一起金黄色葡萄球菌引起的学校食物中毒的流行病学调查与实验室分析

王春旭 王彦文 黄程程 贺漓漓 韩丹丹 黄 辉

广西壮族自治区桂林市疾病预防控制中心检验科，广西 桂林 541001

金黄色葡萄球菌在自然界中广泛存在，是引起细菌性食物中毒的主要致病菌之一，主要通过在食物中繁殖产生肠毒素引起腹痛、腹泻、恶心、呕吐等主要胃肠道症状[1]。金黄色葡萄球菌是引起食源性细菌性疾病暴发的重要病原体之一。在美国，导致食物中毒的金黄色葡萄球菌仅次于大肠杆菌，占细菌性食物中毒的33%，位居细菌性食物中毒的第二位；在加拿大则更高，占细菌性食物中毒的45%[2]；在我国则是位居食物中毒事件的第三位[3-4]。

随着抗生素在养殖场所、食品保鲜以及临床的广泛应用，医源性及食源性病原菌的耐药性对食品安全和临床治疗的危害越来越受到重视。自耐甲氧西林金葡萄球菌在抗生素选择压力下出现以来，其多药耐药特点迅速成为全球性公共卫生问题。研究表明，细菌对抗生素的耐药性可通过环境和食物链传播[5]。因此，了解食源性金黄色葡萄球菌的耐药情况对食品安全风险评估和临床感染防控具有重要意义。

2021 年5 月28 日，广西某市某中学发生一起以呕吐、腹痛、腹泻为主要症状的食物中毒，食物中毒人数共11 人。根据患者临床表现、流行病学调查、实验室检测结果，判定该事件为一起金黄色葡萄球菌污染引起的食物中毒事件。现对其流行病学调查结果和实验室检测结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

1.1.1 事件基本情况 2021 年5 月28 日上午10 ∶30开始，广西某市某中学校医室陆续有来自不同年级不同班级的学生因呕吐、腹痛、腹泻症状前来就诊，至当日16 ∶00，共计11 名学生就诊。

1.1.2 患病学生就餐情况 患病学生早餐食用了在该校2 号小卖部购买由某饼家生产的“脆皮法棍泡芙”。“脆皮法棍泡芙”为糕点（冷藏类）（标注生产日期：2021-05-28）。该小卖部共出售该商品34 份，罹患率为32.35%（11/34）。

1.2 方法

1.2.1 流行病学及现场卫生学调查 采用描述流行病学方法对病例的临床症状及三间分布特征进行分析，通过现场查看饼屋环境，访谈该饼屋工作人员，分析可疑食品污染源及可能危险因素。

1.2.2 实验室检测 样本采集：共采集患病学生肛拭子7 份，学校小卖部食品“脆皮法棍泡芙”4 份，某饼屋从业人员肛拭子7 份、手部涂抹样7 份，“脆皮法棍泡芙”（和学校食品非同一批次）1 份，外环境涂抹样4 份。

主要试剂与仪器：金黄色葡萄球菌增菌液、分离培养基（广东环凯公司），金黄色葡萄球菌显色培养基（科玛嘉，法国）、核酸提取试剂（江苏硕世公司），核酸检测试剂盒（深圳生科原公司），药敏试剂（珠海迪尔公司），测序试剂（illunina 公司）。HH.B11.500 电热恒温培养箱（上海跃进）、SSNP 全自动核酸提取仪（江苏硕世）、COBAS Z480 荧光定量PCR 检测系统（罗氏）、MALDI 全自动微生物质谱系统（法国布鲁克）、全自动微生物鉴定和药敏分析仪（美国THERMO 公司）、Miseq 高通量基因测序系统（美国illunina 公司）。

荧光定量PCR 法检测核酸：取200 μl 待检样品加入核酸提取试剂盒（磁珠法），进行核酸提取；将提取好的样品核酸提取液，分别用金黄色葡萄球菌、蜡样芽孢杆菌、诺如病毒核酸检测试剂盒（荧光PCR 法），按说明书设定循环参数进行检测。

金黄色葡萄球菌分离及鉴定：依据GB 4789.10-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》[6]、WS/T 80-1996《葡萄球菌食物中毒诊断标准及处理原则》[7]《WS 271-2007 感染性腹泻诊断标准》[8]，对食品、患者及从业人员肛拭子、手涂抹样本和外环境样本，分别进行金黄色葡萄球菌的培养、分离和鉴定。

金黄色葡萄球菌肠毒素的检测：用金黄色葡萄球菌肠毒素（Staphylococcus aureusenterotoxin，SEs）核酸检测试剂盒（荧光PCR 法），分别进行肠毒素A、B、C、D、E 型的检测，按照试剂说明书，样本检测结果ct 值≤36，有明显的指数增长，则判为阳性。

