李嘉銘，董慶利，楊昌穎，王 翔，馬 悅，秦曉杰

（上海理工大學(xué)健康科學(xué)與工程學(xué)院，上海 200093）

沙門氏菌（Salmonella）是全球細(xì)菌性食源性疾病的重要致病因子[1]，雞蛋及蛋制品是其傳播的重要食品載體[2-4]。國(guó)內(nèi)外每年因食用沙門氏菌污染的雞蛋而引發(fā)的食物中毒事件屢見不鮮。世界衛(wèi)生組織對(duì)特定食品引發(fā)沙門氏菌病的評(píng)估報(bào)告指出，在美國(guó)、歐洲、亞洲、西太平洋等地，由污染雞蛋引起的沙門氏菌病占20%～27%[5]。我國(guó)是全球最大的雞蛋生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，每年雞蛋平均產(chǎn)量達(dá)3 095萬 t，占全球雞蛋總產(chǎn)量的40%以上[6]。根據(jù)疾病預(yù)防控制中心估計(jì)，我國(guó)每年平均約有5 300萬 人因食用被沙門氏菌污染的帶殼鮮蛋而患沙門氏菌病[7]，這對(duì)公眾健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。近年來，雞蛋中檢出的沙門氏菌血清型種類增多，但腸炎沙門氏菌（Salmonellaentericaserovar Enteritidis，S.Enteritidis）仍是檢出最頻繁且最主要的血清型[8]。

雞蛋具有天然的自我防御體系以保護(hù)其免受細(xì)菌的入侵。其中，蛋殼和蛋殼膜構(gòu)成了物理屏障，蛋清抑菌組分（如溶菌酶、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、抗生物素蛋白、小分子抗菌肽、核酸酶等）和堿性環(huán)境組成了化學(xué)屏障[9-10]，細(xì)菌入侵雞蛋并在其中生存必須克服這些逆境。沙門氏菌常通過滲透的方式從雞蛋蛋殼進(jìn)入蛋清，但大多數(shù)血清型在蛋清抑菌組分中難以存活，僅有腸炎沙門氏菌憑借自身獨(dú)特的分子調(diào)節(jié)機(jī)制可抵抗蛋清逆境，在雞蛋內(nèi)生存并增殖[11-12]，進(jìn)而引發(fā)嚴(yán)重的食品安全問題。針對(duì)腸炎沙門氏菌在蛋清中的這種存活優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者從脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)性、DNA損傷修復(fù)等角度探究了該致病菌應(yīng)對(duì)蛋清逆境的分子機(jī)制[13-16]，但由于采用的技術(shù)手段、所用的菌株和處理?xiàng)l件不同，挖掘出的代謝通路及抗逆基因存在差異。另外，近些年高通量測(cè)序及組學(xué)技術(shù)也被用于揭示腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活機(jī)制研究，然而相關(guān)研究進(jìn)展目前還鮮見被系統(tǒng)性報(bào)道。

控制雞蛋生產(chǎn)、流通以及消費(fèi)過程中沙門氏菌的污染，可以降低沙門氏菌病暴發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。目前，流通環(huán)節(jié)控制沙門氏菌污染雞蛋的方法主要是清洗、涂蠟、快速冷凍、低溫貯藏等[17-20]，這些方法雖然能一定程度上降低細(xì)菌的數(shù)量，但也會(huì)不同程度地影響雞蛋的品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。更為重要的是，上述方法并不能完全消除雞蛋內(nèi)的沙門氏菌。研究發(fā)現(xiàn)，腸炎沙門氏菌主要通過受感染的蛋雞垂直傳播的方式污染雞蛋，因此防控沙門氏菌的首要方法是從源頭控制。在蛋雞養(yǎng)殖環(huán)節(jié)，疫苗接種和噬菌體治療等生物方法成為防控沙門氏菌污染的重要方向[12,21]。

本文就沙門氏菌污染雞蛋現(xiàn)狀及傳播途徑、腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的分子機(jī)制研究進(jìn)展及沙門氏菌污染雞蛋的生物防控方法進(jìn)行綜述，并對(duì)未來沙門氏菌存活機(jī)制的揭示及其防控措施進(jìn)行展望，旨在為蛋類食品中沙門氏菌的防控提供參考，從而保障雞蛋的安全性。

