婴儿配方粉中克罗诺杆菌属菌株的分子溯源技术

克罗诺杆菌属菌株水平上的快速准确的鉴定和区分对于控制由该属引起的食源性疾病的监控、预防和控制具有十分重要的意义。同时,对于分子流行病学的研究也是至关重要的。越来越多的基因分型方法已经被用于克罗诺杆菌属内菌株的分子分型。为了切断克罗诺杆菌属菌株的传播途径和快速确定感染源,本综述主要针对目前克罗诺杆菌属菌株的分子分型方法进行了较为详细的探讨。简要介绍了克罗诺杆菌属分子分型方法的最新研究进展,以便发生乳粉污染克罗诺杆菌属菌株时能够快速溯源,防止食物中毒事件的进一步蔓延。     

多点位分型技术在婴幼儿配方乳粉中克罗诺杆菌的鉴定与溯源中的应用

克罗诺杆菌属是肠杆菌的独立新属,即阪崎肠杆菌属。传统的分子分型方法如随机扩增多态性DNA标记(RAPD)不能将克罗诺杆菌鉴定到种,且辨识度较低、重复性不高、容易混淆,而近几年发展较快且更高效快捷的分型方法多位点序列分型(MLST),能清晰地分辨出克罗诺杆菌每个基因的差别。对婴儿配方乳粉工厂的克罗诺杆菌属进行分子分型研究,并对克罗诺杆菌属的鉴定和溯源,在婴幼儿配方乳粉企业在克罗诺杆菌属在监控、预警、控制方面具有重要意义。选取具有代表性的婴儿配方乳粉中分离菌株24株,经API20E试剂条鉴定为克罗诺杆菌属,再经过MLST分型找出其中有22株有克罗诺杆菌ST分型,其中19株属于C.sakazakii,2株属于C.turicensis,1株属于C.dublinensis。通过构建进化树能清楚地识别进化关系和亲缘关系,能够很好地定种和追根溯源。     

阪崎克罗诺杆菌分离菌株的核糖体分型研究

利用Riboprinter对分离到的15株阪崎克罗诺杆菌进行了鉴定及核糖体分型,并利用Bio Numeicrus软件对其结果进行分析,如果按照相似性大于80%计算,根据辛普森方程计算该分型方法的分辨率可达到0.808。结果表明,核糖体分型(ribotyping)是一种适用于阪崎克罗诺杆菌的快速分子分型方法,可将不通来源的阪崎克罗诺杆菌分离菌株区别开来,能够对由该菌引起的食品中毒事件能够进行快速的溯源。     

河南省市售婴幼儿配方食品中克罗诺杆菌的分子分型及系统发育研究

目的 了解河南省市售婴幼儿配方食品中克罗诺杆菌污染情况、分子分型特征及耐药情况,分析不同菌株间的系统发育进化关系。方法 采集婴幼儿配方食品227份,按照GB 4789.40—2016《食品安全国家标准食品微生物学检验克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)检验》方法进行克罗诺杆菌的分离鉴定,并用微量肉汤稀释法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)对分离株进行药敏实验和溯源分析,采用16S rRNA和多位点序列分型(MLST)方法进行种属鉴定和系统发育进化分析。结果 227份婴幼儿配方食品中检出13株克罗诺杆菌,分别属于阪崎克罗诺杆菌、苏黎世克罗诺杆菌和都柏林克罗诺杆菌。13株克罗诺杆菌药敏结果显示头孢唑啉耐药率达到84.6%(11/13),PFGE分型得到7个带型,MLST共分为6个ST型,其中ST1为优势型别,相同PFGE型的菌株也有相同的MLST型。结论 河南省市售婴幼儿配方食品中克罗诺杆菌污染以阪崎克罗诺杆菌为主,种属和基因型具有多样性,系统进化树分析结果显示MLST能够更好地说明种水平之间的亲缘关系。     