全基因组测序：对1 株来源于食品泡芙的金黄色葡萄球菌和1 株来源于患者肛拭子的金黄色葡萄球菌，制作gDNA、标记基因组DNA、扩增文库、纯化文库、文库混合，制备上机文库，用Miseq 高通量基因测序系统进行全基因组测序，用华大制造微生物基因组分析软件MGAP 进行有参组装拼接，进入NCBI 官网，对两株金黄色葡萄球菌的基因组序列进行比对（Nucleotide Blast）。

药物敏感性检测：用金黄色葡萄球菌药敏试剂板和细菌鉴定及药敏分析系统（DL-96A），对分离得到的金黄色葡萄球菌进行药敏试验，采用15 种抗生素进行检测，用大肠埃希菌ATCC25922 作为质量控制菌株，参照2020 年美国临床和实验室标准协会（Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI）标准[9]进行结果判定，抗菌药物敏感性分为敏感（sensitivity，S）、中介（intermediary，I）和耐药（resistance，R）。

2 结果

2.1 临床特征与体征

发病学生临床症状与体征主要为恶心、腹痛（100%，11/11）、呕吐（81.82%，9/11）、头痛头晕（45.45%，5/11）、腹泻（≥3 次/24 h）（36.36%，4/11）、全身乏力（18.18%，2/11），见表1。腹泻患者主要为水样便，无黏液脓血便。

表1 某市某中学食物中毒病例临床症状与体征分布（n=11）

2.2 流行病学特征

2.2.1 时间分布 第1 例病例于5 月28 日8 ∶30发病，最后1 例病例于5 月28 日11 ∶00 发病，发病高峰为5 月28 日10 ∶00，流行曲线显示为点源暴露模式（图1）。首末发病时间间隔（平均潜伏期）为2.5 h，发病时间平均数/中位数在10 ∶00，估计可能的暴露时间为7 ∶30 左右，可疑餐次为5 月28 日的早餐。

图1 某市某中学食物中毒发病时间分布

2.2.2 班级和人群分布 11 例病例分布在初二、初三、高二和高三，其中初二6 例、高三3 例、初三和高二各1 例；剩余年级均无人发病。患者年龄13 ～18 岁；男生8 例，女生3 例（表2）。

表2 某市某中学食物中毒病例人群分布特征（n=11）

2.3 饼家现场卫生学调查结果

该店有8 名从业人员，“脆皮法棍泡芙”生产场所为该店收银台的后面通道及裱花间：后面通道为烤制及泡芙酱配置场所，裱花间为挤泡芙酱场所。饼家老板自述当天批次脆皮法棍泡芙共出品50 个，于5 月28日凌晨使用普通面包车运送至该市某食品公司，食品公司使用面包车于5 ∶30 开始运往某学校，6 ∶10 送至该学校某小卖部，小卖部6 ∶40 左右开始售卖。该批脆皮法棍泡芙在贮存、运输、售卖过程中，均没有使用冷藏设备进行冷藏，不符合《食品安全国家标准糕点、面包卫生规范》（GB 8957-2016）[10]中，对有温度控制要求的食品，其贮存运输和销售应冷藏保存的要求。

2.4 实验室检测结果

2.4.1 微生物学检测结果 荧光定量PCR 法检测结果显示，诺如病毒和蜡样芽孢杆菌核酸均为阴性，金黄色葡萄球菌核酸阳性13 份。见表3。

表3 某市某中学食物中毒样品标本检测结果

对30 份样品进行金黄色葡萄球菌分离培养，共13 份样本分离培养出金黄色葡萄球菌，与PCR 结果完全符合。

2.4.2 金黄色葡萄球菌肠毒素检测结果 对7 株来源于患者肛拭子、2 株来源于从业人员肛拭子、4 株来源于食品的金黄色葡萄球菌，分别进行肠毒素A ～E 型的检测，结果显示，13 份样本均检测出金黄色葡萄球菌肠毒素A 型，金黄色葡萄球菌B、C、D、E 型均为阴性。

2.4.3 全基因组测序结果 对来源于食品泡芙样本和来源于患者肛拭子的金黄色葡萄球菌基因组序列进行比对，2 株金黄色葡萄球菌的序列一致性为99.44%，序列高度一致，E-value 值<1e-5。结果提示2 株金黄色葡萄球菌具有同源性。见图2。

图2 食品泡芙样品与患者肛拭子样本基因序列比对结果

2.4.4 药物敏感性检测结果 药物敏感性检测结果显示，分离出的13株菌均对青霉素耐药（耐药率100%）；对苯唑西林、四环素、万古霉素、红霉素、庆大霉素、克林霉素、左氧氟沙星、利奈唑胺、替考拉宁、利福平、达托霉素、复方新诺明、头孢西丁、呋喃妥因等14种抗生素敏感（敏感度100%）。

