食源性微生物风险评估的目的、原理与应用

食源性微生物风险评估的目的、原理与应用 覃海元 广西农业职业技术学院食品工程系 广西南宁 530007 摘要 通过对食源性微生物的基本框架和危害识别 、危害描述 、暴露评估以及风险描述的阐述， 介绍了食源性微生物风险评估的目的、意义、原理和方法。以法兰克福式熟香肠中单核细胞增生李斯特氏菌的 风险评估为例，简要说明了食源性微生物定量风险评估的应用。 关键词 食品安全管理 微生物风险评估 单核细胞增生李斯特氏菌 Purpose，principle and application of risk assessment of foodborne microorganisms Abstract The purpose，significance，principle and method of risk assessment of foodborne microorganisms were in． troduced through describing the scheme，hazard identification，hazard characterization，exposure assessment and risk char- acterization of safety management of the foodbome microorganisms．Th e quantitative risk assessment in foodbome microor- ganisms Was applied to analyze Listeria monocytogenes in frankfurters． Key words food safety management；microbiological risk assessment；tisteria monocytogenes 随着加工工艺的复杂化以及从种植养殖环节到 最终消费的整个食物链环节不断增加，影响食品安 全的因素也日益增加。近年来，食品安全方面的恶 性 、突发事件屡屡发生，食源性疾病造成的死亡人 数逐年上升。食品安全问题已成为国际组织 、各国 政府、工商企业和消费者关注的焦点，也是目前研 究的热点。 根据 WrO／SPS协定 (实施卫生与动植物检疫 协定)，各国政府有权采取强制性卫生措施保 护本国人民健康、免受进口食品的危害，同时要求 各国政府采取的卫生措施必须建立在风险评估的基 础上 J。因此，风险评估是各国制定食品卫生标 准和实施食品安全管理的基础。 据统计，在食源性疾病中，由致病菌引发的食 物中毒是食品安全的主要问题。WHO估计全世界 每年几乎有200万儿童死于腹泻，而腹泻大部分是 由被微生物污染的食品和水引起 。因此，开展 食源性微生物风险评估，对有效管理食品的安全问 题 ，保护消费者健康，具有重要的意义。 门的风险管理者根据风险评估结果，决定是否需要 制定一个食品安全目标。政府部门和食品工业界的 风险管理者加强风险信息交流，评估制定的安全目 标能否通过 当前或改进后的技术、工艺、GHP、 HACCP等实现。如果食品安全目标可以实现，那 下一步就要制定能将危害控制以满足食品安全目标 要求的，包括操作标准、工艺标准和产品标 准。如果制定的食品安全目标在技术上不可行，那 就应该重新评估食品安全目标或调整工艺或产品； 若仍无法实现食品安全目标，那就只能取消该产品 或工艺。 ICMSF提出的这个系统将目前食品安全管理 的两种主要工具——宏观管理 (政府)用的食品 风险分析和微观管理 (食品企业)用的 HACCP (危害分析与关键控制点)连接起来。从图中我们 还可以看出，风险评估是制定 FSO (食品安全 目 标)、操作标 准、工艺标准 的基础，也是 实施 HACCP体系的基础。因此，要有效地管理好食品 安全，首先必须要进行食源性微生物风险评估。 1 食源性微生物安全管理 ‘ 2 微生物风险评估的原理 为了预防和减少食源性病原菌对人类的危害， 国际食品微生物标准委员会 (The International Commission on Microbiological Specifications for Foods，简称 ICMSF)提出了一套管理食源性微生 物的系统，如图 1所示。政府部门的风险管理者利 用流行病学资料，根据人类疾病与食品微生物的相 关性，决定是否需要采取措施预防或减少同类疾病 的发生，保护公共健康。专家组根据危害发生的可 能性和严重性等信息，进行定量风险评估。政府部 38 2008年第 2期总第 322期 风险评估是食品风险分析 (包括风险评估、 风险管理和风险信息交流)的基础和核心。风险 评估的过程可以分为四个明显不同的阶段：危害识 别，危害描述，暴露评估以及风险描述。危害识别 采用的是定性方法，其余三步可以采用定性方法， 但最好采用定量方法。 