阪崎克羅諾桿菌（Cronobacter sakazakii）舊稱阪崎腸桿菌（Enterobacter sakazakii），是一種自然界中普遍存在的微生物。它能夠從多種介質(zhì)和環(huán)境中分離得到，包括食品、奶粉原料、廢水、土壤、食品生產(chǎn)線以及家庭和醫(yī)院等，奶粉和其生產(chǎn)加工環(huán)境是該菌傳播的主要媒介。奶粉中含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，阪崎克羅諾桿菌容易在其中存活，進(jìn)而可能引發(fā)一系列食品安全問(wèn)題。自1958年首次報(bào)道阪崎克羅諾桿菌侵害新生兒的案例后，國(guó)內(nèi)外由該菌引發(fā)的食品安全事件屢有發(fā)生。由此可見(jiàn)，奶粉中仍然存在阪崎克羅諾桿菌污染的安全漏洞。為保障消費(fèi)者安全，有必要深入開展阪崎克羅諾桿菌的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，從而實(shí)施相應(yīng)的食品安全控制措施。
針對(duì)奶粉中發(fā)生的阪崎克羅諾桿菌污染問(wèn)題，我國(guó)研究者主要致力于利用分子生物學(xué)技術(shù)對(duì)菌株進(jìn)行新型檢測(cè)方法的探索。但是為開展阪崎克羅諾桿菌風(fēng)險(xiǎn)控制、保障奶粉的質(zhì)量安全，還需要充分了解生產(chǎn)、消費(fèi)過(guò)程中微生物的生存狀態(tài)。本文從生長(zhǎng)模型和失活模型兩個(gè)方面綜述了阪崎克羅諾桿菌在預(yù)測(cè)建模中的最新進(jìn)展和問(wèn)題。生長(zhǎng)模型反映了環(huán)境、歷史應(yīng)激等因素對(duì)阪崎克羅諾桿菌生長(zhǎng)的影響，失活模型反映了傳統(tǒng)、新型致病菌控制技術(shù)以及微生物生理狀態(tài)等對(duì)阪崎克羅諾桿菌的作用效果。通過(guò)闡述奶粉中克羅諾桿菌在預(yù)測(cè)建模中的研究方向，以期為克羅諾桿菌相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定、質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)管理提供理論支持。
1阪崎克羅諾桿菌概述
阪崎克羅諾桿菌是一種條件致病菌，屬于革蘭氏陰性桿菌。雖然阪崎克羅諾桿菌可以被巴氏殺菌有效滅活，但其抗?jié)B透壓與干燥能力遠(yuǎn)超過(guò)腸桿菌中其他致病菌，可以在水分活度（aw）為0.2的奶粉中存在2年。研究發(fā)現(xiàn)，阪崎克羅諾桿菌對(duì)酸也有很好的耐受性，在進(jìn)入機(jī)體后可以經(jīng)受胃酸等體液的刺激而存活。阪崎克羅諾桿菌的流行病學(xué)分析顯示，它能引起新生兒和嬰兒腦膜炎、菌血癥和壞死性小腸結(jié)腸炎等疾病，即使經(jīng)抗生素治療后患者也容易遺留嚴(yán)重的神經(jīng)系統(tǒng)后遺癥，而免疫力低下的老年人受到感染后則易導(dǎo)致脾臟膿腫。2004年聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織/世界衛(wèi)生組織將阪崎克羅諾桿菌與沙門氏菌共同列為嬰兒配方奶粉中的A類致病菌；2005年，我國(guó)將阪崎克羅諾桿菌納入國(guó)家食源性疾病致病菌監(jiān)測(cè)計(jì)劃，阪崎克羅諾桿菌的安全問(wèn)題得到監(jiān)管部門的廣泛重視。
2阪崎克羅諾桿菌的預(yù)測(cè)建模
預(yù)測(cè)微生物學(xué)或“食品的定量微生物生態(tài)學(xué)”是一門以工程數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、微生物學(xué)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)為基礎(chǔ)的新興交叉學(xué)科，是食品加工中進(jìn)行微生物控制和食品質(zhì)量管理的有力工具。其主要運(yùn)用數(shù)學(xué)模型對(duì)特定環(huán)境條件（溫度、pH值、aw、防腐劑等）下食源性微生物的生長(zhǎng)和失活情況進(jìn)行定量分析，為食品貨架期的預(yù)測(cè)、質(zhì)量安全控制和微生物風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等提供數(shù)據(jù)支持。
