《食品科学》：上海理工大学董庆利教授等：苯扎氯铵适应对食源性致病菌毒力影响的研究进展

食源性致病菌的广泛存在已成为威胁全球食品安全与公共健康的重要因素之一。随着现代食品工业的规模化和集中化发展，病原微生物在加工、贮藏与运输等环节中的污染控制问题日益凸显，已成为保障食品安全亟待解决的关键问题。季铵盐类杀菌剂，尤其是苯扎氯铵，因广谱高效、理化性质稳定、成本低廉以及操作使用便捷等优势，被广泛应用于食品加工环境、医疗保健机构和其他环境的消毒。苯扎氯铵主要通过阳离子基团与细菌细胞膜表面带负电的磷脂发生静电作用。同时疏水基团插入细菌膜的疏水核心，破坏细胞膜的完整性、通透性，从而诱导细胞裂解。GB 38850—2020《消毒剂原料清单及禁限用物质》规定苯扎氯铵可用于环境、物体表面及医疗器械中的消毒。在推荐使用浓度下，苯扎氯铵可以有效控制多种食源性致病菌。然而，在食品加工厂的实际环境中，由于杀菌剂的错误稀释或者动态生产过程中有机物负荷、设备结构的复杂性以及卫生死角的残留，苯扎氯铵的有效浓度极易因稀释、消耗和冲洗不充分而降至最小抑菌浓度（MIC），为致病菌的杀菌剂适应提供基础。这种亚抑制浓度的暴露环境不仅无法有效灭杀微生物，反而可能促进其对杀菌剂耐受性的形成，增加其生存与传播能力。这种适应性与多种因素有关，如细胞膜的修饰、外排泵基因的表达、生物被膜的形成及基因的水平转移等。

食源性致病菌在亚致死浓度苯扎氯铵长期作用或者重复作用下，也可发生一系列毒力表型的改变。近年来，亚致死浓度苯扎氯铵适应对病原菌生物被膜形成、溶血能力、黏附与侵袭等关键毒力因子的影响逐渐受到关注。毒力表型的改变不仅会增强其在食品加工环境中的存活与扩散能力，还可能增强细菌在宿主中的致病能力，对食品安全与公共健康构成潜在威胁。探究经历苯扎氯铵适应后食源性致病菌的毒力变化机制对于优化杀菌剂使用策略、制定有效的致病菌控制措施具有重要的理论与实践价值。

上海建桥学院健康管理学院的牛洪梅、李燕宏，上海理工大学健康科学与工程学院的董庆利*等系统综述苯扎氯铵适应诱导病原菌典型毒力表型的变化趋势，并从不同方向探讨其毒力增强机制，最后结合现有研究不足提出未来研究方向，以期为食品加工环节的消毒策略优化和食源性致病菌的精准控制提供科学依据。

01

苯扎氯铵适应对食源性致病菌典型毒力指标的影响

细菌毒力广义上指其在宿主体内引发疾病的能力。实验研究中，浮游态细胞的生长、生物被膜形成能力、毒素生成和溶血能力、细胞黏附、侵袭能力以及致死能力均是衡量毒力强弱的重要指标。抗生素耐药性作为毒力因子的一种亚型，有助于维持宿主感染的持续性。这些表型特征不仅反映了细菌在外部环境中的竞争与存活优势，还与其在宿主内的致病潜力紧密相关。

1.1 苯扎氯铵适应对食源性致病菌生物被膜形成的影响

苯扎氯铵适应实验是研究食源性致病菌响应杀菌剂的重要方法，常通过连续传代、梯度浓度培养及生物反应器驯化等方式进行，并综合生长动力学、MIC及基因调控网络的变化进行分析。大量研究证实，亚致死浓度的苯扎氯铵暴露可显著影响食源性致病菌的生物被膜形成能力，但其效应呈现出显著的菌株差异性与环境依赖性。

