发酵香肠是一种传统的即食肉类产品，通过乳酸菌发酵酸化、干燥和腌制剂添加（如盐、亚硝酸盐和香辛料）使其具有较好的贮藏特性。在香肠生产过程中，乳酸菌发酵会产生乳酸及其他抑菌分子，水分含量逐渐减少产生低a w ，添加的香辛料亦具有一定的抑菌作用，上述多重栅栏因子有效抑制了腐败菌和致病菌的存活，保障了产品安全。已有较多关于食源性致病菌在发酵香肠中存活的报道，如产志贺毒素大肠杆菌（Shiga toxin-producing Escherichia coli，STEC）、单核细胞性李斯特菌、沙门氏菌等，研究表明这些菌在发酵香肠中受到有效抑制，但仍有一定数量的存活。STEC是一类重要的食源性致病菌，是致泻大肠埃希氏菌的一种，具有感染剂量低、致病力强、发病率高、危险性大等特点。

南京师范大学食品与制药工程学院的张晨、江芸*和南京农业大学动物科技学院的余兰林等人结合发酵香肠实际生产过程，以STEC主要血清型O157:H7和O26:H11为实验菌，进行Salami发酵香肠STEC接种实验，研究这两种菌在发酵香肠生产过程中的存活情况，并采用反转录real-time PCR（RT-real-time PCR）绝对定量方法分析菌体和产品中毒力基因表达的变化，旨在为发酵香肠生产过程中致病性大肠杆菌的风险评估和控制提供理论依据。

01

香肠生产过程中乳酸菌含量及理化指标的变化

香肠生产过程主要分为3个阶段，在0～2 d进行发酵、之后在3～5 d成熟、最后在6～26 d进行干燥。由图1可知，在发酵前期，3组香肠中乳酸菌含量均迅速上升，并伴随着pH值的快速下降。对照组乳酸菌数从最初的6.84（lg（CFU/g））在发酵结束后增加到8.14（lg（CFU/g）），之后维持于约8.0（lg（CFU/g））水平。对照组在发酵成熟后，pH值从6.26迅速下降到5.03，生产末期为4.98。乳酸含量变化情况与pH值变化趋势正相反。aw值在发酵初期无明显变化，随着时间的延长缓慢下降到生产末期的0.83。O157接种组、O26接种组与对照组相比，乳酸菌数、乳酸含量、pH值和aw在大多生产阶段无显著差异。

02

香肠不同生产阶段STEC数量变化

由图2可知，0 d O157:H7和O26:H11菌数无显著差异，在发酵香肠生产过程中，两种菌存活菌数分别减少了1.51（lg（CFU/g））和1.39（lg（CFU/g）），均受到显著抑制（P＜0.05）。O157:H7存活菌数逐渐下降，前5 d内O157:H7菌数减少了1（lg（CFU/g）），在5～26 d内O157:H7菌数仅减少了0.5（lg（CFU/g）），干燥结束后O157:H7存活菌数仍有4.6（lg（CFU/g））。O26:H11在前5 d内存活菌数仅减少了0.3（lg（CFU/g）），5～26 d内减少1.1（lg（CFU/g）），干燥结束后O26:H11存活菌数仍有4.9（lg（CFU/g））。第26天生产末期，O157:H7和O26:H11菌数无显著差异。结果显示，在发酵香肠生产中O157:H7和O26:H11呈现出不一样的受抑制过程。

03

香肠生产过程中毒力基因表达变化

3.1 毒力基因标准曲线的建立

大肠杆菌的4种毒力基因stx1、stx2、eaeA和hly扩增良好，4种毒力基因标准曲线方程如表3所示，其中x为标准品拷贝数对数值，y为测得的Ct值。由表3可知，相关系数R2均大于0.99，扩增效率在88.1%～96.9%之间，且Ct值在6～30之间，满足标准曲线要求。

3.2 香肠中O157组和O26组毒力基因表达变化

由图3可知，在O157接种组中，发酵前（0 d）每克香肠毒力基因stx1的表达量较少，仅有4.46（lg（copies/g）），发酵初期（1 d）显著上升，而干燥后期显著高于之前各生产阶段（P＜0.05）。stx2和hly基因表达量在香肠整个生产过程中均显著高于发酵前（0 d）（P＜0.05）。eaeA基因在发酵阶段、成熟阶段、干燥期12 d表达量较少，在干燥阶段后期（19～26 d）毒力基因表达量显著增加 （P＜0.05）。

由图4可知，O26接种组每克香肠stx1的表达量发生波动变化，在发酵前期（0 d）表达量较少，随后逐渐增加，至成熟期5 d达到最多，之后显著减少，至生产末期26 d又显著增多。hly从发酵前期至干燥期12 d表达量均较少，且无显著差异，干燥后期（第19～26 d）显著增加（P＜0.05）。

