沙門氏菌的污染
飼料及食品工業中一個持
續不斷但易於處理的問題
過去十年中,許多國家的人類沙門桿菌病影響範圍迅速增加,這與人類食品受沙門桿菌污染有關。尤其是在家禽肉類和蛋方面的污染是眾所皆知的。然而,其他許多種人用產品也是人類沙門桿菌病的來源,例如:鮮奶、奶粉、調味品、巧克力、美乃滋、釀肉製品和肉類罐頭。
這種發生在人類的沙門桿菌增加現象,部份也因為沙門桿菌的無所不在及強壯的生存能力。加熱殺菌法或巴斯德氏殺菌法,在對抗沙門氏菌的效果上並不如大眾所以為的那麼有效。
而且無疑的,在十年前沙門桿菌影響範圍也已迅速增加了。先前在歐洲和美國,鼠傷寒桿菌是最常引起沙門桿菌病的原因。但在歐洲及北美洲的家禽業中,serovar的重要性現在已被強韌且已成為主要原因的腸炎桿菌所取代。在美國家禽群的感染已造成雞肉和雞蛋的污染。和其他家禽的血清種類相比,腸炎桿菌的傳染方式似乎較為不同。除此之外,這種有機體不僅是人體最普遍的病原,對小雞而言也是極具毒性的。
沙門桿菌的分佈及生存
沙門桿菌生存範圍之廣範及其強韌性是遠超於我們所知道的。他們可以生存於土壤及土壤受污染的植物中,例如:麥片粥和油仔會藉由此而被沙門桿菌污染。他們可以在4─6℃的低溫中成長,甚至也可以在2℃的溫度緩慢的成長。最高的生長溫度為46度,大體上沙門桿菌無法在高溫中生存。
但即使沙門桿菌無法在高溫中生長,卻也經常能在高溫中殘存下來。在乾燥或水份含量很少的情況下,它對熱度變得相當有抵抗力。例如:在人類食品工業,噴霧乾燥的奶粉中就有沙門桿菌污染的發生。在一般市售狀況下,濃縮乳和噴霧乾燥的預熱根本無法消除沙門桿菌。沙門桿菌對巴斯德氏殺菌法的熱處理較為敏感,因此好的控制過程是必要的。濃縮乳的後段加熱過程,在降低沙門桿菌的數量方面就比較沒有效用。沙門桿菌也曾被發現存活在巧克力及巧克力製品中。生產溫度達到120℃未必就能將沙門桿菌完全消滅。
一連串關於鼠傷寒沙門桿菌的實驗報告顯示,貯存脫水環境下的病菌─即使很短的時間─會極速的增加它的抗熱能力(Kirby and Davies,1990)。當經過100度的高溫挑戰後,經過七天脫水的細胞,其死亡率會降低。即使待在100度高溫中60分鐘後,約有40%的沙門桿菌病菌仍可存活(表一)。
表一、鼠傷寒桿菌以不同溫度熱療後,脫水細胞的存活率
溫度(℃) | 時間(分) | ||||
0 | 15 | 30 | 45 | 60 | |
60 80 100 |
100 100 100 |
191 138 58 |
120 112 49 |
87 98 55 |
126 81 43 |
資料來源:Kirby and Davies, 1990 |
沙門桿菌的這種能在乾燥環境中存活的能力,在飼料原料及飼料中是相當重要的一個因素。不幸的是這使得許多動物蛋白粉、魚粉、穀類製品和油仔粉,如果原料在生產、運輸或倉儲中遭受污染,沙門桿菌就會一直存在。此外,如果沙門桿菌是存在於原料生產區、飼料製造設備或動物畜舍中,在設備或建築物表面變乾之後,它仍然會存在。分子不但會傳送沙門桿菌,而且也可以成為散播污染到飼製製造廠或生產設備中的一個重要途徑。
家禽業沙門桿菌的污染
在剛出生的第一個星期,家禽有受沙門桿菌污染的傾向。在密集的生產系統下,這些病菌可以迅速的在群體或經由群際之間傳播。在加工程序中,存在於腸和羽毛的病菌之後也會造成動物殘骸的污染。
剛孵化或三個星期大的小雞在口服接種之後,沙門桿菌主要就存在於嗉囊和盲腸內,也有大量的病菌存在於小腸的末端(Barrow, et al., 1988)。若沒有引起任何疾病,大部份的沙門桿菌是不具侵略性的,且細菌會成為盲腸內的原生物並隨著排洩物排出。