在多种食源性致病菌中，苯扎氯铵适应可显著增强其生物被膜形成能力，具体表现为生物被膜生物量、厚度或细胞黏附密度的增加。这种促进通常表现为生物被膜体积、密度或细胞数量的增加。例如亚抑制浓度苯扎氯铵能够显著促进单核细胞增生李斯特菌的生物被膜生成，进而提高其对环境的抵抗能力及在宿主体内的定植效率，成为致病性增强的关键因素。类似地，经过低浓度苯扎氯铵传代培养的普通变形杆菌，其生物被膜细胞密度较对照组提高约1 倍，进而提高其对环境的抵抗能力及在宿主体内的定植效率，成为致病性增强的关键因素。此外，Henly等的报道指出，多数大肠杆菌分离株在反复暴露于三氯生和苯扎氯铵后，生物被膜形成能力显著增强。部分弧菌也表现出生物被膜厚度增加的现象，且不同菌株间反应差异显著。这些结果表明，在消毒剂使用不当或存在残留的食品加工环境中，部分病原菌可通过增强生物被膜形成能力以提升其环境适应性，从而带来潜在的食品安全隐患。

然而，亦有研究观察到苯扎氯铵适应对生物被膜形成的抑制作用，反映出该过程的复杂性与条件依赖性。亚致死浓度的苯扎氯铵降低了金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特菌的生物被膜形成能力。类似地，苯扎氯铵适应也抑制了单核细胞增生李斯特菌生物被膜的形成及其对Caco-2细胞的侵袭。这种抑制现象可能与菌株的遗传背景、暴露方式（如短期急性暴露与长期适应性驯化）的差异等因素有关。

在更接近真实环境的背景下，苯扎氯铵适应对生物被膜的影响更为复杂。在食品加工及储运环境中，微生物通常以多菌种共存的复杂生态形态存在。苯扎氯铵适应不仅会直接影响目标病原微生物的生理代谢，还可通过种间竞争、群体感应等生态学途径间接调控其生物被膜形成与致病性。例如在模拟水果包装环境的混合菌群中，苯扎氯铵适应增强了单核细胞增生李斯特菌在由多种环境微生物形成的生物被膜中的生存、迁移与黏附能力，其机制可能与其他微生物所提供的胞外聚合物支持有关。此外，在实际环境中，苯扎氯铵常与重金属等其他胁迫因子共存。研究发现，在亚致死浓度苯扎氯铵与重金属联合作用下，表皮链球菌、溶血链球菌、腐生链球菌和金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性菌不仅表现出生物被膜形成能力的显著提升，抗生素耐受性也呈现协同上升趋势。病原微生物在苯扎氯铵适应下生物被膜形成能力受菌种和菌株的类型、暴露条件及生态环境等多重因素的影响。因此，未来有必要在更为复杂的多菌种、多因子共存体系中，进一步评估苯扎氯铵适应对病原微生物毒力的综合影响。

不同微生物在苯扎氯铵下的适应方法、耐受性变化及主要调控因子汇总如表1所示。

1.2 苯扎氯铵适应对食源性致病菌毒素生成和溶血能力的影响

苯扎氯铵在诱导细菌适应性的同时，亦可能改变毒素生成和溶血能力等毒力表型。溶血素能够溶解宿主红细胞，通过释放血红蛋白干扰宿主氧输送系统，进而削弱宿主的免疫清除能力。研究发现，部分经历苯扎氯铵适应的大肠杆菌分离株表现出溶血能力和生物被膜形成能力增强，呈现出多毒力协同增强现象。在革兰氏阴性菌中，苯扎氯铵适应还可能影响内毒素的结构与功能。脂多糖是革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分，其变化可能会增加新生儿肠上皮细胞的通透性，并在宿主中引发一定的病理生理作用。铜绿假单胞菌适应苯扎氯铵后，其脂多糖结构可能发生改变。此类膜结构改变可破坏肠道屏障功能，进而加剧炎症反应甚至导致组织坏死。目前，苯扎氯铵适应对肠毒素等外毒素影响的研究较为有限。值得注意的是，市售季铵盐类杀菌剂通常为多种季铵盐化合物与表面活性剂复配而成，其在特定pH值条件下发挥协同杀菌作用，分析季铵盐化合物诱导致病菌毒力的变化规律仍是微生物风险评估的重要内容。