1 沙門氏菌污染雞蛋現(xiàn)狀及途徑

1.1 沙門氏菌污染雞蛋導(dǎo)致的食物中毒情況

沙門氏菌廣泛存在于動(dòng)物性食品（如肉、蛋、奶等）和植物性食品（如水果、蔬菜、果汁等）中，其中雞蛋、蛋制品和雞肉是其傳播的主要食品載體。無論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，每年因食用受沙門氏菌污染的雞蛋及蛋制品而導(dǎo)致的食物中毒事件頻繁暴發(fā)。據(jù)歐洲食品安全局報(bào)道，2019年歐盟暴發(fā)的沙門氏菌病中有37%與食用污染的雞蛋和蛋制品有關(guān)[3]。在美國(guó)，每年約有320萬 枚雞蛋受腸炎沙門氏菌污染，導(dǎo)致80萬 人罹患沙門氏菌病，雞蛋已成為潛在危害性食品[22]。在我國(guó)，沙門氏菌在商業(yè)雞蛋中的檢出率高達(dá)0.5%，其中腸炎沙門氏菌血清型占46.4%[2]。目前，通過污染雞蛋引發(fā)食物中毒事件的沙門氏菌血清型有多種，如腸炎沙門氏菌、鼠傷寒沙門氏菌（S.Typhimurium）、印第安納沙門氏菌（S.Indiana）、嬰兒沙門氏菌（S.Infantis）、布靈得盧柏沙門氏菌（S.Braenderup）等[23-27]，但腸炎沙門氏菌是雞蛋中檢出最頻繁且引發(fā)沙門氏菌病最主要的血清型，其他血清型引發(fā)的食物中毒事件相對(duì)較少（表1）。

表1 國(guó)內(nèi)外與雞蛋及蛋制品相關(guān)的部分沙門氏菌病暴發(fā)事件Table 1 Some outbreaks of Salmonella related to eggs or egg products worldwide

1.2 沙門氏菌污染雞蛋的主要方式

雞蛋雖具有蛋殼、蛋殼膜和卵黃膜等物理屏障，但沙門氏菌卻可以侵入雞蛋內(nèi)部，通過運(yùn)動(dòng)從蛋清或卵黃膜附近遷移至卵黃膜，并穿透卵黃膜進(jìn)入營(yíng)養(yǎng)豐富的卵黃中大量繁殖。依據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道，沙門氏菌污染雞蛋主要通過垂直傳播和水平傳播兩種方式[11,43]。垂直傳播即由蛋雞生殖系統(tǒng)中的沙門氏菌直接污染雞蛋的蛋黃、蛋白、蛋殼膜和蛋殼等，而水平傳播即由蛋雞的腸道、糞便或雞場(chǎng)周圍環(huán)境（如與雞蛋接觸的蛋網(wǎng)、傳送帶等）中的沙門氏菌通過蛋殼和蛋殼膜滲透進(jìn)入雞蛋內(nèi)部。目前，關(guān)于沙門氏菌污染雞蛋的途徑，哪種占主導(dǎo)還沒有明確定論。但對(duì)于腸炎沙門氏菌而言，多數(shù)研究認(rèn)為垂直傳播是沙門氏菌污染雞蛋的主要方式[11]。

2 雞蛋的防御體系

雞蛋從外向內(nèi)主要由表層膜、蛋殼、蛋殼膜、蛋清、卵黃膜和卵黃等部分組成，這種特殊的結(jié)構(gòu)能保護(hù)其免受細(xì)菌的入侵（圖1）。其中，蛋清是主要的化學(xué)屏障，其高黏著度可限制細(xì)菌的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而阻止細(xì)菌利用雞蛋中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行繁殖。隨著雞蛋貯藏明間的延長(zhǎng)，蛋清中二氧化碳會(huì)通過蛋殼孔釋放導(dǎo)致其pH值呈堿性，從而影響細(xì)菌的pH值穩(wěn)態(tài)。更為重要的是，蛋清中含有豐富的抑菌蛋白質(zhì)和肽，如溶菌酶、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白、抗生物素蛋白、防御素、核酸酶等，能夠抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)[9]。

圖1 雞蛋的防御體系Fig.1 Self-defense system of eggs

3 腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的分子機(jī)制

3.1 腸炎沙門氏菌在雞蛋蛋清中的存活優(yōu)勢(shì)