然而,其傳染方式和腸炎桿菌是完全不同的。此外,這種人體中最常見的病菌對家禽而言是有毒的,且會導致年輕肉雞的高死亡率(Barrow,1991)。剛孵化的肉雞口服接種腸炎桿菌PT4會導致96%的死亡率。而死亡的雞隻則會呈現多漿膜炎和心包炎的症狀。腸炎桿菌PT4具侵害的本性,可由口服接種後脾臟內中所呈現的有機體可見(Ibid)。肝臟也會呈現被具侵害性的菌株污染的現象,而噬菌體4型則是最具侵害性的(Hinton et al., 1990)。腸炎桿菌PT4在家禽方面具侵害的本性會導致短暫的敗血病,或導致會造成肌肉污染的細菌血症。英國已將腸炎桿菌PT4和被取樣的無菌肌肉組織隔離開了。在一項雞殘骸的研究中顯示,57%可從其明確且佔優勢的血清類型中發現,並證實受沙門桿菌和腸炎桿菌的污染(Machado and Bernardo,1990)。美國已就腸炎桿菌PT8與蛋雞的關係做了一項廣泛的研究(Shivaprasad et al,1990)。九個月大的蛋雞,許多器官包括小卵和輸卵管,在接種疫苗19天後對腸炎桿菌仍是陽性反應(表2)。到30天左右,在此實驗中所有雞的器官對沙門桿菌則為陰性反應。然而,某些群體的雞也有可以隱約的持續污染,並在稍後的緊迫期將病菌排出。
表二、腸炎桿菌PT8在口服接種的蛋雞器官中之發生情形
(陽性的樣品數/實驗的總樣品數)
器官 | 時間(接種後的天數) | |||
4 | 12 | 19 | 30 | |
肝臟 脾臟 腹膜 空腸 盲腸 結腸 小卵 輸卵管 |
2/2 1/2 1/2 2/2 2/2 1/2 0/2 2/2 |
1/3 1/3 2/3 3/3 1/3 1/3 0/3 1/3 |
0/4 1/4 1/4 1/4 0/4 0/4 0/4 1/4 |
0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 0/3 |
資料來源:(Shivaprasad et al., 1990) |
肉雞群的腸炎桿菌PT4主要污染來源可能是源自於受污染的雙親,所以它們的雙親必須接受治療並避免被污染。
蛋的污染
沙門桿菌可以從蛋殼分離出,而通常這是起因於糞便的污染。不像其他大多數被認為對雞不具侵害性的沙門桿菌,腸炎桿菌可以從乾淨且乾燥的蛋的內容物中分離出。這種污染是比蛋殼污染更嚴重的公共健康危機。這種蛋內容物有腸炎桿菌存在是由於母雞生殖器組織受感染。並沒有證據顯示腸炎桿菌可以穿透蛋殼和蛋膜與糞便的細菌競爭。
許多國家已完成一種研究,發現在乾淨完整的蛋中,新鮮雞蛋內容物中的沙門桿菌數量很少(Humphrey et al. and others)。蛋內的主要污染部位是在蛋白多於蛋黃(Shivaprasas,1990)。天然及人工的蛋污染結果顯示在蛋經過輸卵管時,會有少數的沙門桿菌進駐到蛋白。這些細菌在蛋中會維持睡眠狀態,即使蛋在常溫下貯存2─3週也一樣。蛋白也是一個含有限鐵的環境,腸炎桿菌必須等到製造出的鐵足夠供應,大部份的桿菌才會開始成長(Bradshaw,1990)。蛋黃內容的含鐵量非常充足,但沙門桿菌的細胞卻無法利用,因為新鮮雞蛋的蛋黃膜既不允許細菌進入蛋黃,也不允許鐵流入蛋白中。在貯存期間,蛋黃膜破裂,某些部位變得可滲透,沙門桿菌便進入蛋黃內容中。一旦沙門桿菌進入蛋黃後就有可能快速成長,並在蛋黃及蛋白中發現大量的沙門桿菌。
雞蛋開始供應沙門桿菌快速成長前的時間長短,是由貯存時的溫度所控制的。當雞蛋置放在溫度不穩定的環境下,例如:廚房,在貯藏6─10天之後就可能迅速成長。如果雞蛋置放在12℃或12℃之下,蛋黃膜大部份可以維持6週不會有變化。貯存在20℃的雞蛋,蛋黃膜的滲透力在21天左右就有重大的變化。而存放在16℃或高於16℃的蛋,則會使少量的細菌迅速倍增,達到足以導致人類感染的程度(Ibid)。
概括控制計劃