1.3 苯扎氯铵适应对食源性致病菌黏附、侵袭能力与宿主致死力的影响

苯扎氯铵适应性暴露不仅影响细菌在非宿主环境中的存活能力，也可能重塑其在宿主体内的关键致病表型，包括黏附、侵袭和致死能力等。如亚致死浓度苯扎氯铵不仅刺激大肠杆菌游动能力显著提升，也可以提升单核细胞增生李斯特菌对Caco-2细胞的黏附和侵袭能力。体外感染模型进一步支持了上述发现，大蜡螟存活曲线结果显示，经聚己烯胍与苯扎氯铵双重消毒剂诱导后大肠杆菌的致病性显著增加。这些结果提示，为规避传统消毒剂可能诱发的适应性风险，开发基于酶制剂、噬菌体或衍生抗菌化合物的新型控制策略具有重要研究价值。

苯扎氯铵适应对黏附和侵袭等毒力的影响并非单向增强，部分研究中也观察到显著的抑制或中性效应，体现了复杂的表型权衡机制。如苯扎氯铵适应降低了英诺克李斯特氏菌的生物被膜形成能力，但其对Caco-2细胞的黏附和侵袭能力影响不显著。类似地，尽管部分单核细胞增生李斯特菌经苯扎氯铵适应后的侵袭能力受抑制，其在吞噬细胞内的存活能力仍维持在较高水平，表明微生物可通过牺牲某些毒力因子，维持或增强其他生存相关性状。此外，适应性过程可能伴随运动性下调，如苯扎氯铵适应后单核细胞增生李斯特菌和大肠杆菌的运动性均出现减弱。这一现象可能源于能量资源的重新分配，即鞭毛的合成需要大量的能量，运动能力的下调是一种能量节省策略，节约的能量可以用于维持耐受性表型。

研究人员通过大蜡螟、雏鸡等体内感染模型，进一步揭示了微生物在体内感染的复杂性。大蜡螟感染结果显示，苯扎氯铵适应可显著降低多数尿路致病性大肠杆菌的致病性，仅少数菌株的致病性显著增加。类似地，经苯扎氯铵诱导的铜绿假单胞菌在大蜡螟模型中也显示出致病性减弱，这可能是由于适应性代价的存在。另一方面，雏鸡模型中发现鼠伤寒沙门氏菌经氧化剂、醛类杀菌剂及季铵盐类杀菌剂等多种杀菌剂暴露后其致病性未发生显著改变。这一结果也可能与特定动物模型检测轻微毒力变化的灵敏度有限有关。因此，未来需整合多感染模型以量化毒力指标并提高对适应性毒力变化的检测灵敏度及其与宿主生理状态的相关性评估能力。

综上，不同食源性致病菌在经历苯扎氯铵适应后，其毒力表型变化呈现显著的菌株依赖性与多样化表型变化（表2）。多数研究报道，适应性暴露可诱导多种病原微生物的生物被膜形成能力增强，伴随细胞黏附与侵袭性、溶血能力及内毒素上调，这类多毒力因子的协同增强可能加剧致病菌在食品加工环境的持久定植和在人类宿主中的致病潜力。然而，部分菌株在适应性暴露后表现出生物被膜形成能力下降、运动性减弱或宿主致死力降低，表明苯扎氯铵适应并非单一方向驱动毒力进化，而是由菌株遗传背景与环境条件共同调控决定。因此，在微生物风险评估中，需要结合多菌株、多模型及多毒力指标的综合分析，以全面揭示苯扎氯铵适应对食源性致病菌毒力的调节作用。

02

苯扎氯铵适应影响食源性致病菌毒力增加的机制

在苯扎氯铵长期或反复低剂量暴露的环境中，细菌会激活一系列适应性应答机制，以维持生存和重塑毒力表型。适应过程可细分为基因型适应和表型适应，这些适应机制使得细菌能够在应对杀菌剂胁迫时保持生存并调节毒力。

