水和食品微生物学涉及水和食品的微生物质量和安全。它包括对病原体、腐败生物、有益微生物以及用于检测、控制和预防微生物污染的方法的研究。

水传播病原体

水传播病原体包括霍乱弧菌（霍乱）、伤寒沙门氏菌（伤寒）、志贺氏菌等细菌。 （痢疾）、致病性大肠杆菌（产肠毒素、肠致病性、肠出血性）、空肠弯曲杆菌和嗜肺军团菌。病毒病原体包括诺如病毒、甲型肝炎病毒、轮状病毒和肠道病毒，这些病毒具有高传染性，感染剂量低（10-100个病毒颗粒）。原生动物病原体包括贾第鞭毛虫、小隐孢子虫、弓形虫和溶组织内阿米巴，其包囊和卵囊对氯消毒有抵抗力。蠕虫，如麦地那龙线虫（麦地那龙线虫）和血吸虫属。通过受污染的水传播。

水质指标

大肠菌群，包括总大肠菌群、粪大肠菌群（大肠杆菌）和肠球菌，被用作粪便污染的指示菌。大肠杆菌是最近粪便污染的最具体指标，它的存在表明潜在的肠道病原体污染。异养平板计数 (HPC) 可测量需氧和兼性细菌总数，表明总体水质和处理效果。浊度、余氯和 pH 值是与微生物指标一起监测的物理化学参数。

食源性病原体

细菌病原体包括肠沙门氏菌（家禽、鸡蛋）、空肠弯曲杆菌（家禽、牛奶）、单核细胞增生李斯特菌（即食食品、软奶酪）、大肠杆菌O157:H7（碎牛肉、绿叶蔬菜）、金黄色葡萄球菌（处理过的食品）、肉毒杆菌（不当罐头食品）和蜡样芽孢杆菌（大米、谷物）。病毒病原体包括诺如病毒（贝类、沙拉、即食食品），它是食源性胃肠炎的主要原因，以及甲型肝炎病毒（贝类、农产品），它会导致更严重的疾病。寄生病原体包括弓形虫（肉类）、旋毛虫（猪肉）、带绦虫/猪带（牛肉/猪肉）和环孢子虫（农产品）。黄曲霉毒素（曲霉）、赭曲霉毒素 A 和伏马菌素等霉菌毒素是污染谷物、坚果和香料的真菌毒素。

食物腐败

耐冷细菌（假单胞菌、肠杆菌、黄杆菌）在冷藏温度下生长，导致肉类、家禽和乳制品腐败。乳酸菌（乳杆菌、明串珠菌、片球菌）使乳制品和发酵蔬菜变酸。酵母菌、青霉菌、曲霉和葡萄孢等酵母和霉菌会导致明显的腐败、异味和霉菌毒素的产生。腐败指标包括异味、粘液形成、气体产生、变色和 pH 值变化。

检测方法

传统培养方法使用选择性和差异培养基（MacConkey、XLD、Baird-Parker、Palcam）进行病原体分离，然后进行生化确认（API、Vitek、MALDI-TOF MS）。 PCR 和定量 PCR (qPCR) 等分子方法可快速、特异性地检测病原体 DNA/RNA，而[多重 PCR](/guides/ Multiplex-pcr.html) 组合可同时检测多种病原体。免疫学方法包括ELISA、侧流免疫分析和用于快速筛选的免疫磁分离。宏基因组学和全基因组测序 (WGS) 可实现疫情调查、来源追踪和毒力基因分析。

保存和控制

热处理包括巴氏灭菌（72°C，15 秒）以消灭植物病原体和灭菌（121°C，15 分钟）以消除包括孢子在内的所有微生物。尽管耐冷病原体单核细胞增生李斯特菌仍然是冷藏即食食品中的一个问题，但冷藏和冷冻会减缓微生物的生长。 Hurdle 技术结合了多种保存因素（pH、aw、温度、防腐剂）来协同控制微生物生长。化学防腐剂包括有机酸（乳酸、乙酸、苯甲酸）、亚硝酸盐、亚硫酸盐和乳链菌肽，可抑制特定的腐败和病原微生物。

HACCP 和监管框架

危害分析关键控制点 (HACCP) 是一种系统的食品安全预防方法，可确定用于监测和干预的关键控制点 (CCP)。世界卫生组织饮用水质量指南和国家标准（EPA 安全饮用水法、欧盟饮用水指令）规定了微生物限度。 FDA、USDA-FSIS、EFSA 和 Codex Alimentarius 等食品安全机构制定标准、进行监测并管理疫情应对措施。疫情调查使用流行病学、实验室和追溯数据来识别污染源并防止出现更多病例。