研究揭示单核细胞增生李斯特菌对食品工业消毒剂的耐受性多样性

《Applied and Environmental Microbiology》：Large-scale phenotypic and genomic analysis of Listeria monocytogenes reveals diversity in the sensitivity to quaternary ammonium compounds but not to peracetic acid

本研究通过大规模表型和基因组分析，揭示了单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）对季铵化合物（QACs）和过氧乙酸（PAA）的耐受性多样性，为食品工业消毒剂的合理使用提供了重要依据。

　　单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes）是一种重要的食源性病原菌，能够引起李斯特菌病，对免疫系统较弱的人群、老年人、新生儿以及孕妇构成严重威胁。该菌在食品加工环境中具有很强的生存和持续存在能力，一旦在环境中建立，很难被彻底清除。其对消毒剂的耐受性是其在食品生产环境中持续存在的重要原因之一。本研究旨在通过大规模的表型和基因组分析，深入探究单核细胞增生李斯特菌对两种常用食品工业消毒剂——季铵化合物（QACs）和过氧乙酸（PAA）的耐受性多样性，以及相关耐受性机制的遗传基础。

研究团队收集了来自不同地理区域、分离源和年份的1671株单核细胞增生李斯特菌，覆盖了欧洲、北美等多个地区。通过对这些菌株进行表型测试，发现对QACs的耐受性存在显著差异，其中23%的菌株表现出对苯扎氯铵（BC）的耐受性，而对PAA的耐受性则表现出较低的多样性。进一步的基因组分析显示，与QAC耐受性相关的基因（如bcrABC、emrC、emrE和qacH）在耐受菌株中普遍存在，且这些基因在不同克隆复合体（CCs）和地理区域中的分布存在明显差异。例如，bcrABC基因在美国的菌株中更为常见，而qacH基因在欧洲的菌株中占主导地位。此外，研究还发现，尽管PAA耐受性在菌株间差异较小，但某些菌株在特定条件下仍表现出一定的耐受性差异，这可能与菌株的来源、血清型和克隆复合体有关。

本研究是迄今为止对单核细胞增生李斯特菌耐受性进行的最大规模的表型和基因组分析，不仅揭示了该菌对QACs的耐受性多样性，还为食品工业中消毒剂的合理选择和使用提供了科学依据。研究结果表明，PAA作为一种强氧化性消毒剂，在食品工业中具有可靠的消毒效果，且不太可能引发单核细胞增生李斯特菌的耐受性进化。此外，通过分析全球范围内的单核细胞增生李斯特菌基因组数据，研究还为QAC耐受性基因的全球分布提供了全面的概览，有助于进一步理解该菌在不同环境中的适应性和传播机制。

在研究方法上，本研究采用了多种先进的技术手段。首先，通过优化的肉汤微量稀释法对单核细胞增生李斯特菌的耐受性进行了精确的表型测试，确定了不同菌株对QACs和PAA的最小抑制浓度（MIC）。其次，利用全基因组测序（WGS）技术对菌株进行了基因组分析，筛选出与耐受性相关的基因，并通过单核苷酸多态性（SNP）分析和多基因座序列分型（MLST）对菌株进行了遗传分型和进化树构建，揭示了菌株之间的遗传关系和耐受性基因的分布规律。此外，研究还通过生长曲线分析法对PAA的耐受性进行了更深入的评估，进一步验证了PAA在食品工业中的消毒效果。

综上所述，本研究不仅为单核细胞增生李斯特菌的耐受性研究提供了重要的数据支持，也为食品工业中消毒剂的合理使用和食品安全保障提供了科学依据。通过对单核细胞增生李斯特菌耐受性机制的深入理解，可以更好地制定有效的消毒策略，降低该菌在食品加工环境中持续存在的风险，从而保障消费者的健康安全。