婴儿配方乳粉中克罗诺杆菌的分离鉴定及分型

采集了市场中的220份婴儿配方乳粉,利用生理生化和分子鉴定的方法对采集样品中的克罗诺杆菌进行了分离鉴定,检出10株克罗诺杆菌,污染率为4.55%。利用16S r RNA和omp A基因对克罗诺杆菌进行分型分析,都将10株克罗诺杆菌分为了2个簇,但是不同分型方法各个簇中的菌株不同。结果表明16S r RNA和omp A基因可以用于克罗诺杆菌的分型,但是辨识度不高。     

克罗诺杆菌的随机多态性扩增DNA(RAPD)基因分型研究

研究了克罗诺杆菌标准菌株和样品中分离菌株的分子特征,为克罗诺杆菌的种间鉴别和分子溯源提供一种有效手段。采用随机引物扩增多态性DNA分析对38株菌株进行基因分型。筛选出1条随机引物,每一菌株可扩增出1～7条DNA片段,片段在400-3500bp,可将8株标准菌株的种间区分开来。以相似性50%为标准,38株克罗诺杆菌按照其遗传差异可以分为8个基因型类群。所建立的RAPD技术可用于克罗诺杆菌的种间鉴别和分子溯源研究。     

PFGE与16S rDNA对阪崎克罗诺杆菌分型的研究

研究脉冲场凝胶电泳(PFGE)与16S rDNA序列分析在阪崎克罗诺杆菌分型中的应用。对分离自不同来源的10株阪崎克罗诺杆菌进行16S rDNA序列扩增及测序,并构建系统发育树进行聚类分析。再利用限制性内切酶Xba I对这10株菌酶切后,进行PFGE电泳分型。16S rDNA序列分析显示,所有分离菌株与ATCC标准菌株在同一系统发育分支下,其序列相似性达到98.37%,并且不能进一步分型。而PFGE分型结果显示,10株分离菌株和2株标准菌株共分成11种PFGE基因型,说明PFGE的分型能力明显优于16S rDNA序列分析,部分菌株的基因型与分离来源具有一定的相关性,所以PFGE分型方法可用于阪崎克罗诺杆菌分子分型及溯源的研究。     

两种分子分型技术在乳制品克诺罗杆菌污染溯源分析上的比较

对2005-2006年进口婴幼儿配方奶粉等乳制品的原料及产品中分离获得的49株阪崎肠杆菌(Enterobacter sakazakii),通过二代测序技术获得其全基因组序列,并比较两种分子分型技术的优缺点。通过二代测序技术获得49个菌株的全基因组序列,通过fusA确定菌株种属,根据多位点序列分型(Multi-locus Sequence Typing, MLST)确定序列型(ST, Sequence type)。再对32株ST13菌株进行单核苷酸多态性位点分析(single nucleotide polymorphism, SNP),并构建进化树。结果 49株阪崎肠杆菌均确认为阪崎克罗诺杆菌(C.sakazakii)。49株C.sakazakii由8个ST(Sequence type,序列型)组成。ST13的菌株占分离菌株的绝对优势(65.3%, 32/49)。ST13菌株的SNP结果显示32株菌被分成4个组和5个独立的菌株。表明随着高通量测序技术的不断完善,通过全基因组序列的MLST分型方法完成初步分型,而针对遗传相似性很高的菌株,应用SNP分析深入分型,能对被克罗诺杆菌属(Cronobacter spp.)污染的乳粉进行快速溯源,对全球疫情调查有重要意义。     

