2025-11-06
近日，西北农林科技大学在食品科学与技术领域的《Food Research International》发表新研究成果！本研究通过基因组学分析证实，接触冰是冷冻鸡肉零售过程中沙门氏菌交叉污染的重要传播载体，并且接触冰与鸡肉菌株同源，并携带完全一致的耐药基因谱。值得注意的是，研究首次在中国冷冻鸡肉产品中检出ST909 型Salmonella Bareilly，该菌株与国际人类感染病例及跨境传播事件密切相关，其出现提示需加强对食源性沙门氏菌跨境传播风险的监测与防控。
一、研究背景
沙门氏菌是全球重大公共卫生负担，2019年约导致42万人死亡。冷冻鸡肉是沙门氏菌重要传播载体，其零售环节常通过冰块维持低温，但解冻过程可能导致病原菌通过接触冰传播，引发交叉污染。尤其值得关注的是，家禽养殖业抗生素滥用导致多重耐药沙门氏菌广泛出现，而接触冰可能成为耐药菌传播的潜在途径。虽然大肠菌群作为卫生指标已在食品接触冰和鸡肉中分别检出，但二者在零售环境中的微生物交叉污染系统性证据仍不足。为此，本研究调查了中国陕西省超市中冷冻鸡肉及其接触冰的大肠菌群水平和沙门氏菌污染状况，并结合全球基因组数据分析鸡源沙门氏菌流行趋势，特别针对国内鲜有报道的S. Bareilly进行风险评估，以揭示其潜在传播风险。
二、研究材料与方法
1.实验材料：2023年11月至2024年10月，从陕西省杨凌市的四个超市共采集了228份样品，包括制冰机冰（n = 18）、鸡接触冰（n = 52）、鸡翅（n = 54）、鸡小腿（n = 67）、鸡胗（n = 27）和 鸡胸肉（n = 10）。采样跨越三个季节，春季采集69份样品，夏季76份，秋季83份。
2测序平台：illumina Novaseq
3.分析内容：细菌框架图测序、ANI分析、MLST分析、血清型分析、耐药基因分析、毒力基因分析、质粒复制子类型分析和系统发育树构建等。
三、研究结果
大肠菌群污染水平和沙门氏菌的流行率分析
检测发现所有冷冻鸡肉样品及90.38%的接触冰样品均检出大肠菌群，而制冰机直接取用的冰样品未检出，证实污染源于与冷冻鸡肉的接触。沙门氏菌在各类冷冻鸡肉中的总体检出率为39.47%，其中鸡小腿肉最高（44.78%），接触冰样品为21.15%；夏季检出率（40.79%）显著高于春季（20.29%），不同超市间的污染水平无显著差异。
图1 零售冷冻鸡肉和冰样品中大肠菌群的数量
药敏实验
沙门氏菌分离株普遍存在多重耐药现象：在90株分离株中，63.33%至少对一类抗生素耐药，48.89%为对至少三类抗生素耐药。耐药谱以氨苄西林最为常见，其次为氯霉素、卡那霉素、四环素和庆大霉素。头孢他啶与头孢曲松等头孢类药物间呈现极强的耐药相关性，喹诺酮类及氨基糖苷类药物内部也存在显著共耐药现象。
图2 零售冷冻鸡肉和冰样品中分离的沙门氏菌的抗菌药物耐药性谱。
沙门氏菌的分子分型和基因组特征分析
对50株代表性沙门氏菌分离株全基因组测序，发现冷冻鸡肉与其接触冰中分离的沙门氏菌具有高度一致的耐药基因谱系。研究鉴定出47种独特的抗菌素耐药基因和7个QRDR突变位点，其中氨基糖苷类耐药基因种类最为丰富，aac(6′)-Iaa基因存在于所有分离株。在ST17 型S. Indiana菌株中检测到mcr-1.1基因，且35%的菌株携带blaCTX-M-55基因，其中50%的blaCTX-M-65和17.65%的blaCTX-M-55被预测位于可接合质粒上，显示出重要的水平基因传播风险。
图3 沙门氏菌分离株的分子分型和基因组特征分析
研究还发现33种重金属耐药基因和3种季铵盐耐药基因，其中fieF、golT和golS基因普遍存在。不同血清型呈现显著差异：S. Indiana携带的耐药基因数量最多，显著高于S. Kentucky和S. Enteritidis。特别值得关注的是，耐药基因与移动遗传元件在质粒上呈现显著共定位现象，如在S. Indiana S118菌株中，blaOXA、armA、mcr-1.1等多个耐药基因与插入序列共同位于同一质粒，形成了完整的耐药传播单元。
图4 不同沙门氏菌血清型中抗性基因和毒力基因的流行率
系统发育分析
系统发育分析证实，从冷冻鸡肉及其对应接触冰中分离的沙门氏菌株在系统发育树上紧密聚集，属于同一克隆谱系。全基因组SNP分析进一步揭示了菌株间极低的遗传差异：ST909 S. Bareilly分离株在鸡肉与接触冰配对样本间最多仅存在10个SNP差异；ST11 S. Enteritidis配对菌株的遗传变异同样有限（3–8个SNP）；ST22 S. Braenderup在鸡胗及其接触冰中分离的菌株未检测到任何SNP差异，呈现完全的遗传同一性。
图 5 沙门氏菌分离株的系统发育分析
鸡源沙门氏菌的全球血清型分布与S. Bareilly基因组特征分析
基于对全球公共数据库40,518株鸡源沙门氏菌的分析，S. Kentucky、S. Infantis和S. Enteritidis为全球范围内主要流行血清型，而中国地区则以S. Enteritidis、S. Typhimurium、S. Kentucky和S. Indiana为主。本研究首次在中国冷冻鸡肉中分离出ST909型S. Bareilly，该菌株在全球主要分布于北美和欧洲，且87.34%的分离株来源于人类感染病例。基因组特征显示，绝大多数S. Bareilly菌株携带多重耐药基因，且系统发育分析揭示其具有明显的地理聚类特征。通过机器学习模型进一步证实，北美与欧洲菌株存在基因组多样性差异，其中yfeL基因被识别为区分两地菌株的关键分子标志。
图6 从鸡肉中分离的沙门氏菌血清型的全球流行率以及S.Bareilly分离株的分布特征&S. Bareilly菌株的系统发育分析及其地理起源的机器学习鉴别
四、结 论
本研究系统揭示了我国零售冷冻鸡肉及其接触冰中存在大肠菌群与沙门氏菌污染，并证实了冷链环节中存在明显的交叉污染与克隆传播风险。其中，ST198型S. Kentucky与ST17型S. Indiana因表现多重耐药及产ESBL表型而尤为值得关注；而ST909型S. Bareilly在我国鸡肉中的首次检出及其全球流行分布特征，则凸显了对非优势血清型加强基因组监测的必要性。尽管本研究提供了重要实证，但仍存在一定局限：仅聚焦单一零售形态，未覆盖全产业链与冷链各环节，且分析仅针对大肠菌群与沙门氏菌。未来研究若能引入宏基因组学方法，将有助于更全面解析微生物群落结构与交叉污染动态。
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文章索引：Yang Q, Huang Y, Wang Y, et al. Coliforms and Salmonella cross-contamination in retail frozen chicken and its contact ice, with global surveillance of chicken-derived Salmonella and S. Bareilly[J]. Food Research International, 2025: 117640.
