8zoonoses in Milch

概覽與背景

  • 牛奶中的人畜共患病(zoonoses in Milch)通常相對於其他食品,因其數量重要性較低,但仍具重要性,原因包括:
    • 經常經過熱處理的消費乳(例如巴氏消毒)
    • 發酵乳製品的微生物穩定性較高
    • 生產條件的衛生水平通常較高
  • 本課題的重點在於:牛奶污染的類型、相關病原體,以及人畜互動對食品安全的影響。

牛奶污染類型

  • 原發性污染(primäre Kontamination / sekretorische Kontamination):intravitale Infektion,病原體隨乳液排出於牛奶中。
  • 次發性污染(sekundäre Kontamination):動物排出物與周遭環境之間的污染來源,包括:
    • 糞、尿、性器官分泌物
    • 動物皮膚
    • 設備、畜舍空氣、鋪材
    • 人在熱處理前的污染
  • 第三污染(tertiäre Kontamination / post process contamination):加熱處理後的污染,屬於加工後污染。

主要與相關病原體

  • 食品-VL(Lebensmittel-VL)與食品感染病原體(Lebensmittelinfektionserreger)之分類:
    • Brucella spp. ¹
    • Bacillus cereus(腹瀉型)
    • Campylobacter spp. ¹
    • Coxiella burnetii ¹
    • Salmonella spp. ¹
    • Cronobacter spp.
    • 腸致病性大腸桿菌(Enteropathogene Escherichia coli)
    • Mycobacterium spp.²
    • Yersinia enterocolitica ¹
    • Streptococcus equi subsp. zooepidemicus
    • Clostridium perfringens
    • Listeria monocytogenes³
  • 食品中毒病原體(食品intoxikationserreger)包含:
    • Bacillus cereus(嘔吐型)
    • Clostridium botulinum
    • Staphylococcus aureus
  • 備註:若病原體有法定通報義務,標註說明如下:
    • ¹ Meldepflicht nach § 7 IfSG
    • ² Meldepflicht nach § 7 IfSG für M. tuberculosis/africanum, M. bovis
    • ³ Meldepflicht nach § 7 IfSG nur für direkten Nachweis aus Blut、Liquor oder anderen normalerweise sterilen Substraten及Neugeborenen-Abstrichen
    • 4 Meldepflicht nach § 7 IfSG auch für Toxinnachweis
  • 參考資料:Märtlbauer 2016;WETITIA

Zoonosen 的發生概況與風險概覽

  • 以歐盟資料為例的腸道及其他人畜共患病發生統計(Zoonoses)
    • Campylobacteriosis:N = 246{,}307
    • Salmonellosis:N = 94{,}530
    • Yersiniosis:N = 6{,}861
    • STEC infections:N = 6{,}378
    • Listeriosis:N = 2{,}536
    • Q fever:N = 1{,}057
    • Tularaemia:N = 1{,}056
    • Echinococcosis:N = 772
    • Brucellosis:N = 516
    • West Nile fever:N = 240
    • TB caused by M. bovis:N = 170
    • Trichinellosis:N = 101
    • Rabies:N = 0
  • 圖表呈現為 100,000 人口通知率的地圖與趨勢,顯示不同疾病的區域分布與季節性。
  • 要點:不同病原體的發生率差異極大,且有些疾病的監測與通報制度會影響可得性與解讀。

Brucella 種屬與人畜疾病要點

Brucella spp. 的基本特徵

  • 歷史與發現:Brucella spp.,歷史上首例由 David Bruce 於 1887 年分離出 Brucella melitensis(牛羊梅粒菌)
  • 生物學性質:
    • 寄生於多種動物,屬於 facultatively intracellular 的革蘭氏陰性短桿
    • 不形成孢子與膠莢,屬於“經典 Brucella 殖菌群”
    • 以 B. abortus、B. melitensis、B. suis 為主,另有 B. ovis、B. canis、B. neotomae、B. microti、B. ceti、B. pinnipedialis、B. inopinata 等
    • 大多屬於風險分組2或3的病原體,對人和動物具傳染性
  • 人畜關係:人類感染多以飲用未滅菌奶、與病畜接觸、呼吸道吸入等途徑發生
  • 人類臨床表現:不定型發熱、慢性發燒、全身疲倦等;可累及骨關節系統、腸胃肝膽、呼吸、泌尿生殖系統等

