[科普中國]-微生物污染

簡介

微生物及其代謝產(chǎn)物對生態(tài)環(huán)境及對其他生物造成的毒性作用稱為微生物污染。微生物污染的毒性作用主要包括三個方面，第一是微生物大量繁殖，與其他生物爭奪營養(yǎng)物質(zhì)和生存空間；第二是微生物通過一定途徑以生命形態(tài)侵染其他生物；第三是微生物通過代謝活動產(chǎn)生并釋放大量的有毒產(chǎn)物，以此破壞生態(tài)環(huán)境和殺傷其他生物。2

微生物是一類特殊的生物群體，它們既是環(huán)境污染物的受害者，又是環(huán)境污染物的釋放者，還是環(huán)境污染物的清除者。不同的微生物在環(huán)境污染物的產(chǎn)生、 排放與清除過程中擔(dān)任著不同的角色。由于微生物是一個種類多、數(shù)量大、分布廣、功能強大的生物群體，學(xué)習(xí)和研究微生物對生態(tài)環(huán)境，尤其是對其他生物的生態(tài)毒理學(xué)作用是非常重要的。

微生物對大氣的污染，與普通的環(huán)境污染關(guān)系密切。如由于粉塵增多，造成灰霾天氣，會減少陽光的照射，從而為微生物創(chuàng)造了生存的條件。一般情況下，潮濕的氣候十分適合微生物的生長。

空氣微生物污染的嚴(yán)重程度具有以下幾個規(guī)律：一是工業(yè)區(qū)最為嚴(yán)重，工業(yè)越密集污染越嚴(yán)重。首先為交通樞紐區(qū)（如 各火車站和汽車站），其次是商業(yè)區(qū)，再次是居民區(qū)。二是在城市中，工業(yè)化程度越高，城市污染越嚴(yán)重。三是在季節(jié)上， 春、冬兩季里的大氣微生物污染相對更嚴(yán)重一些。1

污染種類微生物污染包括有害微生物污染、病原微生物污染和微生物毒素污染三種類型。

有害微生物污染因環(huán)境條件變化打破了正常的生態(tài)平衡體系，抑制一些微生物生長而促進另一些微生物旺長，形成了不同于正常微生物群落結(jié)構(gòu)的有害微生物群落，改變原來的生態(tài)功能，造成了環(huán)境質(zhì)量的惡化，直接或間接地影響其他生物的生存。與另外兩種類型的微生物污染相比，這類微生物污染的毒性作用范圍更廣， 后果更為嚴(yán)重。有害微生物群落的物種構(gòu)成可能包括細(xì)菌、真菌、藻類、原生動物等各種微生物，不僅包括了有害微生物種類，甚至包括了一些正常條件下的有益微生物種類。

從此可知，對于生態(tài)毒理學(xué)來說，凡是對生態(tài)系統(tǒng)有害的微生物及其群落均為有害微生物。因此，這類微生物群落的種群并不是確定的，而會隨環(huán)境條件的變化而改變。2

病原微生物病原微生物是指可以通過一定的機制侵染動物、植物及其他微生物，并使其生病或死亡的一類微生物。

人與動物的病原微生物：引起人與動物生病的病原微生物種類很多，有寄生蟲、真菌、細(xì)菌、病毒、阮病毒等。病原細(xì)菌的數(shù)量最大，引起的疾病最多，是人與動物傳染性疾病的元兇之 一。病原細(xì)菌包括革蘭氏陰性和陽性菌、支原體、衣原體、立克次氏體、螺旋體等，至少有110個屬的細(xì)菌會引發(fā)人和動物的疾病。

迄今為止，已發(fā)現(xiàn)大約有100多種病毒與人類和動物的疾病有關(guān)。由于病毒對抗生素不敏感而成為目前人與動物最兇悍的殺手。這是一類只有核酸和蛋白質(zhì)組成的生命體，無獨立生存能力，行寄生生活。然而病毒的繁殖能力極強， 在很短時間內(nèi)就會在一個宿主細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生高達10萬個之多的病毒，造成宿主細(xì)胞崩解和組織系統(tǒng)損傷。

一般認(rèn)為，人與動物的病原真菌并不多，大約只有400多種。病原真菌對動物的毒性作用并不太強，但它們是最頑固的病原微生物，染病后很難治愈與根除。根據(jù)發(fā)病部位將真菌病分為淺部和深部真菌病。真菌除直接引起細(xì)胞性感染外，更多的是分泌真菌毒素導(dǎo)致人與動物生病。

