運用預測微生物學建立泌尿道致病性大腸桿菌於即食肉品之生長與殺菌模型

全世界每年約有1.5億人患有泌尿道感染，其中約85%是由泌尿道致病性大腸桿菌 (uropathogenic Escherichia coli, UPEC) 所導致，由於臨床上UPEC已對將近一半的抗生素產生抗藥性，如何從源頭找出預防或管控人體接觸到UPEC的方法，已是目前全球公共衛生管理上迫切且亟須克服的一項挑戰。傳統食源性感染其定義為影響範圍限於腸道系統，然而國外已陸續有研究指出，導致人類泌尿道感染的大腸桿菌可能來自於食用動物或市售肉品，故UPEC逐漸被認為是新興的食源性泌尿道感染之病原菌。本研究於2021年1月至10月間，採樣販售於傳統市場和超市的生鮮雞肉 (n=25)、豬肉 (n=22) 和牛肉 (n=20)，以及來自超商、餐廳與大賣場的即食雞肉 (n=10)、即食豬肉 (n=10) 和即食牛肉 (n=10)。UPEC在生鮮肉品的檢出率為18%，並以雞肉 (22.6%) 檢出率最高，其次為豬肉 (14.6%)，最低為牛肉 (13.9%)；而即食肉品中有一件即食牛肉檢測到UPEC的存在。本計畫利用自肉品採樣中所單離之UPEC，進一步建立了UPEC在生牛肉及熟牛肉中生長的預測模型；生長曲線之建立是在4、10、20、25及35℃下等溫培養，生長模型之建立係利用USDA IPMP進行擬合，結果顯示以No lag phase model為一級模型，結合Huang square root model為二級模型之擬合程度最佳，接著另以UPEC在30℃等溫條件下於生牛肉與熟牛肉之生長試驗，驗證預測模型之準確性。結果顯示使用相對應熟度的模型預測UPEC於牛肩肉的生長，RMSE介於0.37-0.45，adjusted R2介於0.96-0.97，可接受的相對誤差比例 (pRE) 為0.88，都有相當不錯的預測表現，此模型能夠應用於量化生鮮牛肉及即食牛肉在不同溫度時間下微生物的生長行為，有利於食品管控及建立定量微生物風險評估。另外本研究也根據消費者的角度，選擇具食源性泌尿道感染危害風險最高之肉類（雞肉）建立了舒肥雞肉的殺菌模型，在50、55、60及63°C下進行舒肥烹調，以瞭解有無使用鹽水醃漬對於舒肥烹煮雞胸肉中UPEC生長和存活情況的影響，使用Linear模型作為一級模型，結合熱致死時間曲線作為二級模型，並額外以58°C建立存活曲線進行驗證。結果顯示RMSE介於0.12-0.13，adjusted R2為0.98，pRE介於0.75-0.88，而鹽水醃漬是個有效的抑菌方法，鹽溶液可提高UPEC對熱的敏感性，使鹽水醃漬組相較於對照組而言會顯著降低D值和雞胸肉中UPEC存活菌量，故利用鹽水醃漬與舒肥烹調的結合可以提供較安全的舒肥即食食品。本研究利用預測微生物學所開發之生長與存活模型，可作為控制該類型產品中UPEC之危害以及進行暴露評估之工具，以預防食源性泌尿道感染的發生。