相對(duì)于沙門氏菌的其他血清型，腸炎沙門氏菌在蛋清中呈現(xiàn)出較強(qiáng)的存活特征。例如，de Vylder等[44]測(cè)定了89 株沙門氏菌（包含5 個(gè)血清組）在42 ℃蛋清中孵育24 h后的存活數(shù)量，發(fā)現(xiàn)腸炎沙門氏菌的存活率顯著高于其他沙門氏菌血清型和血清組。另外，與其他細(xì)菌如大腸桿菌相比，腸炎沙門氏菌感染蛋清后也呈現(xiàn)出存活優(yōu)勢(shì)。Clavijo等[13]比較了腸炎沙門氏菌和鼠傷沙門氏菌以及大腸桿菌在37 ℃蛋清中的存活情況，發(fā)現(xiàn)腸炎沙門氏菌存活能力顯著強(qiáng)于鼠傷寒沙門氏菌和大腸桿菌。Alabdeh等[45]分析了不同體積分?jǐn)?shù)的蛋清（0%、10%、100%）、溫度（37～48 ℃）、pH值（7.8、9.3）和初始接種濃度（3～8（lg（CFU/mL）））下腸炎沙門氏菌和大腸桿菌的抗逆能力，研究得出不同影響因素下腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清逆境的能力顯著高于大腸桿菌。同明，研究證實(shí)腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活能力顯著強(qiáng)于印第安納沙門氏菌和大腸桿菌[16]。腸炎沙門氏菌在蛋清中的這種存活優(yōu)勢(shì)是其通過垂直傳播進(jìn)入雞蛋內(nèi)部并引發(fā)食物中毒的決定因素。

3.2 研究手段

蛋清的高黏著度、堿性環(huán)境以及豐富的抗菌成分構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的抑菌體系。腸炎沙門氏菌因具有獨(dú)特的抵抗蛋清逆境的能力而在雞蛋內(nèi)部存活，進(jìn)而通過污染雞蛋及相關(guān)制品進(jìn)行傳播，引發(fā)食品安全問題。針對(duì)腸炎沙門氏菌蛋清抗性問題，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者通過各種技術(shù)手段來揭示該致病菌在雞蛋中的存活機(jī)制，包括體內(nèi)表達(dá)技術(shù)、轉(zhuǎn)座子突變技術(shù)、基因芯片、基因組測(cè)序以及轉(zhuǎn)錄組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)，具體研究手段和處理?xiàng)l件歸納至表2。

表2 腸炎沙門氏菌在雞蛋中的存活機(jī)制研究手段Table 2 Research methods for studying the survival mechanism of Salmonella enteritidis serovar Enteritidis in eggs

3.3 腸炎沙門氏菌在雞蛋蛋清中的存活機(jī)制

近年來，腸炎沙門氏菌在雞蛋蛋清中獨(dú)特的存活機(jī)制已成為食品安全領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者將該血清型作為一種典型模式菌株，從基因水平和蛋白質(zhì)水平挖掘腸炎沙門氏菌抵抗蛋清逆境的重要通路和基因，并進(jìn)一步通過基因缺失與回補(bǔ)和定點(diǎn)突變技術(shù)，鑒定關(guān)鍵的抗逆基因。依據(jù)現(xiàn)階段研究進(jìn)展，總結(jié)各研究中挖掘出的共有通路和抗逆元件，主要概括為營(yíng)養(yǎng)脅迫響應(yīng)、細(xì)胞膜脅迫響應(yīng)、DNA損傷修復(fù)、堿性pH值適應(yīng)、滲透脅迫響應(yīng)和能量代謝等6 個(gè)方面（圖2）。

圖2 腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的分子機(jī)制Fig.2 Molecular mechanism of Salmonella enteritidis serovar Enteritidis survival in egg white

3.3.1 營(yíng)養(yǎng)脅迫響應(yīng)