2.1 基因的表达调控

细菌在面对杀菌剂胁迫时，可以通过水平转移、基因重组或突变获得适应性遗传元件，并通过调节特定的转录通路适应环境压力。

苯扎氯铵适应可激活多类与毒力相关的调控通路。经历苯扎氯铵适应后，肺炎克雷伯菌和铜绿假单胞菌中与生物被膜相关的基因显著上调，以促进生物被膜的形成。单核细胞增生李斯特菌经长时间亚致死浓度的苯扎氯铵适应后，侵袭蛋白编码相关的基因InlA和InlB转录水平显著提高。全局调控因子sigB基因也在浮游态细胞和生物膜细胞中发挥了关键作用，其通过调控多种毒力基因表达直接增强细菌的致病性。在肠炎沙门氏菌中，invA、avrA和csgD等与侵袭、细胞毒性及生物被膜形成相关的基因表达也显著上调，证实毒力基因的表达是杀菌剂胁迫的直接响应靶标。此外，在亚致死浓度下，苯扎氯铵能够激活大肠杆菌的LuxS/AI-2系统，使luxS基因表达量升高，促进AI-2信号分子的积累，进而调控生物被膜相关基因（wza和wcaA）和运动性基因（fli）等的表达，促进大肠杆菌生物被膜的形成和其他毒力潜能。因此，毒力基因的调控表达会增加细菌对食品安全和人类健康的潜在威胁。

耐药性基因和毒力基因的协同表达是微生物应对低浓度苯扎氯铵的典型应激反应。在金黄色葡萄球菌中，亚致死浓度苯扎氯铵和氯化铬可同时诱导多种耐药相关基因（如tetM、tetK、mecA、blaZ）与毒力基因（如eno）的表达上调，表明苯扎氯铵诱导下抗性与毒力可能存在共调控机制。食源性致病菌抗生素耐药性的获取与毒力变化的关系将来值得进一步研究。相反，大肠杆菌经历长时间的苯扎氯铵诱导后，与运动相关、鞭毛相关的毒力基因显著下调，同时药物转运等相关基因显著上调。细菌通过抑制高能耗的鞭毛运动，将代谢资源优先用于构建生物被膜等防御性和毒力结构。

苯扎氯铵诱导下的全局转录重编程涉及多通路调控网络。环二鸟苷酸（c-di-GMP）作为重要的信号分子，在杀菌剂胁迫响应中发挥重要的调控作用。苯扎氯铵可调节细菌胞内c-di-GMP水平，从而促进铜绿假单胞菌生物被膜的稳态建立以及霍乱弧菌毒力基因表达上调。上述结果表明，毒力调控网络对化学压力具有敏感响应性。除mRNA水平的转录调控外，小分子RNA（sRNA）在苯扎氯铵适应性中也发挥了重要作用。研究表明，适应后金黄色葡萄球菌等致病菌的SprD、SprX和RNAIII等多个sRNA表达谱发生显著变化，其中SprD与RNAIII参与毒力因子表达调控，SprX则与抗生素耐药性增强密切相关。这一结果表明，非编码RNA不仅作为毒力调控网络的组成部分，也可能在耐受机制中发挥交互性调节功能。因此，苯扎氯铵适应可通过毒力基因、全局信号通路、sRNA等多维度的调控网络改变致病菌的毒力表达谱。这不仅加剧了致病菌在复杂环境中的存活与传播能力，也为其跨环境传播与感染风险提供了支撑。

2.2 基因突变和水平转移

在化学胁迫或生态压力下，细菌可通过基因突变与水平基因转移获得新适应性。营养限制、环境压力和氧化损伤等均可诱导微生物发生突变，进而导致毒力的变化。鲍曼不动杆菌通过核糖体相关蛋白基因的突变适应苯扎氯铵环境，该突变能够保护微生物免受杀菌剂所诱导的蛋白质聚集。大肠杆菌经历苯扎氯铵适应后，lpxM和lpxL等与膜相关、rssB等应激反应相关的基因发生了高频突变，表明该菌可能通过细胞膜结构优化和应激调控通路重构实现适应性。经化学诱变后产生苯扎氯铵耐受性的两株单核细胞增生李斯特菌突变株的溶血能力显著增强。基因组分析发现，相对于亲本菌株，两菌株分别产生了3 个和29 个突变，为解释其毒力增强提供了直接证据。此外，暴露于苯扎氯铵的沙门氏菌中ramR基因发生突变，表明苯扎氯铵可能选择ramR突变株并增加其抗生素耐药性和毒力。基因突变通过重塑细胞结构与调控网络，可直接驱动苯扎氯铵适应菌株毒力表型的提升，是其耐受性与致病性关联的关键分子途径之一。

