关键词:
金黄色葡萄球菌
生猪屠宰场
基因组流行病学
肠毒素Y
遗传多样性
ELISA
摘要:
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,***),是一种重要的食源性病原菌,能够产生多种外排酶和毒素,引起多种传染性疾病,其中葡萄球菌肠毒素(Staphylococcal Enterotoxins,SEs)是食物中毒的主要病原毒素。猪是***定殖的常见宿主,猪肉生产链极易发生***的污染,而屠宰场在其流行和传播过程中发挥着不可忽视的作用,调查生猪屠宰场***的污染模式及种群特征,解析生猪屠宰场中***的传播规律,对于控制其食品安全风险具有重大意义。同时,随着各种新型肠毒素的不断发现和广泛流行,葡萄球菌肠毒素Y(SEY)已成为人们关注的病原毒素,但针对SEY的流行病学和检测方法研究尚处于起步阶段,迫切需要开展相关研究以控制由SEY引起的食品安全问题。
因此,本研究拟对湖北省生猪屠宰场***开展系统的基因组流行病学研究,通过进行分离株表型检测和全基因组测序分析,揭示屠宰链上下游在污染模式、耐药情况和肠毒性风险等方面的差异,绘制屠宰场内传播关联图,解析***在屠宰场中的传播规律,确立风险关键控制点。进而,针对SEY开展遗传多样性及流行病学研究,揭示不同亚型SEY的全球分布和MLST偏好性,并通过构建双抗夹心SEY-ELISA检测方法,探究SEY在不同温度和培养基质中的转录表达及蛋白产生情况,分析SEY产生的影响因素,为控制由SEY引起的食品安全风险提供重要工具和参考。
1.生猪屠宰场***的流行及传播规律研究
本研究采集湖北省4个生猪屠宰场不同环节样品共3638份,对***的流行情况、异质性和传播规律进行了系统的基因组流行病学研究。首先,根据屠宰场污染区及洁净区的划分定义了屠宰链的上游链(电麻环节到劈半环节前)和下游链(劈半环节到冷库环节)。研究结果表明,上游链和下游链中的***存在显著的异质性。***的总体污染率为26.6%(966/3638),其中D场污染率最高,达36.5%(97/266),显著高于A场(28.6%,303/1060)、B场(25.3%,395/1562)和C场(22.8%,171/750)。针对不同采样环节,上游链卸头鼻腔拭子样品污染率最高(39.7%,238/599),其次为下游链冷库肉样(33.9%,75/221)和上游链电麻鼻腔拭子样品(33.4%,181/542),环境样品也检测到污染。上游链的总体污染率(29.0%,488/1681)显著高于下游链(24.4%,478/1957)(P=0.002,R=0.236)。543 株***的抗微生物药物敏感性试验结果表明,复方新诺明(SXT)的耐药率最高,达84.4%,其次为四环素(TET)(84.3%),红霉素(ERY)(79.9%)和克林霉素(CLI)(63.7%),而庆大霉素(GEN)耐药率最低(24.1%)。上游链分离株显示出更高的耐药水平,对氯霉素(CHL)、环丙沙星(CIP)、ERY、苯唑西林(OXA)和GEN的耐药率更高。所有分离株多重耐药率达81.6%(443/543),且上游链分离株的多重耐药率显著高于下游链。对126个分离株的全基因组测序分析显示,序列型ST398(32.9%,23/70)和 ST9(22.9%,16/70)在上游链更为常见,而 ST7(35.7%,20/56)和ST97(28.6%,16/56)在下游链更为常见。此外,基因组特征分析表明,屠宰源***的优势肠毒素型为ST9-sei-seg-sem-sen-seo-seu-selv-selw-sey,ST88-sea-selw,ST97-ses-selw 和 ST1-seh-selw,上游链分离株比下游链具有显著更高的肠毒素潜力,上游链分离株携带显著更多的sei,sem,seo,seu,selv和sey。上游链分离株具有更多的抗微生物药物耐药基因,其中fexA,lsaE,ErmC,mecA,ANT(4')-Ib,AAC(6')-Ie-APH(2")-Ia,ANT(6)-Ia,tetL和tetM分别介导了对CHL,CLI,ERY,OXA和GEN的耐药表型。重要的是,本研究发现***可以在不同屠宰环节传播,其中刀具、水和空气是重要的传播媒介,可作为风险传播关键控制点。
***遗传多样性和表达影响因素研究
本研究收集NCBI-Genome数据库中***基因组,经sey序列筛选后结合本研究19株sey阳性菌株构建sey-database。结果显示,基于包含1259条序列的sey-database,sey可被分为四个亚型SEY1、SEY2、SEY3和SEY4,四种亚型具有明显的遗传差异,但蛋白结构高度相