婴儿配方粉干法加工过程肠杆菌科和克罗诺杆菌属监测

目的了解婴儿配方粉干法加工过程中肠杆菌科和克罗诺杆菌属的分布,掌握终产品中克罗诺杆菌属的污染途径。方法对4家企业的产品相关样品(原辅料、中间产品和终产品)和环境进行监测,选择传统分离培养方法对肠杆菌科和克罗诺杆菌属进行检验,利用脉冲场凝胶电泳技术进行克罗诺杆菌属溯源研究。结果地面、空调回风口和使用后的清洁工具中肠杆菌科检出率较高,均在20%左右。产品相关样品、清洁作业区环境相关样品中克罗诺杆菌属检出率分别为2.56%(12/468)和0.27%(6/2 185),22株分离株共有13种脉冲场凝胶电泳(PFGE)带型,每个企业的指纹图谱各不相同,其中有四组分离株分别具有同源性。终产品中克罗诺杆菌属的污染主要来自原辅料,其次为环境中定植的菌株。结论该研究对掌握婴儿配方粉加工企业肠杆菌科和克罗诺杆菌属的污染分布及终产品中克罗诺杆菌属的可能污染源,制定加工过程的卫生控制措施,确保终产品的安全具有重要意义。     

食品中3M~(TM)克罗诺杆菌属分子检测系统评价研究

目的用不同来源的克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)、非目的菌、人工染菌食品样品,考核评估3M~(TM)分子检测系统对克罗诺杆菌属的检出限、灵敏度、特异性和准确度,以及与国标法(GB 4789.40-2016)检验结果的一致性。方法用3M~(TM)分子检测系统(molecular detection system,MDS)对实验室保存的50株已确认克罗诺杆菌属、40株非目的菌株进行检测,确定该试剂盒的检出限、灵敏度和特异性;对240份人工污染不同浓度目的菌样品,用3M~(TM) MDS和国标法同时检验,分析方法的准确度和检验结果的一致性。结果 3M~(TM) MDS对50株不同来源的克罗诺杆菌属的检测灵敏度为100%,平均检出限为1.79×10~3 CFU/mL;对40株非目的菌检测结果均为阴性,特异性为100%。用3M~(TM) MDS与国标方法对人工污染10~1、10~0、10~(-1) CFU/100 g克罗诺杆菌属FC718的240份不同来源乳粉、糊精、乳清和乳糖样品进行检测,结果一致性均大于95%,方法准确度为97.5%。结论 3M~(TM) MDS方法具有低检出限、高灵敏和特异性特点,在不同食品样品基质中,检验结果呈现良好的准确度,与国标方法检验结果具有高度一致性,是一项适合基层、企业推广的快速、可靠方法。     

克罗诺杆菌属食品分离株种水平鉴定方法比较研究

目的研究食品中分离克罗诺杆菌属种的鉴定方法,旨在建立稳定、可靠的种的鉴定方法。方法本研究选择三种鉴定方法,包括生化鉴定(VITEK 2 Compact)法、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)、全基因组测序,通过比较分析三种方法对19株克罗诺杆菌属的鉴定结果,阐述三种鉴定方法的优缺点及其适用性。结果本研究中19株克罗诺杆菌属的鉴定结果显示,VITEK 2 Compact对阪崎克罗诺杆菌和丙二酸盐克罗诺杆菌的鉴定准确率只有67%和66%,而MALDI-TOF MS和全基因组测序的鉴定结果一致,因此可以判定MALDI-TOF MS能够快速、准确、高通量对克罗诺杆菌属进行种的鉴定。但是MALDI-TOF MS受限于数据库,不能鉴定到亚种的水平。结论本研究结果提示VITEK 2 Compact法不适用于克罗诺杆菌属种的鉴定;全基因组测序鉴定结果准确可靠;MALDI-TOF MS可以实现快速、高通量、准确的鉴定,仍需要进一步研究克罗诺杆菌属3个亚种的蛋白指纹图谱特点,丰富蛋白指纹图谱数据库,使其能够准确鉴定克罗诺杆菌属的7个种和3个亚种。     