2．1 危 害识别 危害识别指识别可能产生健康不良效果并且可 维普资讯 http://www.cqvip.com 流行病学数据显示需要改进 控制措施或关注公共健康 由专家组实 风险管理 施风险评估 l L——广 必要时建立 FS0 裹 纛巽 雌∞P ＼ lJf 誊 调 母 ①／ I 寸 品和 或工艺l ’ 丫 取消 一 制定工艺 ／产品要求 产品 一执行标准 和 ／或 一工艺产品标准 工艺 _ 口 以 GHP和 HACCP为基础，采取措施控制 工艺和产品。 建立监控验证程序： 一 感官 (色、香、味等)： 一 物理 ／化学 (pH、Aw、时间、温度、湿度等)： 一 微生物 (环境、半成品、成品) 制定微生物标准 l 图 1 食源性微生物安全#管理# 能存在于某种或某类食品中的生物、化学和物理因 素。对于微生物因素，危害识别的目的是识别食品 中的微生物有机体或微生物毒素及其与人体健康危 害的关系。在大多数情况下，由微生物学家、医生 或其他专业人士，根据科技文献资料或从食品行 业、政府机构 、相关的国际组织中获得的信息以及 流行病学资料，对微生物危害进行识别 。 2．2 危 害描述 危害描述指对与食品中可能存在的生物 、化学 和物理因素有关的健康不良效果性质的定性或定量 评价。对化学因素应进行剂量 一反应评估。对生物 或物理因素，如数据可得到时，应进行剂量 一反应 评估。剂量 一反应评估的目的是确定某种化学、生 物或物理因素的暴露水平 (剂量)与相应的健康 不良效果的严重程度或发生频度 (反应)之间的 关系。在缺乏已知的剂量 一反应关系时，可以采用 其它的风险评估工具如专家建议等，来判断描述危 害特征所必须的各种因素如传染性等 。 2．3 暴露评估 暴露评估指对于通过食品的可能摄入和其他有 关途径暴露的生物、化学和物理因素的定性或定量 评价。对于微生物因素而言，暴露评估是对所消费 食品中的致病菌的数量或细菌毒素含量以及有关的 膳食信息进行评估，给出食品在食用时的致病菌的 数量或细菌毒素含量的估计值。 与化学因素不同，由于受到细菌性病原体的特 性，食品的微生物生态，食品的加工、包装和贮存 条件，消费者的文化因素、宗教背景等因素的影 响，食品中的致病菌在食品加工、包装 、运输、贮 藏、销售和重新制备等过程中都可能显著地增加或 减少，其污染水平是动态变化的，所以暴露评估应 描述从生产到消费的整个过程。 2．4 风 险描 述 风险描述是根据危害识别、危害描述和暴露评 估，对某一给定人群的已知或潜在健康不良效果的 发生可能性和严重程度进行定性或定量的估计，包 括与这些评估有关的不确定性的描述。 风险描述将前面阶段的所有定性和定量信息结 合在一起，提供一个给定人群的合理评价。这种评 估可以通过将单个与危害有关的流行病学数据与疾 病的普遍性进行比较而得到。 3 法兰克福肠中李斯特氏菌的定量风险评估 3．1 危害识别 单核细胞增生李斯特氏菌 (Listeria monocyto— genes)是李斯特氏菌属 7个种中的 1个，该菌为 革兰氏阳性、兼性厌氧菌，可以在 Aw>0．92、pH 值 4．39～9．4、温度 一0．4～45clC、盐浓度 ≤10％ 的环境下生长，目前分离鉴定有 13种血清型 。 单核细胞增生李斯特氏菌 (以下简称单增李 斯特氏菌)在 自然界分布广泛，人和动物粪便中 均可能存在该菌 j。人和多种动物均可是该菌的 健康携带者，估计 2％ ～6 的人和动物携带有该 菌，因此人或动物粪便污染食物后经口传播是该菌 的主要传播途径 J。人感染该菌后可引发李斯特 氏病，发病率为每年每百万人 2～6例，死亡率 20％ ～30％ [ 70~C以上的热处理可以杀灭单增李斯特氏菌。 虽然熟香肠在加工厂生产时都经过热灭菌处理，但 在煮制与包装工序间可能会发生二次污染，在较长 时间 (如~>35d)的贮藏期内，该菌可在产品表面 繁殖，数量增加至产生危害的水平 。 2008年第 2期总第 322期 39 维普资讯 http://www.cqvip.com 3．2 危害描述 目前，李斯特氏病已 日益成为全球性疾病， WHO将其列为2O世纪9O年代食品四大致病菌之 一 J ， 中国预防医学科学院流行病学微生物研究 所徐建国博士将其列为21世纪对中国人卫生健康 具有重大影响的12种病原微生物之一 。 李斯特氏病主要是由食用含有单增李斯特氏菌 的食品引起的。另外，该病可通过孕妇和产妇传染 给胎儿和初生婴儿_4 J。虽然单增李斯特氏菌广泛 存在于自然环境和食物中，但由该菌引发疾病的情 况不常发生。李斯特氏病轻度症状表现为流感症 状，中度表现为胃肠炎、脑膜炎、败血症、流产 等，严重的可致死，死亡率可达20％ ～30％ ；孕 妇、婴儿、6O岁以上老人和免疫低下的人是易感 人群 ’ 。 食源性李斯特氏病的发生通常包括3种情况。 