3 讨论

金黄色葡萄球菌隶属于葡萄球菌属，是革兰氏阳性菌，对营养需要量低，适宜生长温度为37℃，对不良环境抵抗力较强，因此能存活在各种恶劣环境中。它属于一种人畜共患病原体，人和动物都有很高的带菌率。据估计，该病原菌的携带者高达30%～80%[11]，且1/3 ～2/3 的携带者含有产肠毒素的菌株[12]，在金黄色葡萄球菌及其肠毒素食物中毒中，肠毒素超抗原家族成员占95%[13]。据报道，葡萄球菌肠毒素18 μg/100 g 食物即可致食物中毒[14]。

毒素和侵袭性酶是金黄色葡萄球菌的主要致病因子，包括SEs、血浆凝固酶、透明质酸酶、血溶血素、剥脱毒素等[15]。其中，SEs 是金黄色葡萄球菌群分泌的具有超抗原活性的细菌毒素，临床上金黄色葡萄球菌食物中毒大多数由A ～E 型肠毒素引起[12]。而携带A型肠毒素金黄色葡萄球菌是主要流行株[16]。本起食物中毒事件，经实验室检测也显示为A 型肠毒素。

富含淀粉、高蛋白、水分较多的食物是金黄色葡萄球菌的良好培养基，如肉类、牛奶及制品、剩菜剩饭等是引起中毒的主要食品。在我国华东和华南地区引起金黄色葡萄球菌食物中毒的主要食品为糕点类食品和米面食品，且主要是由于在加工时污染致病因子且存储不当而引发[2]。在本起食物中毒事件中，经卫生学调查与实验室检测也提示是由该饼家从业人员携带产肠毒素的金黄色葡萄球菌，在制作“脆皮法棍泡芙”过程中污染食物，“脆皮法棍泡芙”存储不当而引起。因为在饼屋外环境、饼屋另一批次的“脆皮法棍泡芙”中未检出金黄色葡萄球菌，但在2 名从业人员和小卖部剩余的“脆皮法棍泡芙”中检测出与患者肛拭子样本一致的金黄色葡萄球菌和A 型肠毒素，且在全基因组测序检测中，也发现来源于泡芙的金黄色葡萄球菌和来源于患者肛拭子样本的金黄色葡萄球菌，基因序列高度一致，提示具有同源性。

金葡菌肠毒素引起的食物中毒，临床主要表现为呕吐和腹泻，严重者可导致休克；发病急，潜伏期短，平均潜伏期2 ～4 h，一般为1 ～6 h，这与本起食物中毒事件中学生的发病潜伏期、临床症状、体征基本相符。金黄色葡萄球菌肠毒素具有热稳定性，在100℃环境中加热30 min 后仍能发挥作用，且不易被胃蛋白酶所破坏。产肠毒素的金黄色葡萄球菌在20℃以上作用8 ～10 h 后可产生大量SEs。因此，被产肠毒素金黄色葡萄球菌污染的食物，经过烹调后仍可引起食物中毒[12]。因此，为了更好且有效地预防金黄色葡萄球菌食物中毒的发生，需要对相关食物特别是米面食与糕点类通过冷藏保存、降低水活度等措施可抑制金黄色葡萄球菌的生长及其肠毒素的分泌[17]。

临床治疗金黄色葡萄球菌感染常使用青霉素、复方新诺明、克林霉素、四环素等抗生素。但随着广谱抗生素在水产养殖业的广泛应用，食源性金黄色葡萄球菌的耐药性呈上升趋势，甚至出现多重耐药菌[18]。本起食物中毒事件中分离的金黄色葡萄球菌菌株均对青霉素耐药，与上海市浦东新区[19]、深圳[20]、海南[21]等地情况类似。本检测结果提示在临床上对金黄色葡萄球菌食物中毒进行治疗时，使用青霉素无效果，要使用其他抗生素；同时也提示在养殖过程中在食品饲料中添加抗生素需要谨慎，因为对食源性病原体的耐药性是由于长期在养殖饲料中添加抗生素作为预防措施而引起的[16]。

综上所述，本次食物中毒事件是由该饼家从业人员携带产肠毒素的金黄色葡萄球菌，在制作“脆皮法棍泡芙”过程中污染食物，且食物存储不当而引起的A 型肠毒素食物中毒，菌株对青霉素耐药。需加强对食品生产、运输、售卖环节监管，保证食品安全，以便更有效地防止类似食物中毒的发生，同时谨慎使用抗生素。