蛋清中含有高濃度的卵轉(zhuǎn)鐵蛋白和高親和力的維生素結(jié)合蛋白（如抗生素蛋白），它們分別能夠螯合鐵離子和生物素，使細(xì)菌處于缺鐵和生物素的營(yíng)養(yǎng)脅迫環(huán)境，不利于細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖[9]。前期研究結(jié)果顯示，腸炎沙門氏菌通過調(diào)節(jié)自身的三價(jià)和二價(jià)鐵離子吸收系統(tǒng)，合成并分泌鐵載體（即腸桿菌素和沙門菌素）螯合外源鐵離子來應(yīng)對(duì)蛋清的缺鐵環(huán)境，進(jìn)而維持細(xì)胞內(nèi)鐵離子的平衡（圖2A）。無論是在基因水平還是蛋白質(zhì)水平，腸炎沙門氏菌鐵載體合成與轉(zhuǎn)運(yùn)（entABCDEF、iroBCDEN、fepABCD）、鐵-鐵載體復(fù)合物的吸收系統(tǒng)（exbB、exbD、tonB）、胞內(nèi)鐵離子釋放（fes）以及二價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)運(yùn)（feoAB）等相關(guān)元件表達(dá)上調(diào)[16,49,51]。同明，腸桿菌素合酶EntF、三價(jià)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白TonB以及二價(jià)鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白FeoA和FeoB的編碼基因缺失，導(dǎo)致腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活能力顯著降低，而在蛋清中加入鐵離子后，突變株的存活能力又恢復(fù)至原始菌株水平[52]。外膜通道蛋白TolC通常與細(xì)菌的多重耐藥性與致病性相關(guān)，可用于輸出細(xì)菌分泌物或有害物質(zhì)，研究發(fā)現(xiàn)該蛋白缺失使得腸炎沙門氏菌抵抗蛋清逆境的能力下降，且在腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)卵轉(zhuǎn)鐵蛋白抑菌組分中發(fā)揮關(guān)鍵作用[53]。由此可知，腸炎沙門氏菌通過調(diào)節(jié)鐵離子吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制來抵抗蛋清中卵轉(zhuǎn)鐵蛋白的脅迫。

另外，生物素是細(xì)菌中各類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)中間代謝所需的鋪酶因子[54]。生物素合成系統(tǒng)是腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清抗生物素蛋白的一種策略。研究發(fā)現(xiàn)，蛋清脅迫下腸炎沙門氏菌生物素合成相關(guān)基因bioABCDF的表達(dá)顯著上調(diào)，且生物素合酶基因bioB缺失以及bioC突變均顯著降低了腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活率[15,48-49]（圖2A），但其他生物素合成相關(guān)基因是否發(fā)揮重要作用尚不清楚，需進(jìn)一步進(jìn)行功能驗(yàn)證。

3.3.2 細(xì)胞膜脅迫響應(yīng)

腸炎沙門氏菌細(xì)胞膜由細(xì)胞外膜、肽聚糖和細(xì)胞內(nèi)膜三部分組成，是抵御蛋清逆境的重要屏障，也是蛋清中抗菌肽、溶菌酶、蛋白酶等脅迫因子攻擊的靶標(biāo)。蛋清中的防御素（如AvBD11和Gallin）是一類非糖基化、富含半胱氨酸的陽離子抗菌肽，主要通過靜電結(jié)合細(xì)菌細(xì)胞膜形成多聚體孔道，使得必需離子和營(yíng)養(yǎng)物泄露，滲透壓失衡，引起細(xì)菌死亡[55-56]。蛋清中溶菌酶的抑菌機(jī)制主要包括3 個(gè)方面：水解細(xì)胞壁肽聚糖；與細(xì)胞外膜LPS結(jié)合，引發(fā)LPS重排，導(dǎo)致細(xì)胞外膜破裂或穿孔；抑制細(xì)菌DNA和RNA的合成[57-58]。沙門氏菌通過啟動(dòng)自身細(xì)胞膜完整性和修復(fù)相關(guān)機(jī)制來應(yīng)對(duì)上述脅迫因子，如LPS合成、Tol-Pal系統(tǒng)和雙組分調(diào)控系統(tǒng)（圖2B）。