Brucella 與人類之臨床與衛生管理

  • Brucellosis 人類的臨床表現與常見病型:
    • Brucella melitensis:地中海熱、Malta fever,發熱性波動
    • Brucella abortus:Bang 病或 Abortus Bang(流產型或連鎖性發熱)
    • Brucella suis:豬布魯氏病
    • Brucella canis:犬布魯氏病
  • 人類暴露途徑: inhalation,與病畜接觸,或未高溫處理的動物來源產品(如未滅菌奶或奶製品)
  • 治療:多藥抗生素療法,常以 Doxycyclin 與 Streptomycin,持續數週至數月;慢性病程可能需長期治療
  • 動物中的排出與風險:雌性動物子宮與乳腺是排出重點,主要通過奶及分泌物排出
  • 法規與監測要點(歐盟/德國背景)
    • 過去 Brucellosis 在歐洲部分地區普遍,現今歐洲多為地中海周邊地區的病例
    • 歐盟境內的官方控制與通報制度包含對牲畜及生乳的監控與限制

Brucellosis 在德國與歐盟的監測與法規要點

  • 法律要求(人與動物)
    • 人類方面:根據 § 7 IfSG,Brucella spp. 的直接或間接檢出須通報
    • 動物方面:Brucellose-Verordnung 之動物通報義務
    • 自 1999 年起,德國官方認定為 Brucellosis 已經自由(officially brucellosis-free,OF)
    • 歐盟法規 (EC) 853/2004:原Milk 未經滅菌者必須來自於被認定為 brucellosis-free 的奶牛/水牛群

Brucella 的實驗診斷與奶樣檢測

  • 牛奶或奶樣的檢測方法:
    • Rose Bengal Test(玫瑰 Bengal 試驗)用於 Brucella 抗體篩檢
    • ABORtus-BANG Ring-test(Abortus-BANG-Ring-test)用於混合奶樣的 Brucella 抗體檢測,採用椰糖與顯色化試劑
  • 詳細操作與指標:
    • Abortus-BANG-Ring-Test:以 Rohmilch(生奶)在 37°C 的條件下進行,觀察「油脂層中的藍色 Brucella 溶膠顆粒」形成的環圈,呈現正反應
    • Roses Bengal 測試與 Ring-test 常用於初篩與 Herd-level 檢測

Coxiella burnetii 與 Q 熱 (Q fever)

  • 病原特徵與生態
    • 属於 Rickettsiaceae 家族,gram-negative,微小且 obligat-intrazellulär;只能在真核細胞的囊泡中繁殖
    • 難於在常規培養基培養,診斷多透過細胞培養或特異性檢測方法(如血清學)
    • 尺寸約 0.2–0.4 μm x 0.4–1.0 μm,極小且不易移動
    • 對環境壓力與消毒劑具極高的抵抗力,耐久性強
    • 在 Staub(塵埃)與羊毛中可在 20°C 存活長達 7–9 個月;在乳製品如 4–6°C 的牛奶中可存活長達 9 個月;在 Zeckenkot(跳蚤糞)中可達 2 年
  • 宿主與分布
    • 的主要宿主:反刍動物(牛、羊、山羊等)以及羊螨等向量動物
    • 德國等地區的高風險群:30% 左右的牛群可能感病;南部德國為高風險區域,Dermacentor marginatus 是主要的牧區蜱
  • 傳播途徑與暴露風險
    • 人類主要透過空氣中的氣溶膠暴露( aerogenic transmission );同時可透過受污染的奶、羊水、分娩物排出等途徑
    • 職業暴露:牧羊人、剪羊毛者、獸醫、農場工人、屠宰場工作者等
    • 食物暴露雖可經由未消毒的奶製品,但以呼吸道暴露為主
    • 並且乳腺與子宮的分泌物可在分娩期間大量排出
  • 風險控制與處理
    • 熱處理(如巴氏殺菌)可有效殺死 Coxiella burnetii;在奶油和軟質起司中仍可能存活直至加工期間
    • 法規:依據相關法規,原乳製品的生產與販售需符合風險區域的限制與檢驗
  • 臨床與法規要點
    • 人類 Q 熱的潛伏期約 2–4 週;臨床可從輕度感冒樣症狀到高熱、頭痛、肌肉痛等,嚴重時可造成肺炎、腦膜炎等;孕期感染可致流產或早產
    • 人類感染為 § 7 IfSG 要通報的疾病
  • 近年實例與公衛啟示(Soest 流行)
    • 2003 年在德國西法倫州 Soest 界區爆發的 Q 熱疫情為大規模事件之一,報導顯示與牧畜群接觸、外展感染者與巿場動物展出有關
    • 結果顯示近距離與羊只展覽、羊胎清理等暴露因素具有統計學顯著性;建議對 streichelzoos、畜展等場合避免接觸妊娠期第 3 個三分之二的羊群,並在屍僵動物的解剖前後採取預防措施

