hog Processing Facilities in the United States
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时间:2025年10月16日
来源:Journal of Food Protection 2.8
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本研究针对淘汰猪淋巴结和扁桃体作为猪肉产品沙门氏菌污染潜在风险源的问题,开展了跨区域、跨季节的监测研究。通过对全美6个加工厂的560头胴体进行7种淋巴组织样本的采集,利用BAX? System Real-Time PCR和SalQuant?技术进行检测与定量。结果显示扁桃体和肠系膜淋巴结污染率最高,且季节性因素显著影响特定淋巴结的污染水平。该研究为行业风险评估和制定针对性沙门氏菌防控策略提供了关键数据支持。
沙门氏菌(Salmonella)是一种重要的食源性病原体,由其引起的沙门氏菌病(salmonellosis)是美国乃至全球范围内最普遍的食源性疾病之一。根据美国疾病控制与预防中心(CDC)2023年的数据,沙门氏菌每年在美国估计导致135万人感染、2.65万人住院和420人死亡,造成的经济负担高达37亿美元。猪肉及其制品是沙门氏菌感染人类的主要来源之一,据统计,美国每年因消费猪肉导致的食源性疾病感染约52.5万例。确保猪肉产品的安全,降低从农场到餐桌整个供应链中的沙门氏菌污染风险,是公共卫生和食品工业面临的持续挑战。
在猪肉加工过程中,猪只体内的淋巴组织,特别是淋巴结和扁桃体,被认为是沙门氏菌潜在的“藏身之所”。淋巴系统是机体免疫防御的重要组成部分,负责过滤和清除病原体。然而,当沙门氏菌侵入猪体后,它们可能在这些淋巴组织中定植并存活下来。尽管在屠宰加工时,部分淋巴结(如肠系膜淋巴结)会被移除,但仍有不少淋巴结保留在胴体上。在后续的绞碎或分割加工过程中,如果这些受污染的淋巴结被破坏,其中的沙门氏菌就可能释放出来,污染最终的猪肉产品,如香肠、馅料等。因此,准确评估猪只不同淋巴组织中沙门氏菌的携带状况,对于制定有效的干预措施至关重要。
此前的研究多集中于商品肉猪(market hogs),而对于淘汰种猪(cull sows)、淘汰公猪(cull boars)和淘汰后备母猪(cull gilts)(统称为淘汰猪,cull hogs)的相关数据相对缺乏。淘汰猪与商品肉猪在年龄、饲养管理、免疫状态等方面存在差异,这些因素可能影响其沙门氏菌的携带模式。此外,季节和地理区域等环境因素对沙门氏菌流行率的影响在淘汰猪群体中尚不明确。为了填补这一知识空白,一项发表在《Journal of Food Protection》上的研究应运而生,旨在系统性地调查美国不同地区、不同季节下,淘汰猪多种淋巴结和扁桃体中沙门氏菌的流行情况和污染水平。
为了回答上述问题,研究人员开展了一项横断面研究(cross-sectional analysis)。他们在2024年的冬季、春季和夏秋季节,分别访问了位于美国西部和东部地区的共6家淘汰猪加工厂。从每头经美国农业部食品安全检验局(USDA-FSIS)检验合格的胴体上,采集了七种组织样本:扁桃体(tonsils)以及六种淋巴结,包括腋窝淋巴结(ALN, Axillary Lymph Node)、肠系膜淋巴结(MLN, Mesenteric Lymph Node)、髂下淋巴结(SLN, Subiliac Lymph Node)、气管支气管淋巴结(TLN, Tracheobronchial Lymph Node)、腹股沟浅淋巴结(SILN, Superficial Inguinal Lymph Node)和肩前淋巴结(PLN, Pre-scapular Lymph Node)。研究共计从560头胴体获得了3824份样本。样本采集后迅速冷藏,并在规定时间内运送至实验室进行处理。
在实验室中,研究人员采用了一套标准化的检测流程。首先对样本进行修整和表面灭菌(短暂煮沸),然后使用橡胶槌粉碎。接着,根据样本重量加入特定体积的BAX? System MP培养基,均质后获得淋巴结匀浆(LNH, Lymph Node Homogenate)。沙门氏菌的检测采用BAX? System Real-Time Salmonella Assay(实时荧光PCR方法)进行。对于检测呈阳性的淋巴结样本,进一步使用BAX?-System-SalQuant?方法进行半定量分析,以估算样本中沙门氏菌的浓度(以log10 Salmonella cells/sample表示)。该方法基于实时PCR的循环阈值(CT value)和标准曲线进行估算。此外,对PCR阳性的样本还进行了传统的细菌分离培养以确认结果。数据分析采用SAS统计软件,利用广义线性混合模型(GLIMMIX procedure)评估季节、地区及其交互作用对沙门氏菌流行率(二进制数据)的影响,并对可枚举的肠系膜淋巴结沙门氏菌浓度进行了方差分析。