LPS作為沙門氏菌最外層屏障，能夠阻擋蛋清中的抑菌組分與細(xì)菌直接接觸，從而對(duì)細(xì)菌起到保護(hù)作用[59-60]。LPS中O抗原長(zhǎng)度、疏水性和多糖部分電荷的改變都可能導(dǎo)致陽離子肽與其結(jié)合能力的改變，從而影響沙門氏菌在蛋清中的存活[61]。研究發(fā)現(xiàn)，控制O抗原長(zhǎng)度相關(guān)基因wzz和fepE以及O抗原合成相關(guān)基因rfbH和rfaI的缺失導(dǎo)致腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活能力顯著降低甚至死亡[46]。因此，LPS的完整性和穩(wěn)定性在腸炎沙門氏菌蛋清抗逆過程中發(fā)揮重要作用。

在沙門氏菌等革蘭氏陰性菌中，Tol-Pal系統(tǒng)是高度保守的膜蛋白系統(tǒng)之一，由外膜-肽聚糖相連的脂蛋白Pal、周質(zhì)蛋白TolB和內(nèi)膜蛋白復(fù)合體TolQRA組成，將細(xì)胞外膜、肽聚糖和內(nèi)膜固定在一起，以維持細(xì)胞膜完整性和穩(wěn)定性[62-63]。前期研究發(fā)現(xiàn)，位于Tol-Pal基因簇上的硫酯酶基因ybgC缺失后，腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活數(shù)量顯著降低，而該基因回補(bǔ)后菌株存活能力也隨之恢復(fù)[51]。此外，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)ybgC基因能夠調(diào)控細(xì)胞膜脂肪酸的組成，影響細(xì)胞外膜滲透性增強(qiáng)和細(xì)胞形態(tài)，進(jìn)而應(yīng)對(duì)蛋清溶菌酶抑菌組分的脅迫[64]，但該基因的具體作用機(jī)制還需進(jìn)一步探究。另外，外膜孔道蛋白TolC通過維持腸炎沙門氏菌細(xì)胞壁/膜完整性來抵御蛋清逆境[53]。最新研究發(fā)現(xiàn)，多重耐藥外排泵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白AcrD也同樣在腸炎沙門氏菌蛋清抗逆中發(fā)揮著重要作用[65]。

雙組分調(diào)控系統(tǒng)CpxR/A和σ因子SigE是細(xì)菌應(yīng)對(duì)胞膜脅迫的關(guān)鍵調(diào)控因子[66-67]，這兩個(gè)系統(tǒng)在腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清胞膜脅迫和堿性pH值中均顯著上調(diào)并發(fā)揮了重要作用。其中，CpxR蛋白編碼基因的缺失使得腸炎沙門氏菌在不同貯藏溫度下（4、20、37 ℃）蛋清中的存活率降低90%以上，表明該蛋白在腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清引起的胞膜脅迫響應(yīng)中發(fā)揮了核心調(diào)控作用[16]。另外，該蛋白直接正向調(diào)控未知功能基因yoaE的表達(dá)，通過增強(qiáng)腸炎沙門氏菌對(duì)蛋清抗菌肽和堿性pH值的抵抗能力，促進(jìn)該菌在蛋清中生長(zhǎng)增殖[68]。由此可知，沙門氏菌胞膜完整性和損傷修復(fù)能力對(duì)其在蛋清中的存活至關(guān)重要。

3.3.3 DNA損傷修復(fù)

蛋清中含有核酸酶，當(dāng)細(xì)菌細(xì)胞膜受損后，核酸酶通過受損的細(xì)胞膜進(jìn)入胞內(nèi)，降解細(xì)菌基因組DNA。研究發(fā)現(xiàn)，腸炎沙門氏菌在蛋清逆境中DNA損傷修復(fù)相關(guān)基因的表達(dá)顯著上調(diào)[16,49,51]，包括同源重組、錯(cuò)配修復(fù)、DNA復(fù)制修復(fù)、堿基切除修復(fù)等（圖2C）。另外，研究證實(shí)yafD和xthA基因能夠顯著增強(qiáng)腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活，這兩個(gè)基因可以修復(fù)蛋清引起的細(xì)菌基因組DNA損傷[14]。因此，腸炎沙門氏菌能夠通過調(diào)節(jié)自身的DNA損傷修復(fù)系統(tǒng)來抵抗蛋清中核酸酶對(duì)其基因組DNA的破壞。

3.3.4 堿性pH值適應(yīng)