預(yù)測(cè)微生物模型分類形式眾多。傳統(tǒng)上，人們將預(yù)測(cè)微生物模型分為動(dòng)力學(xué)模型和概率模型。依據(jù)微生物的生長(zhǎng)、失活狀況可以分為生長(zhǎng)模型和失活模型。而Buchanan將模型分為一級(jí)模型、二級(jí)模型和三級(jí)模型，該分類方式得到多數(shù)研究者的認(rèn)可。另外，預(yù)測(cè)微生物學(xué)模型根據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)又可以分為確定性模型和隨機(jī)性模型。
2.1生長(zhǎng)模型
2.1.1確定性模型
影響微生物生長(zhǎng)的因素眾多，其中溫度是影響阪崎克羅諾桿菌生長(zhǎng)和受污染產(chǎn)品發(fā)生相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的重要因素之一。早在2006年，Kandhai等用不同生長(zhǎng)階段的阪崎克羅諾桿菌污染復(fù)水嬰幼兒配方奶粉（reconstituted powdered infant formula，RPIF），阪崎克羅諾桿菌的生長(zhǎng)曲線由Gompertz模型進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示不同生長(zhǎng)階段的阪崎克羅諾桿菌在3.6～47.6℃范圍內(nèi)均具有繁殖能力，菌株生長(zhǎng)范圍較廣，表明溫度不適宜可使阪崎克羅諾桿菌迅速繁殖并達(dá)到足以引起疾病的污染水平。因此，奶粉生產(chǎn)者和消費(fèi)者必須高度重視衛(wèi)生條件，嚴(yán)格控制溫度，防止病原微生物的生長(zhǎng)繁殖。
然而，近年來(lái)益生菌奶粉因?yàn)榫哂歇?dú)特的風(fēng)味、豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等特性，其市場(chǎng)正在逐漸擴(kuò)大，為了充分保證益生菌的活性，益生菌奶粉的沖調(diào)溫度通常建議為37.0～45.0℃，該溫度恰好適合阪崎克羅諾桿菌的生長(zhǎng)，使其成為影響食品安全的重要因素。這應(yīng)該為研究者敲響警鐘，在制定工藝參數(shù)時(shí)應(yīng)權(quán)衡營(yíng)養(yǎng)與食品安全的重要性。
2016年，F(xiàn)akruddin等采用Gompertz模型對(duì)10.0～40.0℃下阪崎克羅諾桿菌的生長(zhǎng)進(jìn)行擬合，經(jīng)評(píng)價(jià)后發(fā)現(xiàn)Gompertz模型擬合效果好，適合描述不同溫度下阪崎克羅諾桿菌的生長(zhǎng)，二級(jí)模型則采用二級(jí)多項(xiàng)式模型來(lái)描述溫度對(duì)生長(zhǎng)速率的影響。同樣的研究也見(jiàn)于魏奇等在6.0～43.0℃下對(duì)阪崎克羅諾桿菌生長(zhǎng)模型的構(gòu)建；研究發(fā)現(xiàn)Huang模型相對(duì)于其他幾種一級(jí)模型更適合擬合菌株的生長(zhǎng)。
由此可見(jiàn)，確定性模型能夠很好地描述阪崎克羅諾桿菌的生長(zhǎng)。然而，當(dāng)模型的構(gòu)建是為了對(duì)微生物的生長(zhǎng)進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，其預(yù)測(cè)結(jié)果可能與真實(shí)食品中微生物的實(shí)際生長(zhǎng)情況存在差異，導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是食品基質(zhì)的影響或菌株之間的差異性等。因此，在設(shè)計(jì)和開展旨在評(píng)估食品中或模擬食品相關(guān)環(huán)境系統(tǒng)中阪崎克羅諾桿菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的研究時(shí)，應(yīng)慎重選擇目標(biāo)菌株。另外，為保證定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的準(zhǔn)確性，還應(yīng)充分掌握阪崎克羅諾桿菌生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)的種內(nèi)變異性和環(huán)境因素對(duì)種內(nèi)變異性的影響的信息。
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