Cronobacter sakazakii(Enterobacter sakazakii)

  • 基本信息
    • 屬於 Enterobacteriaceae,gram-negative,具鞭毛,兼性厭氧
    • 自 1980 年代末起廣泛存在於環境中,特別與嬰兒早產與新生兒相關
    • 致病性:敗血症、壞死性結腸炎、腦膜炎;幼兒與早產兒病程較重,死亡率高,甚至有神經系統後遺症
    • ICMSF(2002)評價:對易感人群具有嚴重危害
  • 暴露途徑與風險場景
    • 常見於環境中:地表水、土壤、動物糞便等
    • 食品來源:生乳、奶酪、屠宰肉產品、雞蛋與蛋製品、蔬果、豆製品、虾仁、發酵食品、醬油製品等
    • 成長條件:在 4–47°C 皆可增殖,40°C 為最佳增殖溫度;在 10°C 時的代謝時間約 5 小時;在 23°C 時約 40 分鐘
    • D71°C 值在牛奶中約為 D_{71^{ emp{C}}} = 0.7 ext{ s}
    • 乾燥奶粉的嬰幼兒配方奶粉(尤其新生兒與早產兒)對此病原較脆弱
  • 對於嬰幼兒配方奶粉的風險與控制要點
    • 嬰兒配方奶粉(出生初期至 3 個月)若以濃縮粉或重新配製,需特別注意:
    • 3–14% 的污染率,污染密度約 0.36 ext{–} 66 ext{ CFU/100 g}(以 CBS 風險評估撰寫者的統計範圍表示)
    • 重新製備時需全程加熱、使用熱水(70°C 約)以抑制增殖,並避免在室溫長時間存放或在奶瓶加熱器中長時間保持接觸溫度(約 35°C)
    • 原乳經熱處理與濃縮、再噴霧乾燥過程中的 post-process 重新污染是主控難點
  • 歐盟法規與品質標準
    • VO (EG) Nr. 2073/2005:針對乾燥嬰兒配方奶粉等食品之微生物標準,規定每批次取 30 份×10 g,必須無 E. sakazakii 存在

Cronobacter sakazakii 的風險分群與公共衛生影響

  • 年齡分佈風險:極低嬰兒(<1 個月)風險最高,隨年齡增加顯著下降
  • 公衛經濟學角度(QALD 與經濟損失)
    • Table II: 不同病原的疾病後遺症持續天數(Mean;5%–95% 信賴區間)與資料來源
    • 以 Cronobacter spp. 為例,可能出現的腦性水腦(Hydrocephalus)、腦膿瘍(Brain abscess)、發展性延遲(Developmental delays)等長期後遺影響,其平均天數介於數十天至數週不等(詳細數值請參見表 II 的相對列)。
  • 經濟損失(Table III)
    • Table III 顯示各病原在單一病例下的加權品質調整生命日(QALD)損失與年化金錢損失
    • 以濃縮乳製品中 Cronobacter、Listeria monocytogenes、Vibrio、E. coli 等病原的案例估算,損失幅度顯著,反映嚴重的新生兒風險與長期照護成本
    • 其他如 Vibrio vulnificus、E. coli O157:H7、Salmonella 等亦顯示高 QALD 與經濟損失

其他病原體與相關內容

M. bovis / M. caprae 與結核病在畜牧與人類的關係

  • 來源與分布:M. bovis 在北德地區、M. caprae 在西歐/中歐及安格拉、中亞等區域有報導
  • 傳播途徑:可能在乳汁中排出,加工污染的風險存在
  • 控制要點:低溫短時加熱(如 72°C 15 秒)可滅活;歐盟法規 (EC) 853/2004 規定原乳需來自TB自由的 herd

M. avium ssp. paratuberculosis(偽結核病、Para-TB)

  • 病原特徵:Para-TB 主要影響反刍動物,動物排泄量高,可能污染奶
  • 公衛爭議:是否與 Crohn 病有關仍在討論
  • 熱耐性:在汽化條件下具有一定耐受性,部分情況在巴氏滅菌後仍有殘留風險
  • 註記:Para-TB 的反芻動物需按規定報告

