揭开食物病原体休眠之谜以更有效消除

当面临环境压力时,如清洁剂或缺乏营养的水环境下,致病菌李斯特菌 (Listeria monocytogenes) 能进入休眠状态。这种状态下,它难以被食品业和医院常用的检测方法发现,因而构成了重大的健康风险。INRAE的科学家与巴斯德研究所合作,发现了这种休眠背后的机制,并开发出了特定的检测方法。这些研究结果已发表在《自然通讯》杂志上,为细菌休眠提供了新的视角,并为更好的健康风险管理带来新的前景。

一般用于检测医院或农业食品工业中是否存在微生物的检测方法,是通过微生物的生长进行的,即从待检测样本中培养微生物。如果培养过程中没有微生物出现,则认为样本是安全的。但是,面对这些环境中的多种压力(如消毒剂或清洁剂的存在),一些细菌进入一种称为“有活性但不能培养”(VBNC) 的休眠状态,使它们无法通过基于生长的方法检测到。处于VBNC状态的致病细菌可以再次“醒来”

并变得具有致病性,从而构成严重的健康威胁。李斯特菌在环境中普遍存在(如土壤、河流、湖泊、植物中),而李斯特菌病是一种食源性疾病,在人类中的死亡率可达30%。先前的研究表明,这种细菌在暴露于人工水生环境时能够进入VBNC状态,但其潜在机制尚不清楚。因此,研究小组着手更好地理解这种现象,开发有效的检测和消除策略。

休眠状态下的形态变化及检测方法的开发
为了揭示L. monocytogenes休眠背后的机制,科学家们将这些细菌暴露于矿泉水中,这是一种营养缺乏的环境,使它们进入休眠的VBNC状态。研究人员发现,在过渡到VBNC状态期间,细菌失去了其最初的杆状形态,变得圆形。这种根本性的转变是由于其细胞壁的丧失,而细胞壁是一种赋予其形状并保护它的结构。

即使没有细胞壁,这种休眠形式的细菌仍高度耐受,并通过改变其膜和产生特定蛋白质来适应物理化学不平衡。研究人员开发了能够特异性检测休眠状态下的李斯特菌的抗体,这将使开发特定的检测方法成为可能。这些结果揭示了细菌壁在L. monocytogenes形成VBNC状态中的关键作用。这种适应可能是普遍存在的,因而有利于形成不可检测病原体的储存库,构成严重的公共卫生风险。

研究小组正在继续其工作,以识别其他主导休眠状态的因素、允许这种细菌再次变得活跃和致病的条件,并开发特异性检测工具以更好地进行保护。