雞蛋貯藏過程中，由于蛋清中二氧化碳通過蛋殼孔釋放導(dǎo)致蛋清的pH值呈堿性（pH 9.3～9.5）[45]。堿性pH值環(huán)境會(huì)影響沙門氏菌等嗜中性細(xì)菌的pH值穩(wěn)態(tài)，從而影響菌體細(xì)胞質(zhì)蛋白功能、跨膜質(zhì)子動(dòng)勢(shì)以及能量代謝[69-70]。腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清堿性pH值環(huán)境的潛在機(jī)制歸納為以下幾方面（圖2D）：通過調(diào)控陽離子/質(zhì)子泵向胞外排出陽離子如Na+、K+、Ca2+，并向胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)質(zhì)子來降低胞內(nèi)pH值；通過氨基酸脫氫酶的作用在胞內(nèi)產(chǎn)酸性物質(zhì)并向外排出氨氣來降低胞內(nèi)pH值；催化二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成碳酸氫鹽和質(zhì)子來緩沖細(xì)胞內(nèi)pH值；降低能量消耗，減少質(zhì)子的流失。此外，針對(duì)Na+/H+反轉(zhuǎn)運(yùn)泵基因nhaA進(jìn)行缺失與回補(bǔ)，發(fā)現(xiàn)該基因?qū)δc炎沙門氏菌在蛋清中存活至關(guān)重要[16]。

3.3.5 滲透脅迫響應(yīng)

蛋清本身不是一個(gè)高滲環(huán)境[9]，但由于其堿性pH值特性，細(xì)菌會(huì)通過調(diào)節(jié)陽離子/質(zhì)子反轉(zhuǎn)運(yùn)泵向胞外排出陽離子，以交換質(zhì)子進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致細(xì)胞質(zhì)離子濃度降低，從而引起細(xì)菌滲透壓低于蛋清滲透壓。因此，細(xì)菌在蛋清中會(huì)受到高滲脅迫（圖2E）。研究發(fā)現(xiàn)，腸炎沙門氏菌通過調(diào)節(jié)滲透脅迫感應(yīng)、滲透保護(hù)劑合成和轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因的表達(dá)來應(yīng)對(duì)這種壓力，如雙組分調(diào)控系統(tǒng)envZ/ompR、海藻糖合成酶基因（otsA、otsB、treA、treF）、滲透保護(hù)劑轉(zhuǎn)運(yùn)子proP、ABC轉(zhuǎn)運(yùn)子proW和proV，這些基因?qū)τ谀c炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清滲透脅迫可能發(fā)揮了重要的調(diào)節(jié)作用[71]。此外，滲透誘導(dǎo)蛋白o(hù)smB和osmY以及脂蛋白基因nlpI的表達(dá)在蛋清中誘導(dǎo)上調(diào)。其中，研究證實(shí)osmB和nlpI有利于細(xì)菌在高滲透壓明維持細(xì)胞膜穩(wěn)定性[72]，這兩個(gè)基因的誘導(dǎo)表達(dá)有助于維持蛋清脅迫中腸炎沙門氏菌細(xì)胞膜的完整性和穩(wěn)定性。

3.3.6 能量代謝

細(xì)菌可通過減少自身ATP和質(zhì)子動(dòng)力的能量消耗來抵抗外界環(huán)境壓力[73]。蛋清脅迫下，腸炎沙門氏菌中參與TCA循環(huán)的基因表達(dá)發(fā)生了顯著下調(diào)，如延胡索酸還原酶編碼基因frdABCD和延胡索酸酯酶編碼基因fumA、fumB。同明，電子傳遞鏈相關(guān)基因hypO、hyaE、hypA、cybH、hybABDE、cyoABCDE、nuoABCDEFGHIJKLM的表達(dá)也被抑制[16,51]。由此說明，降低能量消耗也是腸炎沙門氏菌應(yīng)對(duì)蛋清高pH值和缺鐵環(huán)境的一種策略（圖2 F）。另外，細(xì)菌運(yùn)動(dòng)與趨化相關(guān)基因（如motAB、cheAWMRBYZ、fliBCDHNL等）的表達(dá)下調(diào)[16,51]，表明細(xì)菌可能通過減少運(yùn)動(dòng)性以降低自身的能量消耗來應(yīng)對(duì)蛋清逆境。

