來源：Pexels
翻譯 | 嚴如風
責編 | 嶺 桐
校譯 | 楊菁雅
在快速、準確的檢測方法出現之前，消除家禽類食品中的毒害細菌是件很棘手的事情。研究人員正在研究使用疫苗、益生菌、益生元，甚至精油等方法，以減少農場裡的細菌感染。
根據美國疾控中心的資料，美國每年有近300萬起病例是由受沙門氏菌和彎曲桿菌感染的食物引起的。那些感染沙門氏菌的患者中，有26500人送醫就診，致死420例，直接醫療費用約為3.65億美元。儘管彎曲桿菌不太可能導致送醫或死亡，但它的危害仍不容小覷，可能導致腹瀉、噁心、嘔吐，有時還會造成長期健康問題。其中，學齡前兒童和老年人患病風險最高。
這些病原體可以潛伏在不同種類的食物中，而雞肉和雞蛋是重災區。研究人員經常在超市出售的雞肉中檢測出沙門氏菌或彎曲桿菌——高達8%-24%的包裝檢測結果為陽性。即便如此，銷售被細菌感染的生雞肉並不違法。法律只要求製造商對生產線上的雞肉進行抽檢，只要陽性檢測比例未超標，就可以繼續生產，無需整頓。
超市出售的雞肉中相當一部分包裝被檢出沙門氏菌或彎曲桿菌。圖片來源：Pexels
有人認為，雞肉與生菜不同，透過烹飪煮熟後可殺死微生物。但要求整頓的人發現這種說法有漏洞：如果殺死微生物真這麼簡單，為什麼還會有這麼多人患病？
為了進一步探索沙門氏菌和彎曲桿菌在家禽上的存活時間，《Knowable》雜誌採訪了威斯康星大學麥迪遜分校的微生物學家Steven C. Ricke。2021年，他在《動物生物科學年度評論》上釋出了一篇關於家禽安全的文章。以下摘錄對話內容經過編輯，對長度進行了縮減以保證語義清晰。
問：要想在農場或加工過程中消滅病原體，我們面臨著哪些挑戰？
答：彎曲桿菌的最佳生長溫度約為42攝氏度，恰好是雞的體溫，因此它在家禽中的適應性相當好。沙門氏菌的攜帶者包括野外鳥類、家貓和蟑螂，此外還有喜愛穀物的小鼠和大鼠。儲存家禽飼料時，病原體可透過上述途徑進入飼料中。此外沙門氏菌還可以透過空氣傳播。
禽類很容易受到彎曲桿菌和沙門氏菌的感染。圖片來源：Pexels
沙門氏菌是一種狡猾的生存專家——所以你能想象挑戰有多大。
你沒法時刻盯著透過加工線的雞肉，並看出哪裡有沙門氏菌，畢竟取樣本身就是一個挑戰。理想的情況是對每一個出廠的成品都進行檢測，如果發現沙門氏菌和彎曲桿菌就立刻採取措施消滅病菌。目前我們還沒有足夠快或足夠精確的檢測方式來實現這一目標，雖然多項研究正在進行，但我們暫時還無法達到。
如果我們有更快、更好、更精確的檢測工具，這些問題就會迎刃而解。例如在測試控制措施時，你並不知道測試效果如何，除非你的測試工具足夠強大，並能量化應用該措施後測試資料的具體下降數值。
基於免疫學檢測，沙門氏菌有不同的血清變種，我們還需要快速識別不同血清型變種的工具。識別出不同的血清型變種非常重要，因為並非所有的沙門氏菌都是同一種類型。血清型變種鼠傷寒沙門菌（Typhimurium）和腸炎沙門氏菌（Enteritidis）是很多疾病爆發的根源，也是醫學界主要關注的病原體。而其他血清型變種相對而言沒有那麼危險。因此在理想情況下，最好有一個感測器，可以立即告訴你這是哪種沙門氏菌血清型變種、在哪裡、有多少數量。
沙門氏菌分為數千種血清型變種，其中只有一些會給人帶來麻煩。該圖顯示了歐盟三年來食物中毒案例以及肉雞和火雞肉樣本中的血清型變種。Typhimurium（深藍色）和Enteritidis（橘黃色）變種佔很大比例。圖片來源：Knowable
問：你在論文提到，為了對抗這些病原體，家禽業使用了益生菌（有益的細菌）和益生元（促進益生菌生長的營養物質），甚至還有精油，這是出於什麼考慮？