如图5所示，O157组4种毒力基因（stx1、stx2、eaeA、hly）单位菌数表达量在发酵成熟阶段（0～5 d）逐渐增多，但无显著差异，在干燥期（12～26 d）4 种毒力基因表达均显著上调（P＜0.05）。图6显示，O26组毒力基因stx1和hly单位菌数表达量0～12 d无显著差异，至香肠生产末期毒力基因表达显著上调（P＜0.05），达到最高表达量。

03

发酵香肠中存在的乳酸菌、有机酸、低aw等多种栅栏因子可有效抑制食源性致病菌，研究发现发酵香肠中接种的大肠杆菌、沙门氏菌、单核细胞性李斯特菌等致病菌在生产过程中发生了不同程度的减少。不同的研究表明不同香肠类型，pH值和aw等不同，对致病菌抑制作用存在差异，这是由于发酵剂种类、致病菌菌种和菌株、发酵工艺等不同所致。本实验也得到了类似结论，在Salami香肠生产过程中，随着乳酸含量升高、pH值降低以及aw的下降等，大肠杆菌O157:H7和O26:H11均受到了显著抑制，但整体生产过程中O157:H7和O26:H11呈现不同的受抑制过程，这可能由于不同血清型应激反应不同，有学者发现，大肠杆菌O157和非O157不同血清型对酸、盐、热、消毒剂等产生了不同的应激反应。值得注意的是，在香肠生产结束后致病菌仍然保持较高存活水平，表明STEC可能通过自身应激响应系统抵抗香肠中各种胁迫环境，而残存菌对STEC这种感染剂量极低的致病菌尤为重要。

在发酵香肠生产过程中，STEC生存环境的改变，可能导致致病菌的毒力发生变化，进而影响食品安全。食品加工过程中毒力基因表达变化情况有较多报道。这些对于食品中致病菌毒力基因的研究报道大多采用相对定量，而绝对定量在香肠致病菌毒力的研究中尚少见报道。本研究采用绝对定量也发现单位菌数菌体毒力基因表达在生产后期均显著上调，这可能是因为在生产后期随着aw值下降，产品中各应激环境累积，细菌应激响应上升，导致毒力基因表达上调。绝对定量不仅可了解菌体毒力基因表达差异，还可直接观察到产品中毒力基因表达量。本研究采用绝对定量还发现单位质量香肠中大肠杆菌O157组和O26组毒力基因表达量变化不完全一致，但所有毒力基因在生产末期终产品中仍有较高表达量。对于STEC这种感染剂量极低的致病菌，产品中毒力基因的较高表达量表明存在着较大食品安全风险，需要引起重视。本研究表明，虽然香肠中存在多种抑菌物质，能减少食源性致病菌的菌数，但却增强了菌体毒力基因的表达，也直接检测到终产品中毒力基因的较高表达量，这会对食品安全造成重大威胁，提示发酵香肠实际生产中的风险评估不仅应重视食源性致病菌存活情况，其毒性变化也至关重要。

04

结论

在发酵香肠生产过程中，随着乳酸菌增殖、乳酸含量增加、pH值和aw值的降低，大肠杆菌O157:H7和O26 : H11受到有效抑制 ，存活菌数分别减少了1.51（lg（CFU/g））和1.39（lg（CFU/g）），但两菌呈现出不一样的受抑制过程。RT-real time PCR绝对定量发现，单位菌数菌体毒力基因表达在生产后期均显著上调，且单位质量香肠所有毒力基因在生产末期终产品中仍有较高表达量。本研究表明，虽然香肠中存在多种抑菌物质，能减少食源性致病菌的菌数，但却增强了菌体毒力基因的表达，也直接检测到终产品中毒力基因的较高表达量，这会对食品安全造成重大威胁。

本文《发酵香肠中产志贺毒素大肠杆菌存活和毒力基因表达变化》来源于《食品科学》2023年44卷第10期114-122页，作者：张晨，余兰林，张文栋，程宇，宓晓雨，王思亓，王龙凤，江芸。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20220509-105。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

实习编辑；宁波大学食品与药学学院 俞逸岚；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家肉类加工工程技术研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，贵州大学、贵州轻工职业技术学院共同主办，贵州医科大学、钛和中谱检测技术（厦门）有限公司支持协办，中国食品杂志社《肉类研究》杂志、《乳业科学与技术》杂志、《Food Science of Animal Products》承办的“2023年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”即将于2023年10月28-29日在贵州贵阳召开 。