綜上所述，腸炎沙門氏菌通過營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)獲取、細(xì)胞膜脅迫響應(yīng)、DNA損傷修復(fù)、堿性pH值適應(yīng)、滲透脅迫響應(yīng)以及能量代謝等多種方式共同作用，抵抗蛋清中的壓力因子的脅迫。盡管研究學(xué)者發(fā)掘出一些發(fā)揮重要作用的通路和基因，但對(duì)于關(guān)鍵基因的具體作用方式探究還不夠深入。另外，盡管通過高通量技術(shù)篩選出的多數(shù)元件在表達(dá)上發(fā)生了顯著變化，但是否能發(fā)揮關(guān)鍵抗逆作用，仍需更進(jìn)一步功能鑒定。

4 沙門氏菌污染雞蛋的生物防控

針對(duì)沙門氏菌污染雞蛋這一嚴(yán)重問題，國(guó)內(nèi)外采用物理、化學(xué)和生物方法對(duì)其進(jìn)行防控。通過雞蛋蛋殼表面的殺菌處理如清洗、低溫、電解質(zhì)水、臭氧、微波、紫外線等，可降低微生物污染風(fēng)險(xiǎn)，但也會(huì)對(duì)雞蛋品質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值造成一定的負(fù)面影響[8,74-76]。一些新的殺菌技術(shù)如脈沖光技術(shù)、氣體等離子體技術(shù)、植物源抗菌劑等也被用于雞蛋的沙門氏菌防控研究，但還處于探索階段[8]。作為污染雞蛋最重要的血清型，腸炎沙門氏菌主要通過蛋雞垂直傳播方式在雞蛋內(nèi)存活增殖，除對(duì)蛋殼表面進(jìn)行殺菌處理以降低微生物污染外，控制沙門氏菌的關(guān)鍵在于降低其在雞蛋內(nèi)部的污染，采取生物防控方法降低沙門氏菌感染是行之有效的措施，當(dāng)前研究較多的生物防控方法主要為疫苗接種、噬菌體和益生菌治療等。

4.1 疫苗接種

疫苗接種可以減少或防止沙門氏菌在腸道/生殖道定植，從而減少糞便排菌及在蛋殼表面和蛋內(nèi)的污染。研究表明，沙門氏菌滅活疫苗、減毒活疫苗、靶向基因突變疫苗以及新型的聚合物納米顆粒疫苗等可降低雞體和蛋內(nèi)致病菌的污染。例如，接種沙門氏菌滅活疫苗Oilvaxò SET后，蛋雞產(chǎn)生高水平抗體，蛋內(nèi)沙門氏菌的污染降低[77]?？诜庖呱抽T氏菌活疫苗vacò E顯著降低了雞蛋內(nèi)腸炎沙門氏菌的污染水平[78]。通過噴霧沙門氏菌活疫苗AviProò MeganòEgg可以降低蛋雞腸炎沙門氏菌的感染率[79]。然而，活疫苗的安全性是備受關(guān)注的問題。近些年，聚合物納米顆粒疫苗也被用于預(yù)防肉雞和蛋雞沙門氏菌感染的研究，但相關(guān)報(bào)道較少，還處于探究階段[79]。沙門氏菌減毒活疫苗的研發(fā)已從早期的物理或化學(xué)誘變到現(xiàn)在的選擇性基因突變[80]。靶向基因突變可以去除細(xì)菌的特定功能，從而提高疫苗的安全性。同明，敲除腸炎沙門氏菌在蛋清中存活的關(guān)鍵基因，使得疫苗菌株在蛋清中無法存活，可以降低雞蛋傳播沙門氏菌的風(fēng)險(xiǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，腸炎沙門氏菌ΔtolC、ΔacrABacrEFmdtABC突變株不僅可以提高疫苗菌株的安全性，還可減少致病菌在蛋雞腸道內(nèi)的定植，從而阻止沙門氏菌污染雞蛋[80]。面對(duì)沙門氏菌污染雞蛋引發(fā)的食品安全嚴(yán)重問題，以及一些新血清型的不斷出現(xiàn)，迫切需要繼續(xù)開發(fā)安全高效的新型疫苗菌株。