答：由於大眾越來越關注抗生素的耐藥性，所以家禽業一直在努力遏制常規的抗生素使用。但問題是抗生素很好用，所以現在有很多人正試圖用其他化合物來實現其作用。透過將精油、益生菌和益生元新增到飼料或水中，讓其發揮各自不同的作用。
精油具有抗微生物的特性。如果化合物和病原體調配得當、濃度適中，則精油可用於殺死食源性病原體。
益生菌和益生元發揮作用的機制不同，為的是第一時間防止病原體在腸道紮根。
益生菌、益生元、精油等被使用以對抗沙門氏菌
有些人認為這些產品更像是“騙人的萬金油”。
實際上這背後有很多科學依據，我們曾經實驗過柑橘精油，它們對病原體的生長和生存有很強的抑制作用。在一項研究中，柑橘精油將沙門氏菌減少了一個可觀的量級，即一到兩個對數，這一突破對行業來說至關重要。我不會聲稱我們已經實現了對病原體的完全殺滅，因為哪怕抗生素也沒有做到這一點。當然，不是所有精油都有抑制作用。在最好的情況下，我們希望將病原體減少到檢測標準以下。
用於家禽業的益生菌包括芽孢桿菌、雙歧桿菌和乳酸桿菌。它們幾乎都存在於酸奶中，但可能是不同的菌株，為的是幫助建立健康的腸道微生物群。
益生元是不可消化的碳水化合物，例如低聚果糖、低聚半乳糖和半乳甘露低聚糖，它們本質上都是益生菌的食物。據我所知，沒有證據表明益生元對病原體有用，這就是其作用所在，就好比你在餓死病原體的同時也在餵養益生菌。
大型肉雞舍中飼養的肉雞。圖片來源：Pexels
在小雞出生的24至48小時內，它們非常容易受到感染，因為它們的腸道微生物還沒有發育完善。而使用益生菌和益生元可以加速小雞腸道微生物的生長。一個健康的腸道微生物群被建立起來後，就可以成為一個屏障，防止病原體紮根。這被稱為“競爭性排斥”，就像是屋子裡已經住滿了租客，病原體就沒有辦法住進房子了。
你能做的一切都是為了抵禦病原體，留存有益細菌，做到這一點你就勝利了。
問：有些團體試圖讓美國農業部承認沙門氏菌為雞肉中的 "雜質"，也就是說被感染的雞肉不能上架出售。在大腸埃希菌（O157:H7）被宣佈為牛肉中的雜質後，相關發病率大幅下降。你認為這是否是一個不錯的舉措？
答：我理解這種將沙門氏菌歸為雜質的想法，但這個問題比較複雜。首先，你面對的是雞和牛這兩種不同的物種。其次，沙門氏菌有相當大的分佈和適應性，它無處不在，以至於我曾經說過你可以在外面幾乎所有地方找到沙門氏菌。
沙門氏菌在日常生活中隨處可見。圖片來源：Pexels
除此之外，世界上有超過2500個沙門氏菌血清型變種，但並非所有的沙門氏菌都致病，我認為大家在討論時經常忽略這一點。此外，肉類食物上存在的沙門氏菌數量無法精確測量。問題的關鍵是食品上沙門氏菌的數量到底有多少，如果肉食上只有一個沙門氏菌，那生病的機率基本為零。但是如果肉食上有一百萬個沙門氏菌，風險就會高得多。可問題就在於我們沒法對沙門氏菌進行定量檢測。
問：你的意思是我們沒有檢測方法能檢測出食物中含有沙門氏菌的數量嗎？
答：其實是有辦法可以做到的，但很慢。如果你想要像老式科幻電影中的感測器一樣立刻獲得結果，目前我們還做不到，可能需要至少三到四天才能出結果。
目前我們正在進行大量研究，而且已經發現了更多的快速檢測方法，定量也越來越精確，我認為更高效的檢測方法觸手可及。
問：在與這些病原體的鬥爭中，您認為目前最重要的進展是什麼？
答：全基因組測序已經改變了行業的遊戲規則，主要是因為它能夠更準確地定位病原體的爆發來源，給科學鑑定帶來了徹頭徹尾的改變，這就像犯罪節目中的法醫環節。你可以從沙門氏菌病患者的DNA中提取資訊，從他們吃的食物中找到病株，然後可以去農場尋找同源的沙門氏菌，或者從食品供應鏈的其他地方發現線索，它使你能夠更精確地追蹤病因。
