食源性致病菌生长延滞期的影响因素
生长延滞期的影响因素
生长环境
预测微生物学研究表明，食源性致病菌所处的实际生长环境会影响生长延滞期的长短。Buchanan等早期的研究表明，单核细胞增生李斯特菌的群体生长延滞期随实际环境的温度和pH值的降低而相应延长，随后的研究结果也表明E.coliO157:H7的群体生长延滞期随实际环境温度降低而有延长的趋势。
类似的结果也出现在食源性致病菌单细胞水平的研究中，Parra-Flores等对不同生长温度下的阪崎克罗诺杆菌单细胞生长延滞期分布进行研究，发现随温度降低，单细胞生长延滞期显著延长，同时在不利的生长环境下其变异性更强，从而导致生长延滞期的分布模型曲线范围更广。Aguirre等研究不同水分活度（0.940～0.997）下单核细胞增生李斯特菌单细胞生长延滞期的变化情况，结果表明随水分活度降低单细胞生长延滞期有延长的趋势。此外，围绕食品基质中食源性致病菌的生长动力学也开展了较多研究。Sant'ana等研究即食生菜中单核细胞增生李斯特菌及肠炎沙门氏菌在7～30℃范围内的生长参数变化情况，并准确建立生长延滞期与贮存温度关系的二级模型，所采用的平方根模型拟合度良好，能够很好地描述即食生菜贮存过程中两种致病菌的动力学行为。同样地，胡铮瑢和孟云等分别对不同温度下（6、15、25、35℃）清蛋糕中及不同温度下（5、10、15、20、25℃）凉皮中金黄色葡萄球菌生长延滞期二级模型进行了构建。综上，不利的实际生长条件可延长生长延滞期。在对食源性致病菌生长延滞期的研究中，温度、pH值、水分活度等为主要研究因素，由于在食品生产链中温度波动最大，且对细菌的生长影响作用最显著，所以温度是研究最多的因素。不同基质中温度影响食源性致病菌生长延滞期的相关研究见下表。
不同基质中温度影响食源性致病菌生长延滞期的相关研究
在微生物生长过程中，生长延滞期是环境变化引起的生长延迟反应的时期。微生物接种于某一环境，生长一段时间后转移至另一环境继续生长。在该过程中，微生物最初的生长环境为前接种环境或历史生长环境，之后的生长环境为实际生长环境。除实际生长环境外，历史生长条件对食源性致病菌生长延滞期也存在显著影响。
在早期的研究中，Dufrenne等研究在历史生长温度为7℃和37℃下分别培养35 d和5 d（每周或每天更换新鲜培养液）的蜡样芽孢杆菌在实际温度为7℃下的生长延滞期，结果表明历史生长温度为7℃的蜡样芽孢杆菌生长延滞期更短。同样地，Dykes等对历史生长温度为4、20、37℃的单核细胞增生李斯特菌在实际温度4℃下的生长情况进行比较，结果表明历史生长温度为4℃的单核细胞增生李斯特菌较快地进入对数生长期，表现出更短的生长延滞期。
类似的研究结果出现在Yue Siyuan等采用活菌计数法观测不同历史温度对单核细胞增生李斯特菌于25℃下生长情况的研究中，随着历史温度与生长温度之间温差的降低（25℃降低至10℃），生长延滞期从4.14 h缩短至0.30 h。除单一地研究温度外，Francois等探究了历史生长温度和pH值对7℃下单核细胞增生李斯特菌单细胞生长的影响，发现相同历史生长温度下，历史生长pH值从7.4降至5.7，单细胞生长延滞期缩短。Tiganitas等研究证明历史生长pH值（5.0、7.2）及历史生长水分活度（0.930、0.995）对单核细胞增生李斯特菌在不同水分活度下的生长延滞期均呈现显著影响，其中历史生长水分活度与实际生长水分活度越接近，则生长延滞期越短。综上，食源性致病菌的生长延滞期不仅受实际及历史生长条件的影响，还受历史与实际生长条件间的变化量影响，且变化量减小可缩短生长延滞期。根据实际中食品加工条件的复杂性，应设计更多的历史及实际生长条件并量化以上两种条件对生长延滞期的影响，从而提高生长预测模型的准确性，使其能够更好地应用于食源性致病菌风险评估中。
亚致死损伤
在食品加工等环节中，通过多种加工方法处理后，致病菌可能会出现3种不同生理状态的细胞：正常细胞、亚致死损伤状态的细胞和死亡细胞。其中亚致死损伤菌不能通过普通检测致病菌的方法检测出，而一旦处于适宜的环境条件下，亚致死损伤菌能够自我修复并恢复到正常状态，这将给食品安全带来一定的风险。由于亚致死损伤菌存在修复过程，生长延滞期要比正常细胞的生长延滞期更长，而生长延滞期的长短与细胞的损伤程度、压力处理方式、细菌种类、食品的成分及贮存条件均有关。