2018年江西省婴幼儿食品中克罗诺杆菌污染状况及分子分型和耐药特征分析

目的 了解2018年江西省婴幼儿食品中克罗诺杆菌的污染情况、分子分型及耐药特征,为市售婴幼儿食品致病菌的溯源积累数据并为临床用药提供参考数据。方法 共采集市售婴幼儿食品337份,按照GB 4789.40—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 克罗诺杆菌属(阪崎肠杆菌)检验》方法进行分离和鉴定,并采用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)法对分离株进行验证,采用微量肉汤稀释法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)技术进行药敏试验和分子分型试验。结果 168份婴幼儿配方奶粉中未检出克罗诺杆菌;169份婴幼儿谷类辅助食品中有24份检出克罗诺杆菌(24株),阳性率为14.2%。药敏试验显示,24株分离株共对8种抗生素耐药,头孢唑啉(62.5%,15/24)和甲氧苄啶/磺胺甲噁唑(29.2%,7/24)耐药率较高,全部菌株均对环丙沙星和亚胺培南敏感,其中1株分离株最高耐7种抗生素。PFGE结果显示分离株共有22种分子型别,相似度为46.6%～100.0%。结论 2018年江西省婴幼儿食品中克罗诺杆菌的污染情况与国内部分地区相似,克罗诺杆菌在婴幼儿谷类辅食中普遍存在,分离菌株对一、二代头孢菌素呈现不敏感趋势,PFGE型别高度多样化。     

婴幼儿食品和配方奶粉中克罗诺杆菌污染调查及分子分型研究

目的了解温州市市售婴幼儿食品和配方奶粉中克罗诺杆菌污染情况及分子分型特征,分析不同菌株间亲缘相关性。方法参照GB 4789.40—2010《食品安全国家标准食品微生物学检验阪崎肠杆菌检验》方法在食品中分离鉴定克罗诺杆菌。采用脉冲场凝胶电泳(PFGE)和多位点序列分型(MLST)方法对克罗诺杆菌进行分型研究。结果 2013—2017年共采集737份婴幼儿食品和配方奶粉,克罗诺杆菌总检出率为6.1%(45/737)。其中婴幼儿谷类辅助食品检出率最高(23.4%,37/158)。45株克罗诺杆菌属于阪崎克罗诺杆菌(C.sakazakii)、丙二酸盐克罗诺杆菌(C.malonaticus)和莫金斯克罗诺杆菌(C.muytjensii)。其中阪崎克罗诺杆菌最多(73.3%,33/45),其次为丙二酸盐克罗诺杆菌(24.4%,11/45)。MLST共分为25个ST型,其中ST64、ST1、ST40、ST4和ST7为优势型别。45株克罗诺杆菌PFGE分型得到38个带型,未发现有明显的优势分型和聚集现象。PFGE型和MLST型结果分析表明,绝大数具有相同PFGE型的菌株也有相同的MLST型,而相同MLST型却不一定具有较高的亲缘关系。结论温州市市售婴幼儿食品和配方奶粉中克罗诺杆菌的污染状况较轻,其中婴幼儿谷类辅助食品检出率最高。食品来源的克罗诺杆菌图谱具有高多态性和离散性。     

限制性内切酶组合对阪崎克罗诺杆菌的脉冲场凝胶电泳基因分型效果的影响

目的利用多种限制性内切酶提高脉冲场凝胶电泳(pulsed-field gel electrophoresis,PFGE)技术对阪崎克罗诺杆菌(Cronobacter Sakazakii)的分型效果,找到更多的以PFGE为基础的阪崎克罗诺杆菌分子分型信息。方法本研究选用XbaⅠ、SpeⅠ、NheⅠ和BlnⅠ分别酶切34株克罗诺杆菌分离株的DNA,并经PFGE得到相应的基因图谱,通过束平均数、束菌株百分比、结与菌株比值与Simpson多样性指数对各限制内切酶以及结合酶的相对分辨率进行评价。结果 NheⅠ是PFGE单酶切分型中效果最好的一种限制性内切酶;4种限制性内切酶相结合的分型方法可提高PFGE阪崎克罗诺杆菌基因分型效果。结论运用PFGE技术对菌株进行亚分型时,选用的酶种类越多,则结果越可靠,使用XbaⅠ、SpeⅠ、NheⅠ、BlnⅠ4种内切酶结合分析,可以得到理想的菌株亚分型结果。     

