气候变化:食源性和水源性传染病和抗生素耐药性的“威胁倍增器”

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“健身”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血清在美国，这种病毒每年造成100多万例食源性疾病。

最近的估计表明，只要增加1°C(5°C以上)，沙门氏菌病病例数就会增加5 - 10%。这相当于美国每年新增5万至10万例沙门氏菌病病例。如果不采取重大干预措施，预计到21世纪末，全球气温将上升4.8摄氏度^圣世纪。

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，尽管重点是确定新的抗生素类别，但仅凭这一战略不足以缓解抗生素耐药性带来的公共卫生挑战。他强调，应该采用一种全面的“统一健康”方法，其中包括将现有抗生素的使用限制在那些迫切需要抗生素治疗的个人，并纳入以证据为基础的管理项目，如敏感性测试和在医院的观察等待。这还需要消除或尽量减少在畜牧业中预防性和亚治疗性使用抗生素，因为动物群体中抗生素耐药性的传播可能与人类健康并发症密切相关。此外，继续寻找新的抗生素和抗菌素，在加工和制造中实施微生物障碍验证研究，以及多机构努力缓解气候变化，可以确保对抗生素耐药性的控制。

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。

最后，Fouladkhah博士指出，“气候变化引发的抗生素耐药性威胁将对公共卫生基础设施欠佳的国家的公民造成最大影响，对当前气候变化的贡献最小，并将对每个人构成明显的公共卫生挑战，特别是弱势群体，如幼儿、老年人、免疫功能低下者和孕妇。”

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。

研究志贺产毒大肠杆菌
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，鉴于这些新鲜农产品的生长和加工条件，其污染几乎是不可避免的。这些作物的污染尤其重要，因为许多作物在食用前没有接受任何额外的加工或处理。

不同血清型的大肠杆菌是食源性疾病的主要原因之一，尤其是O157产生志贺毒素的大肠杆菌(STEC)和non-O157产生志贺毒素的大肠杆菌(nSTEC)。与这些血清群有关的大多数疾病源自食源性感染。

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。

Fouladkhah博士和他的研究小组成员已经证明，在高压处理后，产志贺毒素大肠杆菌和非产志贺毒素大肠杆菌都减少了。有趣的是，他们发现，当他们让细菌在接受压力处理之前适应环境时，细菌数量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低估或高估治疗的有效性，从而导致成功和可推广的微生物验证实验，比如他们的研究，应考虑产品实际的内在和外在因素以及病原体的习惯，以确保验证条件与产品的实际加工条件密切复制。

压治疗的单核细胞增多性李斯特氏菌
除了产生志贺毒素的大肠杆菌在美国，基于压力的巴氏杀菌法对其他食源性病原体的巴氏杀菌和净化也有效，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．研究小组发现，将细菌暴露在更高的压力下，病原体确实减少了99%。基于压力的处理在加上温和的加热(40°C)时显示出额外的去污效果。本研究的结果提供了一种替代高温巴氏灭菌的高水平消除和减少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Cronobacter
不仅仅是水果蔬菜或包装食品有细菌传播的风险。阪崎克罗诺杆菌是一种在干燥环境中生长的细菌，如婴儿配方奶粉。虽然它可以在所有年龄组中引起疾病，但如果它发生在早产儿或两个月以下的婴儿身上，感染更令人担忧。该研究小组最近的出版物表明，可在婴儿配方奶粉生产期间和之后使用的干预措施可最大限度地降低婴儿配方奶粉污染的风险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。

生物活性食品对沙门氏菌病的复合作用
除了使用食品加工方法来减少沙门氏菌病，科学文献中出现的越来越多的证据表明，生物活性饮食成分也可能有助于预防感染或控制沙门氏菌病的症状。这些成分(如维生素、矿物质、氨基酸、益生菌和脂肪酸)与宿主界面(如胆汁、肠道黏膜、肠道免疫和肠道微生物群)的相互作用，被认为对预防和减轻食源性感染具有多种有益的功能。虽然进行临床前和临床试验来测试这些化合物在人体中的有效性存在一些挑战，如伦理和可行性考虑，Fouladkhah博士的团队强调了生物活性食品化合物之间的一系列关联，这些关联可能在减少沙门氏菌病的公共卫生负担方面发挥重要作用。

结论
气候变化是21世纪最重大的公共卫生挑战之一^圣威胁着我们的食物和水系统的安全。如果没有协调一致的全球措施来控制气候变化，温室气体的排放水平将继续增加。迫切需要进一步了解粮食和水供应面临的风险，以便进行脆弱性评估，并制定气候缓解、适应和复原力方案，以应对粮食和水安全和保障面临的这一威胁。

Fouladkhah博士的研究增加了在气候变化背景下对食源性和水源性传染病传播和抗生素耐药性的预防措施的知识。除了强调需要在人口和商业层面采取控制和预防措施之外，他的外联和技术援助还得到了实验室研究的新发现的补充，并为减少传染病创造了一种转化方法。