多种微生物共同存在时，微生物可以通过水平基因转移加速抗性和毒力基因的传播。传导方式主要包含噬菌体介导的转导、细菌性菌毛介导的接合、从环境中吸收遗传物质的转化等。质粒通常携带抗性基因和毒力基因，其可从供体细菌转移到受体细菌从而提高细菌适应性和毒性，是细菌进化和适应性的有力工具。已有研究表明，亚抑制浓度杀菌剂的存在促进了食源性致病菌可移动遗传元件的传播。采用全基因组重测序技术、转录组分析等技术识别暴露前后菌株的调控通路，可进一步揭示杀菌剂诱导下毒力提升的分子基础，为食品安全风险预警与防控策略提供理论支撑。未来，结合人工智能与机器学习等技术，有望实现对毒力基因表达趋势的精准预测，为微生物控制策略的智能化升级提供数据支撑。

2.3 药物外排泵的调控

药物外排泵系统是细菌抵御外源化学物质、维持细胞稳态的重要防御机制，同时在感染宿主过程中发挥关键作用。如AcrAB-TolC外排泵与鼠伤寒沙门氏菌在巨噬细胞内的存活能力及在胆盐环境中的耐受性密切相关。外排泵不仅参与细胞内代谢物的解毒，还可通过调节细胞间信号传递及群体感应系统，间接影响毒力因子的表达与分泌。Hirakata等的研究表明，外排泵的缺失可显著降低铜绿假单胞菌的侵袭能力，凸显了外排系统在病原菌感染过程中的重要性。外排泵还可通过调控毒力因子表达、影响信号转导通路等途径，间接增强病原菌的致病能力。小多药耐药性家族成员SugE2外排泵既能感应季铵盐类化合物，还可响应肠道环境中的信号分子，在特定条件下抑制沙门氏菌致病岛1的表达，从而降低微生物的黏附、侵袭及整体毒力。这一结果提示，外排泵在调节毒力表达方面具有复杂作用，既可作为细菌抵御外界化学胁迫的核心防御机制，也可在特定环境下参与毒力的调控。

在苯扎氯铵适应背景下，部分外排泵与高毒力表型呈密切关联。如单核细胞增生李斯特菌的高毒力菌株可携带编码苯扎氯铵外排泵EmrC的新型质粒，该质粒在荷兰ST6型脑膜炎病例中检出频率显著升高。然而，大肠杆菌长期暴露于苯扎氯铵环境后，虽然外排泵基因表达上调，但同时伴随外膜孔蛋白及与运动性、趋化性相关的基因表达下调，导致其运动能力丧失。这种基因表达反映了细菌的能量分配策略。因此，外排泵一方面通过排出化学物质维持细胞生存，另一方面在特定条件下促进或抑制毒力相关通路。深入解析微生物中外排泵的调控机制，将为揭示细菌适应和致病耦合路径提供重要理论依据。

2.4 生物被膜的形成

生物被膜形成能力不仅是细菌环境适应性的重要表现形式，更是驱动毒力因子高效表达和宿主感染能力增强的核心机制之一。生物被膜的形成可为细菌提供物理屏障，抵御宿主免疫清除与抗菌药物渗透，增加细菌附着、定植和入侵宿主细胞的可能性。同时也可显著削弱抗生素和免疫细胞的灭杀作用，是慢性感染难以根除的关键因素。因此，任何能显著增强生物被膜形成的环境适应行为，都可能同步促使致病性上升。

多种不利环境（如抗生素、苯扎氯铵类杀菌剂、饥饿条件）均可通过激活生物被膜相关基因表达促进生物被膜形成。生物被膜状态细胞相较于浮游态细胞具有更高的杀菌剂耐受性，这意味着在相同化学胁迫下，生物被膜可显著延长细菌存活时间并增强其感染潜力。经杀菌剂适应的单核细胞增生李斯特菌，比未经处理的菌株具有更好的生物被膜形成能力。Rodríguez-Melcón等的研究也提及亚致死浓度的苯扎氯铵适应可以增强单核细胞增生李斯特菌的生物被膜形成能力，提高菌株在食物链中的持久性，使其成为食品污染的主要来源。这些证据表明，苯扎氯铵适应不仅提升了生物被膜相关的环境耐受性，也为毒力因子的稳定表达提供了持久的结构基础。