沙門桿菌在食物鏈中的廣佈及其持續性,使其需要一個多方的控制計劃,但卻不能負擔食物鏈中任何一環的所有責任。控制計劃可以從飼料原料及飼養環境開始著手,避免供食用性的動物與沙門桿菌的接觸。第二階層的攻擊則是盡力防預動物遭沙門桿菌的感染。如果消費者要取得無沙門桿菌的食品,控制食物在生產過程中不遭沙門桿菌的污染也是非常重要的。
理論上,無沙門桿菌的存貨環境必須是隨時都小心管理並將污染降到最低。
飼料原料以及飼料都必須不被沙門桿菌污染。這可以透過留意飼料原料的倉儲而達成,特別是避免土壤、小鳥和囓齒類動物的污染。化學處理或熱處理的原料以及飼料是較切實際的。在飼料製造過程中,水的品質也非常重要,必須是乾淨並且無沙門桿菌的。
動物群更替時房舍的消毒也很重要。當動物在畜舍內時,可使用可食用性的消毒劑噴灑於畜舍內,也將非常有幫助。避免操作或農場工作者在消毒的範圍、限制的途徑和更衣時的交叉污染是必要的。
處理肥料、剛出生的動物、動物殘骸以及屠宰場副產品,在減少沙門桿菌污染的整個環境衛生方面也非常重要。各種技術例如厭氣分解、混合溝和熬煮也被使用。屠宰場的副產品通常被做為肉粉、羽毛粉,而且也被用做為飼料。
對飼料、水和環境衛生要維持持續且一貫的注意是不容易的,而且也被察覺是種不必要且額外的開銷。然而,由於大眾對食物品質的認知,所以也相關連的要求肉品、蛋品生產系統必須負起"適當的責任"並付出合理的努力將環境的污染降到最低程度。
但是,僅將沙門桿菌從供食用性的動物飼料和飼養環境中排除是不足以解決問題的。所以企圖加強家禽天然抵抗沙門桿菌污染的能力,或使用飼料添加劑以抑制沙門桿菌在動物體內孳長的許多計劃已被發展出來。
歐洲許多國家的生產者,把和正常雞隻盲腸內微生物混合的排斥性產品配給剛孵化的雞。這些產品的附加物是以有機酸或碳水化合物為主,而有些也曾成功。有機酸是直接在嗉囊中由細菌引起的(Adams,1991)。當腸炎桿菌PT4被加入新鮮的且被分離出的肉雞的嗉囊成分,就會對以有機酸為依據的沙門桿菌抑制劑療效特別敏感(表三)。
表三、用以有機酸為依據的沙門桿菌抑制劑治療後,
腸炎桿菌PT4最初接種體在雞嗉囊內容物中的存活率百分比
治療後的時間(分) | 治療(沙門桿菌抑制百分比) | |||
0 15 30 60 90 |
0 100 92 71 57 50 |
0.25 100 80 43 8 0.7 |
0.30 100 74 36 5 0.6 |
0.50 100 60 35 1 0.2 |
資料來源:Adams,1991 |
經過90分鐘之後,在未經處理的檢體的嗉囊內容物中發現50%含有最初的接種體。然而,用0.25%的沙門桿菌抑制劑治療可以將存活率降低至僅只0.7%這顯示出有機酸可以有殺除嗉囊內沙門桿菌的效果。
碳水化合物,例如:乳糖、甘露糖(Oyofo et al,1989),混合fructan和甘露蜜寡糖類已被用作為飼料添加劑。這些碳水化合物是從腸道排除沙門桿菌或增加盲腸內沙菌脂肪酸活動程度的基本條件。
無疑的,控制沙門桿菌污染的最終階段是在食品製造過程。現已有許多有效的消除食品原料中沙門桿菌的處理法。用有機酸混合物,例如:乳酸、三鈉磷痠鹽,噴霧或沖洗的方式則已被研究做為治療肉雞屠體的方式。雞蛋內沙門桿菌較好的控制方法可藉由使用冷藏和限定有效期來達成。
食物製造過程也是可能受沙門桿菌污染的最終階段。在此階段中,嚴格重視衛生是重要且非常實際的。沙門桿菌在水份含量低或水活性低的狀態下,對熱的抵抗力就會廣泛的增加。然而,中間媒介和高水份含量的食品以及採用冷藏倉儲而非冷凍倉儲,對沙門桿菌的控制都須要持續的注意。沙門桿菌在食物鏈中的污染是一種永久的危機,而且似乎不可能會消失。但是卻可以利用嚴密的管理過程將它控制住並且降到最低的程度。可以確保的是,大眾對沙門桿菌的高度認知,迫使整個食品製造業盡所有的努力去控制污染及消除病毒。
飼料營養雜誌(p.37∼43)─有泉行有限公司、九七年六期