寄生蟲病是嚴(yán)重影響人類和畜禽健康的另一大類傳染病。迄今為止，世界上仍有數(shù)以億計的人患有瘧疾病、血吸蟲病、淋巴絲蟲病，受這些寄生蟲威脅的人群更是高達患病人數(shù)的10倍以上。此外，全球感染鉤蟲、蛔蟲的病人數(shù)較上述寄生蟲病人更多，發(fā)病率更高。

植物病原微生物：植物病原微生物是又一類微生物污染物，它們會使農(nóng)作物、果樹、牧草以及森林發(fā)生大面積的傳染病，造成巨大的經(jīng)濟損失和環(huán)境破壞。植物病原微生物包括真菌、細(xì)菌、放線菌、螺原體、類立克次氏體、類菌原體、病毒、類病毒等，其中真菌病原菌種類最多，對植物毒性作用最大。其次是病毒，已知的植物病毒有900多種，且推測這僅僅占到植物病毒種類的10%。而細(xì)菌主要侵染高等被子植物，每種糧食、蔬菜、果樹等作物上幾乎都會有·種或幾種細(xì)菌感染。

微生物的病原體：微生物也會被病原體感染而患病，甚至死亡。這些病原體就是病毒。細(xì)菌、真菌、藻類、原生動物等具有細(xì)胞形態(tài)的微生物，都有相應(yīng)的病原病毒，細(xì)菌和放線菌的病毒又被稱為噬菌體。微生物的病毒也是僅由核酸與蛋白質(zhì)組成，其核酸或單鏈或雙鏈，或DNA或RNA。噬菌體的核酸大多數(shù)為DNA，少 數(shù)為RNA，而至今發(fā)現(xiàn)的真菌病毒都是dsRNA，藻類病毒則都是dsDNA。噬菌體的基本形態(tài)為蝌蚪形、球形和線形三種，而真核微生物的病毒呈球形，如蘑菇病毒，少數(shù)也有槍彈狀或磚形。2

微生物毒素微生物毒素是一類由微生物合成并釋放到寄主生物體內(nèi)或生態(tài)環(huán)境中殺傷其他生物的有毒物質(zhì)。根據(jù)這一定義，微生物毒素應(yīng)該包括殺傷人、動物、植物和微生物的所有由微生物合成的有毒物質(zhì)。然而，根據(jù)傳統(tǒng)，總是把殺傷微生物的這類有毒物質(zhì)從毒素中劃分出去，稱作抗菌素，僅將毒傷人和動植物的微生物產(chǎn)物稱作微生物毒素。 各類微生物，包括病毒、細(xì)菌、真菌、藻類和原生動物等，都會合成微生物毒素。微生物毒素種類繁多、結(jié)構(gòu)多樣、功能各異。目前已發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌毒素有220 多種，真菌毒素不下200種。藻類和線蟲毒素多種。

此外，還發(fā)現(xiàn)病毒也可編碼微生物毒素。一般來說，細(xì)菌毒素大多為多肽和脂多糖類大分子化合物，而真菌毒素大多為一些小分子化合物。藻類與原生動物的毒素則有多肽，也有小分子毒素依照毒素的細(xì)胞學(xué)特性，又可將它們分為內(nèi)毒素和外毒素。內(nèi)毒素是細(xì)胞壁的組成成分，只有當(dāng)細(xì)胞破裂或溶解時才可釋放出來。外毒素則是在細(xì)胞生長期間從完整細(xì)胞中釋放出來的代謝產(chǎn)物。一般來說，外毒素有著比內(nèi)毒素更強的毒性。2

污染途徑微生物污染常見的是空氣的微生物污染和水的微生物污染。空氣雖然不是微生物產(chǎn)生和生長的自然環(huán)境，沒有細(xì)菌和其他形式的微生物生長所需要的足夠的水分和可利用的養(yǎng)料， 但由于人們的生產(chǎn)和生活活動使空氣中可能存在某些微生物， 包括一些病原微生物如結(jié)核桿菌、白喉桿菌、金葡菌、流感病毒、麻疹病毒等，可成為空氣傳播疾病的病原。

室內(nèi)空氣微生物污染是呼吸道傳播疾病的主要原因，微生物可附著于塵埃、飛沫小滴以及小滴核上，并以它們作為介質(zhì)進人體內(nèi)而引起疾病。易感者只要與傳染源有短時間的接觸即有可能發(fā)病。病原微生物通過空氣傳播的疾病主要有：肺結(jié)核、肺炎鏈肺炎、流行性腦脊髓膜炎、白喉、百口咳流行性感冒、流行性腮腺炎、麻疹、天花、水痘等。