苯扎氯铵适应引发的生物被膜增强现象在多种致病菌中被观察到，并与毒力增强密切相关。单核细胞增生李斯特菌、铜绿假单胞菌、霍乱弧菌和大肠杆菌在苯扎氯铵暴露后均表现出生物被膜量增加，其中大肠杆菌的LuxS/AI-2系统可能发挥了重要作用。反复暴露于三氯生和苯扎氯铵时，大部分泌尿系统致病性大肠杆菌分离株相对于相应对照的生物被膜形成能力均显著增强。此外，由于生物被膜显著提高了细菌抵抗宿主免疫与清除机制的能力，这些适应性变化往往伴随感染力的提升。苯扎氯铵适应下，温度和营养成分等环境因子可进一步调节被膜形成与耐受性，从而放大其对宿主感染风险的影响。目前，现有食品加工中常用化学消毒剂对阪崎克罗诺杆菌等生物被膜的效果有限。将来使用天然杀菌剂控制食源性致病菌浮游态及生物被膜状态细胞有待进一步研究。

2.5 群体感应

细菌在自然环境和宿主体内往往以群体形式协作生存，群体感应是一种典型的细胞密度依赖性型通讯机制，能够通过分泌并感知信号分子协调群体内的基因表达，从而在种群水平实现功能整合。群体感应系统不仅参与生物被膜形成、抗性增强、次级代谢物合成等关键生理活动，还在杀菌剂适应与毒力增强之间发挥桥梁作用。研究发现，在金黄色葡萄球菌中，苯扎氯铵适应后其群体感应系统在适应过程中通过调节群体感应信号增强毒力表型。在大肠杆菌中，苯扎氯铵诱导下群体感应信号介导的LuxS/AI-2通路显著激活，进一步调控生物被膜形成、细胞运动及毒力因子合成，是毒力增强的重要调控枢纽。因此，群体感应系统的激活可赋予细菌在抗菌剂残留环境中获得更强的适应力和致病潜能。深入揭示群体感应信号在杀菌剂适应下的激活路径，不仅有助于理解杀菌剂适应性毒力演化机制，还可为开发干扰群体感应系统的替代型抑菌策略提供理论依据。

2.6 细胞膜组成

细胞膜作为细菌抵御外部胁迫的第一道屏障，在苯扎氯铵等杀菌剂的胁迫下会发生显著变化。这些变化不仅影响细菌的生存能力，还可调节毒力表型，成为连接耐受性与致病性的关键。亚抑制浓度杀菌剂的暴露可引发一系列胞膜相关生理与遗传变化，包括外排泵活性增强、基因突变频率升高以及细胞膜通透性与组分的调整。鲍曼不动杆菌经苯扎氯铵暴露后，carO和wecB等与细胞膜功能相关基因的表达显著上调，增强了细胞膜的稳定性。野生型菌株单核细胞增生李斯特菌EGD-e在含不同浓度苯扎氯铵的琼脂培养基上连续传代培养，可突变为苯扎氯铵适应性菌株。全基因组测序显示突变位点可改变膜脂构成与表面电荷，降低苯扎氯铵等阳离子表面活性剂的结合能力。此外，Casey等证实单核细胞增生李斯特菌在暴露于苯扎氯铵后，参与细胞壁合成、趋化性与运动能力的基因表达水平显著上调，参与细胞膜流动性与碳水化合物吸收的基因也显著上调。苯扎氯铵胁迫下细胞膜结构与功能的动态重构，深度参与了细菌环境适应性与毒力表型之间的耦合。

