引言
控制环境农业(CEA)能调控小气候、灌溉和光照,还能优化城市蔬菜生产,减少水土消耗,是传统农业的替代方式。芽苗菜和微绿蔬菜在室内种植中占比大,是可持续的粮食增产选择。
芽苗菜是种子萌发第一阶段的未成熟植物,常带根和茎食用,通过浸种、在特定温湿度和弱光环境培育而成。微绿蔬菜虽无法律定义,但一般指具完全发育且未衰老子叶、有或无 1 - 2 片真叶的萌发植物,通常在播种后 7 - 14 天或幼苗出土后 10 - 20 天无根采收。
然而,CEA 环境和它们自身的高营养成分,为食源性病原体创造了有利条件。过去十年,美国疾病控制与预防中心(CDC)和美国食品药品监督管理局(FDA)报告了多起与芽苗菜和微绿蔬菜相关的召回和疫情事件,主要致病微生物有沙门氏菌(Salmonella enterica)、大肠杆菌(Escherichia coli)和单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes) 。食品安全是全球挑战,CEA 中的灌溉水、种子、基质、人员健康等多方面因素都与食源性病原体控制相关,且 CEA 生物多样性低,易造成病原体污染。本文将围绕这些问题展开讨论。
芽苗菜和微绿蔬菜的微生物风险
芽苗菜和微绿蔬菜的种植系统利于微生物生长和传播。芽苗菜萌发过程为微生物生长和内化提供了适宜条件;微绿蔬菜采收时在土壤线以上切割会造成组织损伤,增加微生物污染机会。在手工采收的蔬菜中,卫生条件至关重要。
影响芽苗菜和微绿蔬菜微生物定植的因素
尽管微绿蔬菜商业潜力大,但安全问题不容忽视。因其高营养成分和种植系统条件,可能成为致病微生物的潜在来源。多年来,研究食源性病原体与微绿蔬菜和芽苗菜关系的研究增多,不少研究评估了生物和非生物因素对病原体生存、定植的影响。
食源性病原体定植植物的机制
涉及芽苗菜和微绿蔬菜的众多疫情和召回事件表明,病原体能在植物中存活并以植物为载体引发人类食源性疾病。这些病原体主要通过动物粪便进入农业环境,水、土壤、堆肥和种子也是污染途径。人类病原体利用与植物病原体类似的机制附着在植物上。
微生物抑制和去污
鉴于上述情况,需采取措施抑制和减少这些食物中的微生物数量。因此,人们研究了种子去污、抑制和采后去污方法,评估了电解水、臭氧、UVC LED 光、精油、超声波、射频、等离子体活化水和化学物质等非热微生物灭活技术的效果。
未来趋势
随着芽苗菜和微绿蔬菜消费量增加,其营养优势显著,但关于细菌和病毒污染仍有诸多疑问,尤其是细胞转移和种植系统的影响方面。目前研究样本量较小,且大多集中于细菌,主要是沙门氏菌(Salmonella spp.)和大肠杆菌(E. coli)。
结论
沙门氏菌(Salmonella enterica)、大肠杆菌(Escherichia coli)和单核细胞增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)对芽苗菜和微绿蔬菜的污染构成风险。CEA 系统的高湿度、可控温度和低微生物竞争环境可能促进微生物生长和存活。种子和基质的卫生实践及微生物质量对降低病原体滋生概率至关重要,良好的卫生实践可提升芽苗菜的微生物质量。