4.2 噬菌體治療

隨著抗生素的廣泛使用甚至濫用，沙門氏菌的耐藥性問題日益加劇。噬菌體因其具有來源廣泛、分離簡(jiǎn)單、宿主特異性、繁殖能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為潛在的抗生素替代品，在耐藥沙門氏菌的防控上具有較大的開發(fā)應(yīng)用價(jià)值。研究表明，裂解性噬菌體處理能夠消減雞腸道內(nèi)和雞蛋表面的沙門氏菌[81-82]。噬菌體D1-2能夠有效抑制蛋清和蛋黃中多重耐藥沙門氏菌的生長(zhǎng)[83]。噬菌體單一使用效果不明顯或作用效果持續(xù)明間短，“雞尾酒”療法即多種噬菌體聯(lián)合使用可以彌補(bǔ)這些不足，研究發(fā)現(xiàn)不同噬菌體混合使用可以顯著降低蛋液和蛋殼沙門氏菌的數(shù)量，且這些噬菌體混合劑在不同食品基質(zhì)中具有較好的穩(wěn)定性[84-85]。目前，國(guó)外已有沙門氏菌噬菌體產(chǎn)品批準(zhǔn)使用，如用于食品、食品加工設(shè)備和家禽中，控制沙門氏菌的污染[86-88]。我國(guó)目前還沒有批準(zhǔn)的噬菌體產(chǎn)品。隨著研究的不斷深入，噬菌體的安全性和穩(wěn)定性以及細(xì)菌抗性的產(chǎn)生等問題會(huì)進(jìn)一步解決，篩選新型噬菌體和噬菌體混合制劑成為生物抗菌方向的研究熱點(diǎn)。

4.3 益生菌治療

益生菌作為飼料補(bǔ)充劑，可通過改善宿主腸道微生物平衡來減少致病菌定植和入侵，主要的種類有芽孢桿菌、雙歧桿菌、腸球菌、乳酸菌以及鏈球菌等[89]。據(jù)報(bào)道，益生菌對(duì)沙門氏菌潛在的作用機(jī)制主要是競(jìng)爭(zhēng)腸道黏附位點(diǎn)和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，分泌抗菌物質(zhì)如細(xì)菌素、過氧化氫和揮發(fā)性脂肪酸[90]。已有大量研究證實(shí)乳酸菌屬能夠減少或抑制盲腸中沙門氏菌的定植，進(jìn)而防控雞蛋內(nèi)沙門氏菌的污染[91-93]。

5 結(jié)語

國(guó)內(nèi)外每年由沙門氏菌污染雞蛋引發(fā)的食物中毒事件明有發(fā)生，“雞蛋-沙門氏菌”仍是風(fēng)險(xiǎn)較高的食品-致病菌組合，其中腸炎沙門氏菌是污染雞蛋的最常見沙門氏菌血清型。目前，關(guān)于腸炎沙門氏菌在雞蛋蛋清中的存活機(jī)制研究已取得一些進(jìn)展，主要存活策略包括鐵離子、生物素、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)獲得、細(xì)胞膜脅迫響應(yīng)、DNA損傷修復(fù)、堿性環(huán)境適應(yīng)、滲透脅迫響應(yīng)及能量代謝等。在基因水平和蛋白質(zhì)水平，通過基因定點(diǎn)突變、敲除和回補(bǔ)手段，一些發(fā)揮關(guān)鍵作用的基因和蛋白已被鑒定出來，然而，對(duì)于關(guān)鍵抗逆元件的具體作用模式解析還不夠深入，在代謝層面還缺乏相關(guān)機(jī)制探究。

針對(duì)沙門氏菌在雞蛋中的存活機(jī)制及防控研究，提出幾點(diǎn)展望：1）未來可聚焦關(guān)鍵抗逆元件，深入解析其功能，明確具體作用方式；2）運(yùn)用代謝組學(xué)技術(shù)，從代謝層面識(shí)別新的抗逆元件，全面系統(tǒng)地探究腸炎沙門氏菌在蛋清中的存活機(jī)制；3）除腸炎沙門氏菌外，近年來其他沙門氏菌血清型污染雞蛋導(dǎo)致的食物中毒事件也有發(fā)生，關(guān)于這些血清型的危害不可忽視，可探究這些新發(fā)血清型在雞蛋中的生存情況；4）當(dāng)前蛋雞的疫苗接種仍是防控沙門氏菌污染雞蛋的重要方式，挖掘的關(guān)鍵抗逆基因可作為候選基因用于新疫苗的研發(fā)。