我国婴儿配方粉来源的克罗诺杆菌脉冲场凝胶电泳分子分型和多位点序列分型研究

目的探讨我国婴儿配方粉污染克罗诺杆菌的主要分子分型特征,分析不同地区间菌株亲缘相关性,为我国克罗诺杆菌引起的疾病溯源提供技术支撑。方法采用脉冲场凝胶电泳(PFGE)和多位点序列分型(MLST)两种方法,对全国19个省/自治区/直辖市婴儿配方粉来源的49株克罗诺杆菌进行分型研究。结果 49株克罗诺杆菌PFGE分型得到38个带型,未发现有明显的优势分型和聚集现象。MLST共获得15个已知序列型(ST型)和2个新ST型,ST4、ST1和ST64为优势型别,分别占菌株总数的20.4%(10/49)、18.4%(9/49)、10.2%(5/49)。PFGE型和MLST型结果分析表明,具有相同PFGE型的菌株也有相同的MLST型,而相同MLST型却不一定具有较高的亲缘关系。结论我国婴儿配方粉来源的克罗诺杆菌图谱具有高多态性和离散性,据此预测我国婴儿配方粉污染克罗诺杆菌导致婴儿患病以散发为主,出现多人患病的暴发事件几率较低。     

克罗诺杆菌分子分型及毒力机制研究进展

克罗诺杆菌是一种急性细菌病原体,最初因与新生儿重症监护室爆发的几起致死性疾病（脑膜炎、坏死性小肠结肠炎）相关而受到人们广泛关注。近年来,关于该菌属的多样性已经有了清晰的认识,并且已经开发了多种检测和分型方法。常用的分型方法包括生化分型、脉冲场凝胶电泳分型及基于DNA序列的分型（单基因分型、O-血清分型、多位点序列分型、单核苷酸多态性分型和规律成簇的间隔短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）-cas。克罗诺杆菌属的7 个种之间毒力作用存在差异,外膜蛋白和外膜囊泡在侵染引发细胞病变过程中发挥了重要作用,唾液酸的利用可能具有临床意义。目前该属菌株毒力机制研究结论尚未统一,基因测序所揭示的大量毒力因子仍需进一步验证。克罗诺杆菌分型方法在促进该菌分类学发展的同时也为其毒力机制研究奠定了基础。     

多位点序列分析方法在克罗诺杆菌属菌株溯源分析上的应用

克罗诺杆菌(Cronobacter)是一种急性细菌病原体,最初因与新生儿重症监护室爆发的几起致死性疾病(脑膜炎,坏死性小肠结肠炎)相关而受到人们广泛关注。目前Cronobacter PubMLST基因组和序列定义数据库(http://pubmlst.org/cronobacter/)中已包含超过2400多株克罗诺杆菌分离菌株的序列信息,阪崎克罗诺杆菌1 774株,丙二酸盐阳性克罗诺杆菌295株是其中的优势菌种,这些菌株共分离自40多个国家和地区。通过将7个位点的多位点序列分型(7-loci multilocus sequence typing,7-loci MLST)方案应用于2438株克诺罗菌株,共揭示了591种可定义的序列型(sequence type,ST),其中ST4(334株)、ST1(280株)、ST7(78株)和ST13(67株)为主要序列型。7-loci MLST对于克罗诺杆菌的致病型分型鉴定有很大帮助,但由于MLST所针对的七个基因位点在基因组总量中占比较小,导致同一ST型中包含地理来源,分离时间,宿主等不相关的菌株,而对菌株溯源结果适得其反。为了解决这一问题,本研究进一步采用基于直系同源基因簇的多位点序列分析方法(Clusters of Orthologous Genes MLST, cogMLST(1865-loci)),对PubMLST中240株已完成全基因组测序的菌株,包括阪崎克罗诺杆菌ST1(67株),ST4(95株),ST13(43株)和丙二酸盐阳性克罗诺杆菌ST7(35株)进行了全基因组序列分析。结果显示,cogMLST可对ST型相同,但无相关性的菌株进行进一步分型,且不同聚类与菌株分离国家及来源之间存在一定相关性。这或许对于相同ST克罗诺杆菌属菌株的全球溯源分析及食源性疾病监测有较大帮助。     

