生物学

气候变化:用于食物载和水性传染病和抗生素抗性的“威胁乘数”

田纳西州立大学的Aliyar Cyrus Fouladkhah博士是公共卫生微生物学助理教授。他的实验室探讨了在气候变化的背景下,传染病传播的预防措施、抗生素耐药性和粮食安全。他的研究旨在提供更好的理解生态学、流行病学和在浮游和生物膜阶段的肠道和环境病原体控制措施的有效性,包括几种食源性和水性细菌。他的工作有助于减少目前与传染病和抗生素耐药性有关的过早发病率和死亡率的负担。

根据美国疾病控制和预防中心的数据,获得安全和健康的食品是20项成就中排名前十的成就之一th世纪公共卫生。尽管取得了显著进展,但在进一步确保食品和水供应的安全和保障方面仍存在相当大的挑战,在典型的一年里,美国六分之一的成年人患有食源性病原体疾病。据估计,全世界每年有42万人死于食源性疾病。此外,气候变化预计将加剧传染病的传播,因为环境温度的变化显著增加了细菌病原体的增殖。

田纳西州立大学Aliyar Fouladkhah博士的研究小组致力于解决这些正在出现和再次出现的挑战。他的实验室利用新技术,例如用新型和传统的细菌素和杀菌化合物对食品进行压力巴氏杀菌,以降低食源性传染病的风险。他的项目还积极研究各种生物和非生物环境中与公共卫生有关的病原体形成生物膜的能力。

Fouladkhah博士的研究包含了进一步预防食物和水供应中致病菌引起的感染的综合方法。他的团队与不同的受众密切合作,传播他的发现,并向国家和国际利益攸关方提供食品和水安全监管和技术援助。除了在纳什维尔的研究和推广外,近年来他还在危地马拉、多米尼加共和国和南非担任公共卫生讲习班的讲师。

气候变化的作用
微生物病原体有一种难以置信的进化能力'健康'以应对环境的变化气候变化将对微生物病原体的增殖、生存和传播产生显著影响,从而对食源性和水源性疾病的流行产生显著影响。已知通过受污染的食物和水传播的200多种疾病可以提供气候变化对传染病规模影响的例子。其中一个例子是沙门氏菌病,一种由非伤寒引起的感染沙门氏菌肠道在美国,这种病毒每年造成100多万例食源性疾病。

最近的估计表明,只有1°C(高于5°C)的增加可能导致沙门氏菌病例的数量增加5%至10%。这相当于美国每年在美国每年服用的沙门氏菌等额外的50,000次疾病发作。在没有明显的干预的情况下,预计将在21年底之前预计将增加4.8°C世纪。

气候变化和抗生素耐药性
除了总体感染率外,气候变化也会影响抗生素耐药性的传播。感染人数的增加需要在保健设施和畜牧业中使用抗生素进行额外治疗,从而增加了抗生素耐药性进一步扩散的风险。目前,细菌感染的治疗严重依赖抗生素,但这些治疗的效果正在下降,许多常见细菌病原体的耐药性现在被列为公共卫生威胁。

FOULADKHAH博士评论说,尽管重点是识别新的抗生素类,但这种策略仅足以缓解抗生素抗性的公共卫生挑战。他强调,应该接受全面的“一种健康”方法,包括限制当前抗生素对那些患有抗生素治疗的人的使用,并将基于证据的管理计划(如易感性检测和观察等待在医院中的患者。这还需要消除或最小化畜牧业抗生素的预防性和亚治疗用途,因为动物种群的抗生素抗性可能与人体健康并发症密切相关。此外,继续寻找新的抗生素和抗微生物剂,在加工和制造中实施微生物障碍验证研究,以及减轻气候变化的多重努力可以确保控制抗生素抵抗。

气候变化是我们这个时代最重大的公共卫生挑战之一,威胁着我们的粮食和水供应安全。

最终,FOOLADKHAH博士指出,“气候变化诱导的抗生素抵抗威胁将影响具有次优公众荒地基础设施的国家的公民,那些对当前气候变化做出贡献的人,并将成为每个人的公共卫生挑战,特别是弱势群体 - 非常年轻,老年人,免疫因素和孕妇。“

地表水生物膜形成
Fouladkhah博士强调,供水安全也与气候变化有关,因为气候变化引发的极端天气事件影响病原体的传播和扩散,而水系统中致病菌的存在可能导致人类一系列传染病。

由于温度和湿度可以影响细菌的持久性,Fouladkhah博士的研究小组最近的一项研究调查了在不同温度(5℃、25℃和37℃)的水域以及不锈钢和橡胶表面存在的三种公共卫生问题细菌。他们发现,研究中包含的细菌可以在地表水中生存,并在非生物表面形成复杂的生物膜(一种相互粘附和它们生活的表面的微生物的集合),可检测长达28天。这些结果表明,水源污染的发生可以导致这些病原体延长生存时间,即使是在它们获取营养减少的环境中。这可能是一个重要的污染途径的原始农产品,特别是那些消费没有任何额外的处理。在气候变化的情况下考虑这一点也很重要,因为气候变化引起的事件预计将进一步加速水媒感染的传播。

产生志贺毒素的大肠杆菌的不同血清群是引起广泛食源性疾病的原因。

研究滋阴毒素生产大肠杆菌
世界各地的公共卫生指南建议增加水果和蔬菜的消费。然而,鉴于其越来越多和加工条件,这些新鲜农产品的污染几乎是不可避免的。这些作物的污染尤其重要,因为它们中的许多不接受消耗前的任何额外加工或治疗。