研究成功收集了绝大多数计划样本(97.6%),共计3824份。从560头胴体中,有472头(84.3%)采集到了完整的7份样本组。部分样本因加工或采样困难而缺失,但总体样本量充足,保证了分析的可靠性。
对所有样本的分析显示,沙门氏菌总体流行率为12.3%(469/3824)。不同组织类型的污染率差异显著。扁桃体的流行率最高,达到36.9%。其次是肠系膜淋巴结(29.7%)。其他淋巴结的流行率相对较低:腹股沟浅淋巴结为8.2%,气管支气管淋巴结为4.5%,肩前淋巴结为2.5%,腋窝淋巴结为2.0%,髂下淋巴结最低,为0.7%。
季节和地区因素对污染模式的影响因组织类型而异。对于扁桃体,虽然夏秋季流行率最高(42.6%),但季节和地区的主效应均不显著。对于肠系膜淋巴结,季节的影响显著,春季(35.2%)和夏秋季(32.5%)的流行率显著高于冬季(18.3%)。对于腹股沟浅淋巴结,季节和地区的交互作用显著,具体表现为东部地区冬季的流行率(19.2%)显著高于该地区春季(0.5%)和夏秋季(2.2%)。而肩前淋巴结、气管支气管淋巴结、腋窝淋巴结和髂下淋巴结的流行率在所有季节和地区均低于10%。
在胴体水平上,有332头(59.3%)胴体的至少一份样本检测出沙门氏菌阳性。胴体阳性率在不同季节或地区间无显著差异。进一步分析显示,沙门氏菌在单个胴体中的分布较为局限,绝大多数(98.1%)阳性胴体仅在1-3个样本中检出沙门氏菌,同时所有7种组织均呈阳性的情况未发生。
沙门氏菌定量分析主要针对肠系膜淋巴结进行,因为它是唯一有足够数量样本超过方法定量限(LOQ, Limit of Quantification,定为1 log10 Salmonella cells/sample)的组织。在166份沙门氏菌阳性的肠系膜淋巴结样本中,仅有70份(42.2%)的浓度达到或超过定量限,大多数阳性样本的沙门氏菌浓度较低(<1 log10)。对可枚举样本的分析表明,沙门氏菌浓度受到季节和地区的显著交互影响。在东部地区,冬季样本的沙门氏菌估计浓度最高(2.8 log10),显著高于该地区的夏秋季(1.8 log10)和春季(0.7 log10)。而在西部地区,浓度在不同季节间无显著差异。
研究的讨论部分对上述结果进行了深入分析。本研究中淘汰猪的总体沙门氏菌流行率(12.3%)与既往商品肉猪的研究结果相近,但存在一些细微差异。例如,商品肉猪的污染率有时在春季最高,而本研究中淘汰猪在夏秋季最高。这种差异可能源于动物类型(淘汰猪 vs. 商品肉猪)、饲养管理、年龄或免疫状态的不同。扁桃体和肠系膜淋巴结在淘汰猪和商品肉猪中均为污染最严重的组织,这一发现与多数文献报道一致,凸显了它们是沙门氏菌入侵和定植的关键部位。
研究人员还探讨了组织大小对检测率的影响。较大的组织(如扁桃体和肠系膜淋巴结)因其质量更大、表面积更广,可能更容易检测到病原体,这或许是它们表现出较高流行率的原因之一。同时,本研究采用的短暂煮沸表面灭菌法对于小型淋巴结可能存在局限性,热量可能渗透并杀死部分细菌,导致假阴性结果,这一点在解读低流行率淋巴结的数据时需加以考虑。
对于腹股沟浅淋巴结在东部地区冬季异常高的流行率,作者指出采样过程中遇到的挑战可能是一个影响因素。在冬季采样时,某工厂的部分腹股沟浅淋巴结样本形态异常,且采集难度大,这可能导致所采集组织的确切类型存在一定变异性,从而影响了结果。
在风险评估方面,研究指出,扁桃体和肠系膜淋巴结虽然污染率高,但在标准加工中通常会被移除,因此它们主要构成加工过程中的交叉污染风险。而保留在胴体上的淋巴结(如腹股沟浅淋巴结、髂下淋巴结等)虽然总体流行率较低,但若被引入碎肉产品中,则直接构成食品安全风险。本研究表明,除腹股沟浅淋巴结(总体流行率8.2%)外,其他常存在于胴体脂肪中的淋巴结流行率均低于5%,风险相对较低。
综上所述,本研究系统地评估了美国淘汰猪淋巴组织中沙门氏菌的污染状况,揭示了季节和地区因素对特定淋巴结污染模式的显著影响。主要结论包括:扁桃体和肠系膜淋巴结是沙门氏菌污染的最高风险组织;肠系膜淋巴结的污染流行率在春、夏秋季显著高于冬季;腹股沟浅淋巴结的污染在东部地区冬季尤为突出;肠系膜淋巴结是唯一能检测到较高浓度(可枚举)沙门氏菌的淋巴结类型;在胴体水平上,超过一半的淘汰猪携带沙门氏菌,但阳性组织数量通常有限。
这项研究的意义在于为猪肉加工业提供了针对淘汰猪群体的宝贵基线数据。研究结果提示,沙门氏菌防控策略应重点关注扁桃体和肠系膜淋巴结的处理,尤其是在流行率较高的季节。了解不同淋巴组织的特异性风险有助于企业优化加工流程,实施针对性的干预措施,例如加强这些高风险组织在屠宰和分割过程中的管控,防止交叉污染,从而最终提升猪肉产品的安全性,保障公众健康。未来的研究可进一步探索造成淘汰猪与商品肉猪沙门氏菌携带差异的根本原因,以及更有效的干预技术。
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