水是微生物廣泛分布的天然環(huán)境，無論地面水、地下水甚至雨水或雪水都含有多種微生物。水中的微生物大部分來自土壤，小部分是和塵埃一起由空氣中沉降下來的。此外尚有一小 部分是隨垃圾、人畜糞便以及某些工業(yè)廢棄物進人水體的。水體中的病原體主要來自人畜糞便。由于某些病原微生物污染水體后可引起傳染病的爆發(fā)流行，對人類健康造成極大的威脅。

常言說“百病從口入”，水是人類生存所必不可少的?，F(xiàn) 代流行病學(xué)統(tǒng)計表明，由于飲水而引起的疾病占總發(fā)病數(shù)的一半以上。通過水傳播的疾病主要有沙門氏桿菌病、志賀氏菌病、霍亂、副霍亂、彎曲桿菌性腸炎、病毒性肝炎、病毒性胃腸炎、阿米巴痢疾等，其中以胃腸道疾病最常見。1

微生物污染食品的途徑可分為兩大類：內(nèi)源性污染和外源性污染。3

內(nèi)源性污染凡是作為食品原料的動植物體，由于本身帶有的微生物而造成的食品污染稱為內(nèi)源性污染，也稱第一次污染。如畜禽在飼養(yǎng)期間，其消化道、上呼吸道和體表總是存在一定類群和數(shù)量的微生物；受到沙門菌、炭疽桿菌等病原微生物感染的畜禽的某些器官和組織內(nèi)會有病原微生物存在。3

外源性污染食品在生產(chǎn)加工、運輸、貯藏、銷售、食用過程中，通過水、空氣、人、 動物、機械設(shè)備及用具等發(fā)生的微生物污染稱為外源性污染，也稱第二次污染。

水污染，水既是食品的原料或配料成分，也是清洗、冷卻、冰凍等食品生產(chǎn)加工過 程中不可缺少的物質(zhì)，設(shè)備、環(huán)境及工具的清洗也需要大量用水二各種天然水源（地表水和地下水）不僅是微生物的污染源，也是微生物污染食品的主要介質(zhì)。自來水是天然水凈化消毒后供飲用的，正常情況下含菌較少，但若自來水管出現(xiàn)漏洞、管道中壓力不足或暫時變成負(fù)壓時，則會引起管道周圍環(huán)境中的微生物滲漏進人管道，使水中的微生物數(shù)量增加。生產(chǎn)所用的水如果被生活污水、醫(yī)院污水等污染，就會使微生物數(shù)量驟增，水中不僅含有細(xì)菌、病毒、 真菌、鉤端螺旋體，還可能含有寄生蟲，用這種水進行食品生產(chǎn)會造成嚴(yán)重的微生物污染，甚至可能導(dǎo)致其他有毒物質(zhì)污染。所以水的衛(wèi)生質(zhì)量與食品的衛(wèi) 生質(zhì)量密切相關(guān)，食品生產(chǎn)用水必須符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

空氣污染，空氣中的微生物可能來自土壤、水、人及動植物的脫落物和呼吸道、消化道的排泄物人體的痰沫、鼻涕與唾液的小水滴中含有的微生物包括病原微生物，它們可隨著灰塵、水滴的飛揚、沉降而污染食品，人在講話或打噴嚏時， 距人體1.5m的范圍內(nèi)是直接污染區(qū)。因此不應(yīng)使食品直接暴露在空氣中。

人及動物接觸污染，從事食品生產(chǎn)的人員，如果不經(jīng)常清洗身體、衣帽，會有大量的微生物附在其上，通過皮膚、毛發(fā)、衣帽與食品接觸而造成污染；食品在加工、運輸、 貯藏及銷售過程中，如果被鼠、蠅、蜂螂等直接或間接接觸，同樣會造成微生物污染。研究發(fā)現(xiàn)，每只蒼蠅帶有數(shù)百萬個細(xì)菌，80%的蒼蠅腸道中有痢疾桿菌，鼠類糞便中有沙門菌、鉤端螺旋體等病原微生物。

