消費者通過臺灣市場上銷售的常見果汁接觸致病性大腸桿菌的風險：一項以甘蔗汁為重點的定量微生物暴露評估
《Food Control》：Consumer exposure risk to uropathogenic
Escherichia coli from commonly consumed juice retailed in Taiwan: A quantitative microbial exposure assessment focused on sugarcane juice
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時間：2026年02月28日
來源：Food Control 6.3
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本研究首次對臺灣市售鮮榨蔗汁中尿路致病性大腸桿菌（UPEC）進行定量微生物暴露評估，采集120份樣本發(fā)現(xiàn)蔗汁UPEC檢出率達30%（9/30），通過蒙特卡洛模擬估算消費高風險（≥8 log CFU/份）概率為1.5%。敏感性分析表明儲存溫度是主要影響因素，縮短零售時間至4小時可降低97%風險，7小時降低44%。該框架為評估未滅菌果汁風險提供了新方法，建議加強蔗汁儲存管理。
劉彥高 | 張清文 | 陳立文 | 陸冠宏
臺灣國立大學公共衛(wèi)生學院環(huán)境與職業(yè)健康科學研究所，臺北100
摘要
新鮮制備的果汁通常在未經熱處理的情況下直接飲用，這使它們容易受到微生物污染。尿路感染（UTIs）的主要致病菌——尿致病性大腸桿菌（UPEC）已成為一種值得關注的食源性病原體。雖然UPEC傳統(tǒng)上與禽肉和肉類產品相關聯(lián)，但最近的證據(jù)表明它也存在于新鮮農產品中。本研究首次對臺灣市場上銷售的蔗汁中的UPEC進行了定量微生物暴露評估（QMEA），旨在評估消費者的暴露情況并確定可行的緩解策略。共收集了120份來自臺灣各地手工攪拌飲料店、露天市場和路邊攤販的新鮮果汁樣本。通過平板計數(shù)法對大腸桿菌進行了計數(shù)，而UPEC菌株則通過針對UPEC特異性基因（c3509、c3686和chuA）的聚合酶鏈反應（PCR）進行鑒定。通過蒙特卡洛模擬（10,000次迭代）來估計暴露超過UPEC閾值（每份10^5–10^8 CFU/mL）的概率，考慮了關鍵參數(shù)，如UPEC的流行率和濃度、從零售到餐桌的細菌生長過程、時間-溫度條件以及來自全國飲食攝入數(shù)據(jù)庫的消費量。在各種果汁中，蔗汁的UPEC流行率最高（30%，9/30份樣本），估計攝入高濃度UPEC（≥8 log CFU/份）的概率為1.5%。敏感性分析表明，零售過程中的儲存溫度是影響暴露結果的最重要變量。模擬干預方案顯示，將零售展示時間限制在4小時或7小時分別可將暴露風險降低97%和44%。本研究為評估未經巴氏殺菌的果汁中的UPEC污染提供了一個新的風險評估框架，并提供了基于科學證據(jù)的建議，以通過改進的處理和儲存方法來降低暴露風險。這些發(fā)現(xiàn)突顯了加強臺灣蔗汁及類似即飲產品食品安全控制的公共衛(wèi)生重要性。
引言
近年來，全球對新鮮制備的果汁需求顯著增加，尤其是那些偏好低加工飲料的健康意識較強的消費者（Lima Tribst等人，2009年；Rajauria & Tiwari，2018年）。新鮮制備的果汁通常直接從新鮮水果中提取或擠壓而成，未經巴氏殺菌，在從農場到餐桌的整個過程中容易受到微生物污染（Lima Tribst等人，2009年；Thomas等人，2024年）。其中，蔗汁因其誘人的甜味、清新的口感和營養(yǎng)成分而在熱帶地區(qū)廣泛消費（Kaavya等人，2019年）。然而，其物理化學特性，如低酸度（pH 5.0–5.5）和高水分活度（>0.99），為微生物生長提供了有利環(huán)境（Panigrahi等人，2021年）。根據(jù)Chong等人（2017年）的先前研究，蔗汁可能在機械壓榨、過濾、加冰以及與不潔器具表面或處理不當?shù)母收崆o接觸過程中受到污染。這些步驟中的任何一項衛(wèi)生條件不足都可能導致微生物交叉污染，從而增加食源性疾病的風險。如果零售環(huán)境不嚴格維護冷藏和衛(wèi)生條件，這些挑戰(zhàn)會更加嚴重。