在众多食品处理方式中，热力杀菌是一种应用最早、使用最广泛且效果可靠的方法，这其中温和热加工方法由于具有能够很好地保持食品营养成分及感官特性等优势已成为热加工发展趋势和研究热点之一，然而此方法很可能由于加工不充分产生大量处于亚致死损伤状态的致病菌。如Xuan Xiaoting等对55℃热处理后Listeria monocytogenesATCC 19114-3的生长延滞期进行了研究。结果发现55℃处理10 min后Listeria monocytogenesATCC 19114-3的亚致死损伤率为60.19%，且在15℃修复条件下的生长延滞期与未处理组相比延长了4.74 h。Aguirre等研究了温和热处理对肠炎沙门氏菌单细胞生长延滞期的影响，结果显示随热处理温度升高，单细胞生长延滞期的分布模型曲线范围更广，证明热损伤增强了单细胞的生长变异性。此外，许多学者致力于非热处理或其与热处理相结合方式所致的食源性致病菌损伤及后续修复的研究。
Sibanda等采用流式细胞仪分选出经酸（pH 4.2）、渗透压（质量分数10%NaCl）及热（55℃）处理后的单核细胞增生李斯特菌损伤群体并研究其生长延滞期，结果表明生长延滞期受菌株变异性（P＜0.000 1）、处理条件（P＝0.007）及修复温度（P＜0.001）的极显著影响。此外，Kimura等应用400～600 MPa的高静水压处理大肠杆菌ATCC 25922并研究其损伤及修复动力学，发现在氧化应激强度更低的条件下生长延滞期更短，从而反映出经高静水压处理后大量损伤菌的存在。McKellar等采用47℃热处理与不同生长温度（10～30℃）研究损伤程度及修复温度对荧光假单胞菌生长延滞期及此过程中rRNA的rrnB P2启动子活性的影响，结果显示随热处理时间缩短及生长温度的升高，生长延滞期缩短且rrnB P2启动子的活性显著提高，证明亚致死损伤会影响延滞期过程中基因的表达。Ma Jingjing等研究高压处理损伤的Escherichia coliO157:H7修复动力学，结果也证明损伤菌会在生长延滞期过程中发生一系列生理及形态学变化并最终恢复至正常水平。下表总结了不同处理条件下食源性致病菌损伤与修复动力学的相关研究。
不同处理条件下食源性致病菌损伤与修复动力学的相关研究
亚致死损伤菌的存在会造成传统致病菌检测中污染水平的低估并且呈现更长的生长延滞期，在今后的研究中开发更准确、简单、快速的方法来检测损伤菌，并研究不同损伤及修复条件对生长延滞期修复过程的影响，对食品安全检测及降低食品安全风险尤为重要。
初始接种细菌数量
传统的预测微生物学研究认为初始接种细菌数量（＞103CFU/mL）对食源性致病菌的生长没有影响。然而，许多研究发现当食源性致病菌处于临界状态如接近生长边界的温度、pH值及渗透压等条件或经过历史条件的胁迫压力处理后，初始接种细菌数量会对生长延滞期造成一定的影响，尤其是在低接菌量条件下这种影响会更加显著。Robinson等研究指出在含有1.2 mol/L NaCl溶液的TSB培养液中，单核细胞增生李斯特菌生长延滞期的均值及标准差均随初始接种细菌数量的降低而增加，而未处理组单核细胞增生李斯特菌的生长延滞期不受接菌量的影响。Pin等通过随机建模的方法探究不同初始接种细菌数量对大肠杆菌生长延滞期的影响，结果表明初始接种细菌数量越少则生长延滞期越长。类似结果也出现于Augustin等的研究。
食品中致病菌的污染大多是低数量级水平，并且其同样具有适应食品中胁迫环境并生长繁殖的能力。因此，准确预测低菌量的致病菌在不同环境胁迫条件影响下的生长参数是必要的。董庆利等建立了单细胞生长流动成像系统，并通过随机建模的方法建立单细胞与群体细胞之间生长延滞期的关系，同时采用多次模拟探究不同初始接种细菌数量对铜绿假单胞菌群体细胞生长延滞期的影响，发现随初始接种细菌数量的增加其生长延滞期缩短。类似的研究也见于Alonso等的报道，该研究通过建立随机微分方程模型来描述单细胞生长与分裂的变异性，并通过模拟群体细胞生长，发现群体细胞生长延滞期随初始接种细菌数量增加而缩短且变异性降低。
Aguirre等测定不同低接菌量下英诺克李斯特氏菌的生长延滞期，结果表明生长延滞期与初始接种细菌数量及生长温度呈反比，与热应激处理时间呈正比，且初始接种细菌数量对生长延滞期的影响既有随机性因素又有微生物的生理因素。其中随机性因素体现在单细胞生长延滞期的变异性以及影响该变异性的所有因素，如历史条件造成细胞的亚致死损伤、接近生长边界的实际生长条件等。另外，生理因素主要包括Kaprelyants等提出的“细胞间交流”，该研究表明原核生物细胞会使用某种（些）促生长的信号分子进行信息的传递，增加初始接种细菌数量会有利于这些信号分子的释放与接收，从而缩短群体细胞的生长延滞期。
综上所述，初始接种细菌数量与历史、实际环境条件对食源性致病菌生长延滞期及变异性存在复杂的交互影响作用，研究以上交互效应如何影响生长延滞期对准确预测与控制食源性致病菌在食品中的生长至关重要，并且由于初始接种细菌数量显著影响生长延滞期及变异性，在微生物定量风险评估的研究中需将初始污染水平考虑在内。
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