加工設(shè)備及包裝材料污染，食品生產(chǎn)加工、運輸、貯藏過程中所用的各種機械設(shè)備及包裝材料，在未經(jīng)消毒或滅菌前，會帶有不同數(shù)量的微生物而污染食品，使用未經(jīng)消毒滅菌的設(shè)備越多，造成微生物污染的機會也越大。已經(jīng)消毒滅菌的食品，如果使用的包裝材料未經(jīng)滅菌處理，則會造成食品的二次污染。3

預(yù)防措施預(yù)防微生物的污染主要是通過減弱或消除微生物污染食品的各種因素和機會來實現(xiàn)的。要減弱或消除微生物污染，就要在原材料的收集、前處理、加工、運輸及貯藏等各個環(huán)節(jié)嚴(yán)格控制，加強環(huán)境衛(wèi)生的管理，從生產(chǎn)的環(huán)境、設(shè)備和工作人員等各個方面盡可能減少徽生物污染食品的機會，防止微生物污染食品。食品原料在加工前，不論是動物性的還是植物性來源的， 都會受到一定程度的微生物污染，因此要選擇優(yōu)質(zhì)健康的原材料進行生產(chǎn)。原材料的運輸和貯藏會進一步增加微生物污染的機會，要有抑制或殺滅微生物的措施，防止微生物的迅速繁殖而避免在加工前即發(fā)生原料的腐敗變質(zhì)。4

土壤微生物污染的預(yù)防。目前所采取的措施主要有兩個：①加強對人、 畜糞便的管理，采取高溫堆肥、沼氣發(fā)酵、消毒等措施，對糞便、污水、垃圾進行無害化處理后再用于農(nóng)田旅肥、灌溉，這是防止土壤微生物污染的 重要措旅；②直接對土壤施藥殺菌和消毒。高溫堆肥、沼氣發(fā)酵中產(chǎn)生的高溫和缺氧狀態(tài)，可殺死病原微生物和寄生蟲卵。高溫堆肥和沼氣發(fā)酵法必須符合衛(wèi)生部制定的相應(yīng)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。5

在生活中還需要做以下措施來預(yù)防微生物污染帶來的危害：

①加強衛(wèi)生宣傳：告訴群眾，不吃不清潔的食物。凡是肉、魚、蛋等食品均應(yīng)充分煮熟后食用。 ②搞好廚房衛(wèi)生：要經(jīng)常打掃干凈，夏季應(yīng)有防蠅設(shè)備，積極消滅老鼠、蒼蠅、蟑螂等。 ③不用生糞對蔬菜施肥。蔬菜食用前必須用清水洗凈， 最好熟食。夏季吃生冷蔬菜及瓜、果時均應(yīng)洗凈，最好用開水燙過。剩余的隔餐飯菜，特別是肉類，食前應(yīng)重新加熱。 ④作好患傳染病病畜及家禽的隔離及治療。病畜在宰后或病死后，除炭疽病外（可請當(dāng)?shù)孬F醫(yī)確定），一般均可食用，但食用時必須將其充分煮熟。病畜肉不準(zhǔn)出售。 切、盛生肉的用具，不要再用來切、盛熟肉或其他食品。 必須用時，應(yīng)煮沸消毒或用開水燙洗過，才能使用。 ⑤食品工作人員，應(yīng)政治可靠，身體健康，經(jīng)常搞好個人衛(wèi)生，工作前大小便后要洗手。傷寒、痢疾、傳染性肝炎等病的患者或帶菌者，應(yīng)調(diào)離或治愈后再從事本項工作。6

應(yīng)用與影響空氣是人類賴以生存的重要因子，但空氣中存在著相當(dāng)數(shù)量的微生物，其中的病原微生物通過塵埃、飛沫傳播,影響人體健康。室內(nèi)空氣中微生物數(shù)量的多少與居室環(huán)境、清潔衛(wèi)生狀況、人員密度和活動情況、空氣流通程度等因素有關(guān)，通過采取一定手段，可將室內(nèi)微生物的數(shù)量降至較低水平，從而減少微生物污染。7

在發(fā)達國家具有代表性的新的食品安全性問題包括：微生物污染、自然環(huán)境的食品毒素、農(nóng)藥及其他化學(xué)品殘留物、獸用藥物殘留、食品添加劑的不正確使用等。特別是環(huán)境污染和化學(xué)藥品的不正確使用越來越成為現(xiàn)代人類生活的主要隱患。8

手術(shù)器械污染菌數(shù)隨手術(shù)時間延長而增加，污染的菌類與空氣中者較一致。以無菌單遮蓋，用后及時擦去血跡，減少人員流動量，均可使器械污染菌量減少。9