一種新的食源性病原體是尿致病性大腸桿菌（UPEC），它是腸外致病性大腸桿菌（ExPEC）的主要類型。UPEC占尿路感染（UTIs）的65%–75%（Mancuso等人，2023年；Russo & Johnson，2000年；Smith等人，2007年）。多項研究表明，從肉類和禽類產品以及即食（RTE）食品中分離出的大腸桿菌與從尿路感染患者臨床分離出的大腸桿菌菌株無法區(qū)分（Jakobsen等人，2012年；Manges等人，2007年；Mellata，2013年）。這種相似性是通過全基因組測序和遺傳學檢測對其毒力譜、系統(tǒng)型和其他分子特征進行評估得出的（Johnson等人，2007年；Manges，2016年；Müller等人，2016年；Yamaji等人，2018年）。此外，與UPEC毒力基因相關的大腸桿菌也在植物性食品中檢測到，如黃瓜、胡蘿卜、沙拉蔬菜和哈密瓜（Habib等人，2023年；Priyanka等人，2023年），這表明UPEC的食源性傳播途徑也可能擴展到新鮮農產品和飲料。
證據(jù)表明，UPEC越來越被認為是新興的食源性病原體，但對其在食品中的微生物風險知之甚少。迄今為止，尚未進行定量微生物風險評估（QMRA）來評估食品中UPEC污染的潛在風險，特別是新鮮果汁。QMRA是一種系統(tǒng)方法，用于評估食品中微生物危害暴露導致的不良健康影響的概率和可能性（Havelaar等人，2008年；Whiting & Buchanan，1997年）。可以使用QMRA模擬消費者暴露于食品中微生物污染的風險，它包括四個關鍵組成部分：（i）危害識別，（ii）危害特征描述，（iii）暴露評估，以及（iv）風險特征描述（K. P. Koutsoumanis & Aspridou，2016年）。在病原體暴露與疾病結果之間的劑量-反應關系不明確的情況下，可以使用定量微生物暴露評估（QMEA）作為替代框架。該框架能夠估計人類暴露于病原體或危害的可能性（世界衛(wèi)生組織，2021年）。
最近的QMRA和QMEA研究主要集中在新鮮農產品上，特別是導致急性食源性疾病的病原體。例如，有幾項研究針對香菜和新鮮切碎的生菜上的O157:H7大腸桿菌進行了QMRA（Bozkurt等人，2021年；Horr & Pradhan，2020年；Pang等人，2017年），而Frankish等人（2024年）的研究則針對新鮮蘋果上的O157:H7大腸桿菌進行了QMRA。同樣，Kundu等人（2018年）的研究關注了哈密瓜、香菜、青椒和黃瓜上的O157:H7大腸桿菌。雖然大多數(shù)風險評估都是為了評估與O157:H7等致病性大腸桿菌菌株相關的風險，但這些菌株的毒力特征、致病性和臨床相關性與UPEC有很大不同（Croxen & Finlay，2010年；Koutsoumanis等人，2020年）。迄今為止，尚未有風險評估來評估食品中UPEC的潛在食源風險。
因此，進行特定病原體和特定食品的風險評估對于提供可靠的風險管理信息至關重要。本研究的目標是：（i）調查臺灣市場上銷售的新鮮果汁中UPEC的流行率和毒力特征，并確定高風險的UPEC污染果汁；（ii）通過微生物暴露評估框架量化消費者飲用蔗汁的風險；（iii）通過敏感性分析確定影響暴露風險的最敏感輸入變量；（iv）進行干預方案模擬，以評估可行干預措施的有效性。
采樣
采樣
為了識別UPEC污染風險最高的新鮮果汁，共收集了120份樣本，包括蘋果汁、番石榴汁、蔗汁和西瓜汁（補充圖S1）。這些果汁樣本來自2023年3月至2024年12月期間的臺灣露天市場、路邊攤販和手工攪拌飲料店。每份果汁抽取5（±0.05）毫升，并轉移到含有45毫升無菌Butterfield磷酸鹽緩沖液的采樣袋中。
新鮮果汁的微生物和物理化學性質
在微生物采樣測試中，共從臺灣的露天市場、路邊攤販和手工攪拌飲料店獲得了120份新鮮制備的果汁（補充圖S1）。這些圖片展示了從各種零售攤販收集的代表性果汁類型，包括夜市、露天攤位和手工攪拌飲料店銷售的常見飲料。果汁的物理化學性質包括pH值和總可溶性固體含量等。
結論
本QMEA是首次嘗試模擬飲用臺灣市場上銷售的蔗汁相關的UPEC暴露風險概率。微生物采樣顯示，新鮮制備的果汁中存在UPEC，尤其是蔗汁中的UPEC流行率最高，表明飲用這種新鮮飲料存在潛在的健康風險。估計飲用蔗汁的總體暴露風險相對較低（每份1.5%）。
作者貢獻聲明
劉彥高：撰寫——初稿、可視化、軟件開發(fā)、調查、數(shù)據(jù)分析。張清文：撰寫——審稿與編輯、監(jiān)督、資源協(xié)調。陳立文：撰寫——審稿與編輯。陸冠宏：撰寫——審稿與編輯、監(jiān)督、方法學設計、資金獲取、概念構思。
資助
本研究得到了臺灣國家科學技術委員會（NSTC，項目編號113-2320-B-038-070-MY3）和經濟部科技發(fā)展署（MOST，項目編號109-2314-B-002-282-MY2）的資助，以及臺灣臺北醫(yī)學大學（項目編號TMU113-AE1-B21）的支持。
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