细胞膜组成与流动性的改变不仅可提升细菌对杀菌剂的屏障能力，还可通过增加表面疏水性促进其在不锈钢、塑料等疏水性表面附着，进而启动黏附因子与毒素的表达。杀菌剂适应后大肠杆菌高疏水性值可能与高生物被膜形成潜力相关。苯扎氯铵胁迫诱导的细胞膜的组成与理化性质重塑，不仅激活毒力相关通路，还可以诱导对苯扎氯铵的直接抗性或者对抗生素的交叉耐受性。细胞膜组成变化、外排泵表达增强、水平基因转移以及生物被膜形成等过程之间存在显著交叉与协同效应。这些变化既是细菌耐受性进化的结果，也是毒力特征重塑的重要驱动力。

2.7 其他机制

苯扎氯铵诱导下的食源性致病菌毒力变化还可能涉及多种非经典调控途径。Vargas-Cuebas等发现季铵盐化合物适应后的铜绿假单胞菌不仅表现出生物被膜形成能力的增强，还伴随色素和海藻酸盐产量的增加，表明代谢产物水平的变化亦可能参与杀菌剂适应与毒力表型的增强。此外，在消毒过程中，微生物可形成耐受的持久性亚群，即使暴露于致死浓度消毒剂后仍可延长存活时间。该类亚群的形成程度与消毒剂种类密切相关，表明微生物消毒动力学与毒力之间存在潜在的交叉机制。可存活但不可培养（VBNC）状态的诱导亦是致病菌在苯扎氯铵适应中诱导毒力的重要机制。Noll等的研究发现苯扎氯铵处理可诱导单核细胞增生李斯特菌进入VBNC状态，该状态下的菌株在宿主内仍保持一定甚至增强的致病能力。类似地，Mougin等的研究也发现苯扎氯铵适应可以诱导弧菌形成VBNC状态。常规培养方法难以检测该类细胞，其存在可能导致污染事件和疾病暴发的反复发生。最后，毒素-抗毒素系统在苯扎氯铵适应中可能发挥间接作用。该系统可以诱导持久性细胞或VBNC细胞，并与SOS反应密切相关。很多研究提及毒素-抗毒素系统可以促进生物被膜的形成，增强细菌在不利环境下的生存与定植能力。因此，苯扎氯铵诱导下的毒力增强并非局限于传统的基因表达变化路径，还可能涉及细胞状态转换、亚群体异质性调控及代谢层面的协同机制。

总体而言，杀菌剂适应对食源性致病菌的毒力产生广泛而复杂的影响。苯扎氯铵适应驱动的食源性致病菌毒力增强，是分子、细胞及群体多层次调控网络协同作用的结果，涵盖细胞膜结构重塑、毒力基因调控、外排泵活化、群体感应等关键环节（图1）。研究这些适应性反应不仅可以加深对耐受性与致病性耦合关系的理解，也为阐明不同致病菌在多样环境下的毒力变化模式提供了新的框架。

03

结 语

苯扎氯铵作为在食品加工和环境消毒中广泛使用的季铵盐类杀菌剂，其低浓度残留及反复使用已被认为是促使食源性致病菌毒力重构的重要因素之一。苯扎氯铵适应可以诱导细菌生物被膜形成、毒素合成、溶血能力增强、侵袭力提升等多种毒力表型的增强。毒力变化机制涉及基因表达调控、基因突变与水平转移、细胞膜结构重构、外排泵调节、群体感应激活等多层机制。未来研究可以进一步聚焦以下关键问题：1）整合转录组、代谢组、脂质组等多组学技术，解析毒力表型重塑过程中的关键调控网络；2）借助高通量表型筛选平台与人工智能建模，实现毒力动态演化及外源干预效果的预测和评估；3）探索外排泵抑制剂、群体感应干扰物、天然抑菌剂等外源干预因子对毒力重构机制的阻断与逆转能力；4）将苯扎氯铵适应诱导下毒力增强效应纳入现代微生物风险评估体系，为食品链安全与公共健康提供理论支撑。

引文格式：
牛洪梅, 李燕宏, 肖林林, 等. 苯扎氯铵适应对食源性致病菌毒力影响的研究进展[J]. 食品科学, 2026, 47(2): 376-385. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250813-096.
NIU Hongmei, LI Yanhong, XIAO Linlin, et al. Research progress on the effect of benzalkonium chloride adaptation on the virulence of foodborne pathogens[J]. Food Science, 2026, 47(2): 376-385. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-20250813-096.

实习编辑：李雄；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网

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