婴幼儿食品源阪崎克罗诺杆菌的3种分型方法

阪崎克罗诺杆菌污染婴幼儿食品可能导致新生儿和婴幼儿脑膜炎、败血症和坏死性小肠结肠炎,对其健康造成严重威胁。采用脉冲场凝胶电泳(PFGE)、多位点序列分型(MLST)和肠杆菌间保守重复序列PCR(ERIC-PCR)对分离于婴幼儿配方乳粉、米粉和辅食中的阪崎克罗诺杆菌进行分子分型,计算3种分型方法的辛普森多样性指数(DI)值,评价3种方法的分型效率,以便精确和快速开展阪崎克罗诺杆菌流行病学研究。PFGE、MLST和ERIC-PCR可分别将37株阪崎克罗诺杆菌分为35个PFGE基因型、28个ERIC-PCR型和23个序列(ST)型,分型结果的DI值分别为99.55%,96.40%和98.05%。3种方法对阪崎克罗诺杆菌均具有较高的分型能力,其中PFEG分型能力最高,分型效率最佳。     

食品中3M™克罗诺杆菌属分子检测系统评价研究

目的：用不同来源的克罗诺杆菌属（阪崎肠杆菌）、不同来源的非目的菌及不同来源的人工染菌食品样品,考核评估3M? MDS分子检测系统（以下简称3M? MDS）对克罗诺杆菌属的检出限、灵敏度、特异性和准确度,以及与国标法（GB4789.40-2016）检验结果的一致性。方法：用3M? MDS对实验室保存的50株已确认克罗诺杆菌属、40株非目的菌株进行检测,确定该试剂盒的检出限、灵敏度和特异性;对240份人工污染不同浓度目的菌样品,用3M? MDS和国标法同时检验,分析方法的准确度和检验结果的一致性。结果：3M? MDS对50株不同来源的克罗诺杆菌属的检测灵敏度为100%,平均检出限为1.79×103CFU/mL;对40株非目的菌检测结果均为阴性,特异性为100%。用3M? MDS与国标方法对人工污染101 CFU/100g、100 CFU/100g 、10-1 CFU/100g克罗诺杆菌属FC718的240份不同来源乳粉、糊精、乳清和乳糖样品进行检测,结果一致性均大于95%,方法准确度为97.5%。结论：3M? MDS方法具有低检出限、高灵敏和特异性特点,在不同食品样品基质中,检验结果呈现良好的准确度,与国标方法检验结果具有高度一致性,是一项适合基层、企业推广的快速、可靠方法。     

克罗诺杆菌分型技术研究进展

克罗诺杆菌原名阪崎肠杆菌,是婴儿配方乳粉中主要的致病菌之一,能感染新生儿,并导致严重的坏死性小肠结肠炎、菌血症和脑膜炎等疾病,致死率高达40%~80%。本文综述了克罗诺杆菌常见的表型分型和分子分型方法,包括生化分型、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱分型、血清型分型、脉冲场凝胶电泳分型、多位点序列分型、随机多态性扩增DNA基因分型、核糖体分型、特殊基因分型和全基因组分型,以期增加人们对克罗诺杆菌分型方法的认识,为全面揭示克罗诺杆菌的表型特征和遗传多样性提供方法和依据。