探索肉毒梭菌的溫度適應極限——生長曲線分析儀在食品安全中的應用

肉毒梭菌是一種可能產生劇毒神經毒素的細菌，其毒素可導致肉毒中毒，嚴重時引發呼吸衰竭甚至死亡。這種細菌根據特性分為四組，其中II組肉毒梭菌常見于水生環境，如魚類和沉積物中，能產生B、E或F型毒素。與嗜溫的I組不同，II組菌株被稱為“嗜冷菌”，因為它們能在較低溫度下生長，這使它們在冷藏食品中構成潛在威脅。例如，真空包裝的熏魚、肉制品等即食食品，如果加工溫度不足以殺死細菌孢子，且冷藏不當，II組肉毒梭菌可能生長并產毒，引發食物中毒事件。

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盡管行業推薦將這類食品儲存在3°C以下，但家庭和零售冰箱的實際溫度常偏高，增加了風險。因此，了解II組肉毒梭菌在不同溫度下的生長特性，對制定有效的食品安全控制措施至關重要。本研究由芬蘭赫爾辛基大學團隊于2011年開展，旨在系統分析24株II組肉毒梭菌的最小和最大生長溫度及其生長速率，填補了該菌株溫度適應性變異的知識空白，為預測模型和食品保鮮提供科學依據。

本研究的亮點在于首次全面揭示了II組肉毒梭菌菌株在極端溫度下的生長差異。研究人員發現，這些菌株的最小生長溫度范圍為6.2°C至8.6°C，最大生長溫度范圍為34.7°C至39.9°C，表明它們并非絕對嗜冷，部分菌株（如E型）在37°C下的生長速率甚至高于30°C，顯示出嗜中溫特性。通過放大片段長度多態性（AFLP）分析，菌株按毒素類型分為遺傳聚類，但生長特性與遺傳背景關聯不大，突出了菌株個體的適應性變異。例如，某些E型菌株在高溫下生長更快，而B型和F型菌株則更適應低溫。這些發現挑戰了II組肉毒梭菌均為嚴格嗜冷菌的傳統觀點，強調了在食品安全評估中需考慮菌株差異性，以避免因溫度濫用導致的爆發風險。

在實驗中，研究人員使用Bioscreen C生長曲線分析儀來精確測量菌株的生長速率。操作流程如下：首先，將培養過夜的菌液稀釋后，取350微升加入100孔微孔板的四個重復孔中，然后在厭氧條件下，用Bioscreen C微生物閱讀器在10°C、30°C、37°C或40°C下培養。培養物在連續搖動下生長，在30°C、37°C或40°C培養48小時，或在10°C培養14天。儀器自動每15分鐘測量一次OD600值（600納米波長下的光密度），并繪制生長曲線。通過擬合Baranyi和Roberts模型，計算最大生長速率，并取技術重復的平均值，實驗重復三次以確保可靠性。這個高效、自動化的方法幫助研究人員比較了不同溫度下的生長偏好。

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總體而言，這項研究通過Bioscreen C生長曲線分析儀等工具，揭示了II組肉毒梭菌在溫度適應性上的多樣性，部分菌株表現出嗜中溫特性，這更新了我們對這類細菌的認識。研究結果強調，在食品加工和儲存中，需根據菌株差異優化溫度控制，以預防肉毒中毒。未來，結合遺傳分析，可進一步開發精準的食品安全策略，保護公眾健康。