A Study To Assess the Numbers and Prevalence of Bacillus cereus and Its Toxins in Pasteurized Fluid Milk
巴氏奶中蜡样芽孢杆菌及其毒素含量与流行状况研究
来源：Journal of Food Protection, Volume 80, Issue 7, 2017, Pages 1085-1089, doi:10.4315/0362-028X.JFP-16-521
《食品保护杂志》，第80卷第7期，2017年，第1085至1089页
摘要
蜡样芽孢杆菌的耐热芽孢可在巴氏杀菌后存活，还能在成品奶中繁殖，是巴氏奶常见污染致病菌。本研究分别在4℃、7℃、10℃三种储存温度下，检测临近保质期巴氏奶中蜡样芽孢杆菌及其肠毒素的检出情况，并探究该菌在不同温度下的生长动力学特征。结果显示，7℃（中度温度异常）储存样品中，超5.5%样品蜡样芽孢杆菌数高于10 CFU/mL，约4%样品检出可致食源性疾病的肠毒素；10℃储存条件下，超31%样品细菌数超过10⁵ CFU且伴随毒素产生。生长实验表明，7℃条件下储存7至8天即可检出蜡样芽孢杆菌肠毒素。细菌污染量与乳脂含量、巴氏杀菌工艺相关，传统需氧菌计数、嗜冷菌计数无法反映蜡样芽孢杆菌污染水平。分离菌株基因分型显示，所有菌株均携带腹泻型毒素基因，无呕吐毒素基因。研究证实冷链失控会大幅提升巴氏奶的食品安全风险，全程规范冷链是保障产品安全的关键。
关键词
巴氏奶；蜡样芽孢杆菌；肠毒素；微生物污染；储存温度；冷链；杀菌工艺；乳脂；微生物计数；毒素基因
研究目的
调查4℃、7℃、10℃储存条件下，临期巴氏奶中蜡样芽孢杆菌及肠毒素的检出率与含量；分析储存温度、包装、乳脂、杀菌工艺对该菌污染水平的影响；探究传统微生物指标与蜡样芽孢杆菌数量的相关性；解析分离菌株的毒素基因谱；明确不同温度下蜡样芽孢的生长产毒规律，评估温度异常带来的食品安全风险。
研究思路
首先采集加拿大安大略省多家乳品厂的巴氏奶样品，按照包装、乳脂、杀菌工艺分类，分为4℃、7℃、10℃三组恒温培养至保质期结束；采用国标方法分别检测需氧菌总数、嗜冷菌数、蜡样芽孢杆菌活菌数，利用免疫试剂盒检测肠毒素；通过统计学分析各指标间的相关性，以及样品属性与细菌污染的关联；利用多重PCR对分离菌株进行毒素基因分型；使用Bioscreen仪器监测不同温度下菌株生长曲线，开展生长动力学试验；最后整合所有数据，总结温度、工艺等因素对蜡样芽孢杆菌生长产毒的影响并提出防控建议。
研究亮点
1. 明确不同冷链失效温度下巴氏奶的污染风险等级，量化7℃、10℃储存下蜡样芽孢杆菌及毒素的检出比例。
2. 证实传统微生物检测指标不能作为蜡样芽孢杆菌污染的判断依据，弥补常规检测的漏洞。
3. 发现乳脂含量、杀菌方式、包装类型会影响蜡样芽孢杆菌污染程度，为生产端优化工艺提供依据。
4. 完成本地分离菌株的毒素基因解析，明确菌株以腹泻型毒素为主，无呕吐毒素，掌握本地菌株毒型特征。
5. 精准测定蜡样芽孢杆菌在不同温度下的生长、产毒时间节点，为产品储存和保质期管控提供数据支撑。
可延伸的方向
1. 探究不同储存时长、反复温度波动对蜡样芽孢杆菌生长产毒的影响。
2. 针对玻璃瓶包装、高脂牛奶等高风险品类，优化清洗杀菌与生产管控方案。
3. 研发可快速同步检测蜡样芽孢杆菌及其毒素的现场筛查技术。
4. 研究抑菌剂、天然防腐成分对该菌在牛奶中生长产毒的抑制效果。
5. 扩大采样范围，分析不同地区、不同品牌巴氏奶的污染差异。
6. 研究蜡样芽孢杆菌芽孢在不同杀菌工艺下的耐受机制，优化杀菌参数。
7. 结合消费场景，开展家庭冰箱温度调研并制定科普与管控方案。
测量的数据及研究意义
1 不同储存温度下巴氏奶中蜡样芽孢杆菌与肠毒素检出率数据，数据来自表2。研究意义：直观体现温度升高会显著提升污染率与毒素检出率，量化冷链失控的安全风险。
2 样品分类统计数据，数据来自表1。研究意义：明确本次样品的包装、乳脂、杀菌工艺分布，为后续关联性分析奠定基础。
3 菌株毒素基因分型结果，数据来自表3。研究意义：掌握当地牛奶源蜡样芽孢杆菌的毒素基因谱，明确优势毒型。
4 不同温度下菌株生长动力学数据，数据来自图1。研究意义：确定菌株在4℃基本不生长，7℃培养7至8天大量繁殖并产生毒素，明确风险出现的时间节点。
5 需氧菌计数、嗜冷菌计数与蜡样芽孢杆菌的相关性统计数据。研究意义：证明两类常规微生物指标无法预判蜡样芽孢杆菌污染，指出现有检测体系的不足。
结论
1 储存温度对巴氏奶中蜡样芽孢杆菌增殖和产毒影响极大，4℃标准冷链可有效抑制该菌生长产毒；7℃中度温度异常已存在明显食源性疾病风险，10℃条件下风险急剧升高。
2 传统需氧菌总数、嗜冷菌计数与蜡样芽孢杆菌含量无相关性，不能用于评估该菌污染风险。
3 高乳脂牛奶、采用传统高温短时杀菌工艺、玻璃瓶包装的样品，蜡样芽孢杆菌污染水平更高。
4 本次分离的蜡样芽孢杆菌均携带腹泻型毒素基因，未检出呕吐毒素基因，菌株毒型特征明确。
5 巴氏奶全程严格维持4℃冷链是防控蜡样芽孢杆菌污染、保障食品安全的核心措施，同时需针对性优化生产、包装及设备清洗流程。
使用芬兰 Bioscreen仪器测量数据的研究意义
本研究使用**芬兰Bioscreen C微生物生长分析仪**开展蜡样芽孢杆菌生长动力学检测。第一，设备可高通量同步监测多株分离菌株在4℃、7℃等不同温度下的生长状态，适配大批量菌株平行试验。第二，仪器定时检测610nm处光密度值，连续长时间绘制完整生长曲线，精准区分迟滞期、对数生长期，准确判定菌株开始大量增殖的时间。第三，设备统一培养、振荡条件，消除人为操作误差，保证不同菌株、不同温度组的数据可比性。第四，依托连续监测的生长数据，结合毒素检测结果，精准对应菌株生长与产毒的时间关联。第五，该设备获取的生长数据，明确了不同储存温度下巴氏奶的风险窗口期，为产品保质期和储存规范制定提供量化依据。