Streptococcus 與動物性乳品的風險

  • Streptococcus(鏈球菌)在乳腺炎中具有重要角色,S. agalactiae、S. dysgalactiae、S. uberis 常見於乳腺炎
  • Zoonotic 風險:S. equi ssp. zooepidemicus 在 Rohmilch/Rohmilchprodukten 中有一定意義,個案與暴發報導
  • 人類臨床:S. equi ssp. zooepidemicus 可能引起關節炎、腦膜炎、菌血症、心內膜炎等,特別是年長者

Virale Erreger(病毒性病原)與牛奶

  • 相對罕見的病例:FSME(日本腦炎病毒/丁目腦膜腸炎病毒)等在奶製品中的報告較少
  • 案例與媒體報導:存在單一或少數病例的病毒性乳品暴露事件(例如 FSME 相關的案例報導)
  • MKS(口訣:milk-borne virus)概念與法規
    • 病原透過牛奶排出於早期疾病階段
    • 人類感染主要透過接觸與呼吸道暴露,透過乳製品暴露雖然存在,但較少見
    • 病毒對於 High heat 與酸化處理高度敏感,熱處理與發酵會降低風險
    • 歐盟/國家法規:禁止在風險區域向市場供應未經處理的乳品,但具體條件依當地法規而定

對實務的啟示與倫理考量

  • 食品安全層面:為避免原發性與次發性污染風險,乳品生產需嚴格執行清潔、消毒、冷鏈管理、以及適當的熱處理流程
  • 公眾衛生與政策層面:通報義務、監測制度、跨境的風險評估,以及針對高風險人群的教育與預防措施
  • 道德與實務抉擇:在市場與消費者教育方面如何平衡避免過度恐慌與確保食品安全的需要,例如對生乳、起司、冷藏飲品的風險溝通
  • 科研與監測的倫理:對疑似病原體的檢測與資料分享需遵循隱私與倫理規範,同時確保公眾知情與科學透明

總結性連結與實務要點

  • 牛奶污染的三階污染概念(原發性、次發性、第三污染)是理解食品安全控制的核心
  • Brucella、Coxiella burnetii、Cronobacter sakazakii 等病原體在不同的年齡層與場景中具有不同的風險與控制要點
  • 嚴格的法規與檢測程序(如 Rose Bengal、Abortus-BANG Ring-test、VO 2073/2005、EC 853/2004 等)是保障奶製品安全的基石
  • 對於嬰兒食品的特別關注(Cronobacter sakazakii)顯示了從原料到終端製品整體的風險管理需要
  • 雖然部分病毒性病原在牛奶中的報告較少,但仍需監測並加強風險通報與應對機制,以避免局部暴發的擴散

問答與自我檢視要點

  • 何謂原發性污染與次發性污染?它們對奶製品的控制策略有何不同?
  • Brucella 與 Q 熱在動物與人類之間的主要傳播路徑為何?哪些是職業暴露高風險群?
  • 乳製品中 Cronobacter sakazakii 的重點風險場景為何?為何重新配製嬰兒奶粉時需嚴格控溫?
  • 何時需要通報 Brucella、Q 熱等疾病?相關法規的核心要點為何?
  • 在歐盟的監測與地圖資料中,Brucellosis 的國家分布與風險分布有何趨勢?

附錄:關鍵術語與法規對照

  • primäre Kontamination / sekretorische Kontamination:原發性污染(由動物分泌物造成)
  • intravital Infektion:動物在生前的感染狀態
  • sekundäre Kontamination:次發性污染(動物排泄物與環境相關污染)
  • tertiäre Kontamination / post process contamination:加工流程後的污染
  • Meldepflicht nach § 7 IfSG:依§7 IfSG 的通報義務
  • Brucellose-Verordnung:布魯氏病動物法規通報要求
  • 853/2004:原乳只允許來自 brucellosis-free 堆奶群
  • Rose Bengal Test、Abortus-BANG-Ring-Test:Brucella 抗體檢測方法
  • D71°C 值:在 71°C 加熱時的減數速率常數(D 值)
  • OF(Officially Brucellosis Free):官方宣布布魯氏病已脫風險
  • Q fever:Q 熱,由 Coxiella burnetii 引起
  • Cronobacter sakazakii/Enterobacter sakazakii:與新生兒重症相關的病原體

參考與資料說明

  • 專章內容整理自 Freie Universität Berlin 的 Zoonose 講義,涵蓋 Brucella、Coxiella burnetii、Cronobacter sakazakii 及相關病毒性病原物在牛奶與奶製品中的風險與控制。
  • 圖表與數據涉及歐盟地區的通報病例與各地區的風險分布,並引用法規與公衛案例以作為實務參考。