一 是偶然发生的孤立事件，如家庭冰箱的二次污染 造成。二是局部发生的情况。由于加工厂操作不当 造成某一批产品残存单增李斯特氏菌，而且该批产 品在食用前有机会生长繁殖，消费者食用该产品后 得病。三是大面积发生的情况。由于加工设备或环 境污染了单增李斯特氏菌，造成该车间或生产线生 产的多批产品污染该菌，消费者食用该产品后得 病。 工接种单增李斯特氏菌后真空包装的法兰克福式熟 香肠在4cc下贮藏20d后，单增李斯特氏菌数量从 5×10 增加到2．1×10 MPN／g，而对照 (未接种) 在贮藏前单增李斯特氏菌检验为阴性，但在贮藏后 其菌含量为 1．2×10 MPN／g。 3．4 风 险描述 每年全世界消费大量的熟香肠。据估计，美国 每年消费2×10Ⅲ根法兰克福式熟香肠，平均每人 每年消费 6O根。据美 国疾病预防控制中心统计， 1996～1999年间，美国每年每百万人中分别有 5、 5、6和5例李斯特氏病，大约每年有 1 350例李斯 特氏病 (美国1998年人口为2．7亿) J。假设 1％ (13．5例)的李斯特氏病由法兰克福式熟香肠引 起，那相当于每消费 2 x 10Ⅲ份法兰克福式熟香肠 导致 13．5例李斯特氏病。 4 结语 食品微生物风险评估的结果受到用于建立暴露 评估和剂量 一反应模型的资料和假设的影响。由于 目前有关食源性病原菌的流行病学资料比较缺乏， 特别是在发展中国家 (如中国)，所以进行微生物 风险定量评估比较困难。随着流行病学监控体系的 不断完善，流行病学资料的不断充实，定量评估的 有效性和准确性将不断提高。 3·_j 暴 露 砰 估 1 李朝伟 ， 陈青川．食品风险分析 E J]．检验检疫科学 ， ， 一 一一 —限多种食品都曾导致过零星发生或大规模爆发 2001，11(1)：57～60 的食源性李斯特氏病，在这些食品中单增李斯特氏 2 李寿菘，宁芊·食品微生物定量风险评估研究现状基本 菌的含量约为 100～1×10 cfu／g；其中即食食品最 框架及其发展趋势 E J]·中国食品学报，2007，7(3)： 变墨 皂一12 。7 斯 墓 3 I~J I1，刘文．食品安全微生物风险分析的原则和应用 的污染率调享显示 ， 生肉制品为1·53％，熟肉制 [J]。：’ ，、一200”3 一,( 11)”：～9～-1 0 ⋯ 品为 0·47％ 。 4 ICMSF ． Micro0rganism in Foods 7：Micmb词 cnl Testing 熟香肠加工过程中的加热工序可以减少单增李 h Food s ty Managemenl【[M]，N。w Y。rk：K1 we A。a． 斯特氏菌的数量。Zaika等人 用人工接种了约 demic／Plenu Pulblishers，2002，(5)：273～275 10 cfu／g的单增李斯特氏菌的细斩拌肉馅加工成熟 5 邵俊花，葛长荣．单核细胞增生性李斯特氏菌污染及其 香肠；在灌肠后，按照商业生产标准进行热处理 方法研究进展 [JJ．食品科技，2007，(1)：11～14 (无烟 薰)。结果 发现，当煮制 至 中心 温度 达 6 韩军，于宏伟，孙记录等·单核增生李斯特氏菌的分布 7 1． '口姜增 数量将减 O0 7 ．J ’～2005⋯,28 (5) ：6 3懈-66 倍。也就是说，将 肠煮制到qu,C,NN~_71·1cc ：’ f⋯or[ lUdD U。Ui I1g~1． f0l~1．。lldbllt。～rn。 。 “[ ”F 就可以杀灭高达 10 cfu／g的单增李斯特氏菌，这个 2005 ． (16)：75 ～799 ’ 数比通常生香肠肉馅中含有的单增李斯特氏菌还要 8 z ik L L ， Pal b。S A，Smil[h J L，。t 1．Destmcti。 。f 大。而后续的巴氏杀菌工序可以杀灭煮制与包装问 Li t。ri m。nocyt。genes during frankfurt,er pmct．'ssing[J]．J 香肠表面二次污染的单增李斯特氏菌。 Food Protection，1990，(53)：18～21 Glass等人 报道，。人工接种单增李斯特氏菌 9 Glass K A and Doyle M P．Fate0fListeriamonocyt~ genes h1 后真空包装的法兰克福式熟香肠，在4．4℃下贮藏 processed meat products during refrigerated storage[J]． 4周后，虽然产品感官仍可接受，但其中的单增李 Appl En qron Microbiol，1989，(55)：1565～1569 斯特氏菌增加 10 ～10 倍。在另一个研究中，人 (收稿日期 2007一o9_ 6) 40 2008年第 2期总第 322期 维普资讯 http://www.cqvip.com