各种血清小组大肠杆菌(大肠杆菌)是食源性疾病的主要原因之一,尤其是O157滋阴毒素生产大肠杆菌(STEC)和non-O157滋阴毒素生产大肠杆菌(nstec)。与这些血清组有关的大多数疾病来自食源性感染。

基于压力的巴氏杀菌,即对包装食品施加高压约3分钟,可用于保持食品安全,同时保护其感官和营养成分。它经常被用来保存肉制品、液态奶、果汁和即食商品。

据估计,全世界每年有42万人死于食源性疾病。

FOOLADKHAH博士及其研究小组成员表明,高压处理后STEC和NSTEC细菌都减少。有趣的是,他们发现在接受压力处理之前将细菌养成其环境时,细菌的减少可能会受到影响。这一发现表明,使用不同的实验室方法可能会下降或高估治疗的有效性,因此应考虑到产品的现实内在和外在因素以及病原体的习惯来进行诸如他们的研究的成功和普遍的微生物验证实验。确保验证条件密切关注产品的实际处理条件。

压治疗的单核细胞增多性李斯特氏菌
除了滋阴毒素生产大肠杆菌压力基的巴氏杀菌剂也有效地对巴氏杀菌和净化其他食物中的病原体,例如单核细胞增多性李斯特氏菌.尽管发病率相对较低,但这种细菌是与任何食源性病原体相关的最高死亡率之一,在美国每年造成200多人死亡。孕妇、老年人、幼儿和现有医疗条件的人特别容易感染这种普遍存在的病原体。

Fouladkhah博士的研究小组旨在调查温热和高压巴氏消毒对消除细菌的影响单核细胞增多性李斯特氏菌.该团队发现将细菌暴露于增加的压力确实导致病原体的减少> 99%。基于压力的处理表明,当加上轻度加热(40℃)时,表现出额外的去污效。该研究的结果提供了在高水平的替代品的替代品,以消除和降低风险单核细胞增多性李斯特氏菌.因此,这项研究表明,基于压力的巴氏杀菌法可以被纳入食品安全管理系统,以及与食品加工相关的风险评估中。

预防致病性感染的最佳做法克鲁杆菌
不仅仅是水果蔬菜或包装食品有细菌传播的风险。cr s茅饼干(C. Sakazakii)是一种在干燥环境中茁壮成长的细菌,例如粉末婴儿配方。虽然它可能导致所有年龄段的疾病,但如果它发生在早产或年龄下的早产儿中的感染就会更多。研究组最近的出版物表明,在婴儿配方制造过程中可以使用的干预措施可以最大限度地减少污染风险c .坂.这些措施包括在生产场所、医疗设施和家庭环境中,在加工和洗手和消毒过程中定期检测微生物污染物、非生物表面以及在配方和配制过程中对设备进行检测。更具体地说,使用经过验证的抗菌药物可能适合于对可能与产品接触的非生物表面进行消毒。然而,一些消毒剂可能不能从表面完全去除成熟的生物膜,因此在商业环境中采用这些产品必须在咨询设计良好的验证研究后仔细考虑。

Histeria单核细胞增生具有与食源性病原体相关的最高的死亡率之一。

生物活性食品复合对沙门氏菌的影响
除了使用食品加工方法来减少沙门素,还有越来越多的证据表明,科学文献中出现了生物活性膳食成分也有助于预防感染或管理沙门氏菌的症状。Interactions of these components (e.g. vitamins, minerals, amino acids, probiotics, and fatty acids) with host interfaces such as bile, gut mucosa, gut immunity, and gut microbiota, are proposed to have a variety of beneficial functions for the prevention and mitigation of foodborne infections. Whilst there are some challenges for conducting pre-clinical and clinical trials to test the effectiveness of these compounds in humans, such as ethical and feasibility considerations, Dr Fouladkhah’s team highlights an array of associations between bioactive food compounds that could play an important role in reducing the public health burden of salmonellosis.

结论
气候变化是21世纪最重大的公共卫生挑战之一世纪并威胁着我们的食品和水系统的安全性。如果没有协调的全球措施控制气候变化,温室气体排放水平将继续增加。迫切需要进一步了解食品和供水的风险,以便可以进行漏洞评估,并且可以制定气候缓解,适应和弹性计划,以将这种威胁与食品和水安全和安全构成。

FOULADKHAH博士的研究提高了对食物载和水性传染病传播的预防措施和气候变化景观中的抗生素抗性的知识。除了强调人口和商业层面的控制和预防措施的需求外,他的外联和技术援助是由实验室研究产生的新调查结果互动,并为减少传染病的翻译方法进行了补充,并为减少传染病的转化方法。

个人反应

政府和监管机构可以通过哪些方式进一步帮助减少由食物和水传播病原体引起的传染病的传播?

美国疾病控制和预防估计的中心,可悲的是,由于食物有关的微生物疾病,每年都有3,000多名美国人死亡。而不是反应爆发,额外的证据和预防性法规,如危险分析关键控制点调节和最近的美国食品安全现代化法案,可以进一步确保我们的食品和水供应的安全性。国家和国际气候变化缓解,恢复力和采用计划可以为21的消费者提供保护在气候变化的景观中,与食物和水供应有关的自然和人为微生物疾病的世纪。

本文是在研究团队的批准下创建的。这是一个合作制作,由那些特色的支持,免费援助,全球分发。

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