基因測序可以追溯病菌源頭。圖片來源：Pexels
全基因組測序也有助於我們更好地瞭解這些病原體。例如，由於我們知道整個遺傳密碼，我們可以確定哪些基因使細菌具有毒性。食源性沙門氏菌和彎曲桿菌通常不會導致成年雞生病。因此，一個基本的問題是，它們為什麼會成為人類的病原體？
問：沙門氏菌感染，特別是雞蛋中的沙門氏菌感染，在其他一些國家已經大大減少。在美國，這一挑戰是否在某種程度上更難以克服？是因為太貴了嗎？還是因為太不方便了？
答：這些原因都是。那些已經有效消除了這些病原體的地方是生產規模比較小的國家。例如，他們對運輸飼料進入農場的卡車進行全面衛生消毒。這一過程不僅成本高昂，而且範圍太廣，從經濟角度來看在美國不太可能實現。
但也有一些干預措施在美國是可行的。例如，英國進行了非常廣泛的家禽疫苗接種過程，在消除雞蛋中的沙門氏菌方面效果很好。美國也採用了疫苗，但部分問題在於疫苗有一定的特殊性。比方說，你研發了一種對腸炎沙門氏菌有效的疫苗，但傷寒沙門氏菌可以乘虛而入，所以現在你必須研發第二種疫苗。所以這個目標不是一成不變的。疫苗接種專案現在非常活躍，隨著我們對沙門氏菌的瞭解越來越多，更多的疫苗正在研發。
針對沙門氏菌的干預措施研究正在進行當中。圖片來源：pexels
問：還有什麼其他有效的方法嗎？
答：你想問的應該是我們所說的多效手段——幾種在機理上彼此非常不同的干預措施，可以以不同的方式解決問題。我們的確做了些努力，比如將溫和熱量與有機酸相結合，並且取得了一定成效。
我們現在迫切需要更多投資，用以弄清楚哪些益生菌最有效，哪些搭配使用最有效，這樣你就可以得到一箭雙鵰的效果：用益生菌來防止沙門氏菌的紮根，用精油來消滅已經存在的沙門氏菌。我們需要更多的科學資源來做更多調查，有良好的檢測手段和定量工具在真正的農場進行實地測試。
問：目前的研究方向是什麼？
答：有了機制上更明確的干預措施之後，我們可以知道病菌在做什麼，以及它們如何發生作用。傳統意義上，生產者主要依賴於小道訊息，而現在我們已經超越了這一點。生產這些產品的農民和公司知道，我們真正需要的是那些經過同行評審的研究成果。我們正處於一個令人興奮的時代，因為我做的就是這種基於機制的研究。現在我們既有政府的支援，也有行業的支援。
問：你們現在在做什麼具體工作？
答：我們正在做家禽加工設施的微生物組圖譜：繪製在那裡發現的所有微生物，並試圖找出那些我們稱之為指標性生物的東西。這些生物體是非致病性的，但它們的行為與沙門氏菌的行為類似。我們的想法是，它們通常被發現時數量眾多，而且非常容易量化，這使得它們比沙門氏菌更容易檢測和測算。
透過監測這些指標性生物，你可以確定你的干預措施是否有效。如果指標性生物體從2000個下降到2個，那我們就知道那裡的沙門氏菌數量應該也下降了。
版權宣告
本文授權翻譯自Annual Reviews 旗下雜誌 Knowable Magazine，可訂閱其英文通訊。
Annual Reviews 是一家致力於向科研工作者們提供高度概括、綜合資訊的非營利性機構，且專注於出版綜述期刊。
原文標題“Salmonella: Why it’s a chicken and egg thing”，作者Maureen O'Hagan，釋出於2021.09.10 Knowable Magazine。連結為https://knowablemagazine.org/article/food-environment/2021/salmonella-why-its-chicken-and-egg-thing。
