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植物病原体对人类是威胁吗?反之亦然

保利萨哈*

西孟加拉邦卡尔纳路Bidhan Chandra krisishi Viswavidyalaya,布尔德万校区农学院植物病理学系,西孟加拉邦卡尔纳路713101印度。

*通讯作者:
保利萨哈
植物病理学系,
农业学院伯德湾校区
Bidhan Chandra Krishi Viswavidyalaya, Kalna路,
西孟加拉邦- 713101。印度。
电子邮件: (电子邮件保护)

收到:26/06/2015接受:28/06/2015发表:30/06/2015

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关键字

病原体,铜绿假单胞菌,霉菌毒素

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植物病原体也就是说,真菌、细菌和病毒基本上不同于攻击人类或动物的病原体。这意味着,处理植物病原体对处理它的人完全没有伤害,甚至不吃也不碰。一般来说,感染植物的病原体不能感染人类。我们不太可能因为在花园里处理有病的植物而染上疾病。

相反,我们有一个经验,从一个生病的植物产生的产品往往有不同的味道或质地比健康的产品。那样的话,我们该怎么办呢?这两种产品对我们都安全吗?答案是——拥有健康的那一个是可取的,除非这种病只是表面的斑点(比如苹果上的黑烟斑和蝇斑),但最好的方法总是避免生病的农产品。

很少有植物病原体也会攻击人类。例如,铜绿假单胞菌,导致软腐病的植物,如生菜因为它只能感染虚弱的宿主,所以被称为“机会致病菌”。对于免疫系统受损的人来说,这种细菌可能会感染尿路、肺部、血液、烧伤和其他伤口。严重烧伤、癌症、艾滋病等住院患者囊性纤维化也就是说,免疫系统较弱的人更容易感染这种细菌,但很高兴知道,对我们大多数人(以及大多数健康的植物)来说,铜绿假单胞菌不是一个问题。

一些腐生植物病原体可引起人类疾病。其中一种被称为“玫瑰采摘病”或“孢子菌病”的疾病是由申克孢子菌引起的,这种真菌经常在死玫瑰刺上发现。当它主要通过抓伤进入人的皮肤,进入淋巴系统或吸入其孢子时,它会在人类身上产生疾病症状,导致肺部、眼睛、中枢神经系统、骨骼和关节出现问题。

霉菌毒素在被感染的宿主上产生的一些植物病原真菌对人和动物是有毒的,尽管病原体本身不感染人。一些重要的产生霉菌毒素的真菌是黄曲霉是谷物和花生的常见污染物,它产生“黄曲霉毒素”。在非常高的水平(急性接触),黄曲霉毒素引起呕吐、疼痛、抽搐和死亡。在较低水平、较长时间(慢性暴露)下,它们可能导致癌症。镰刀菌引起玉米穗腐病,产生霉菌毒素“伏马菌素”和“玉米霉霉素”,统称为呕吐毒素。当用受污染的谷物喂养牲畜时,这些真菌毒素对牲畜的影响可能导致繁殖问题、呕吐、普遍嗜睡甚至死亡,这取决于所存在的特定真菌毒素和污染程度。真菌毒素通常是由谷物产生的,而不是由普通的菜园农产品产生的,但对于人类和动物食用的食物,应始终小心。

随着人们对食用植物微生物污染及其引起的食源性疾病的日益关注,植物病理学和食品安全科学界之间出现了新的联系和相互作用。本文的主题只是从两个学科的角度提供信息,并提出了一些研究成果和概念,这些成果和概念突出了两个学科的现有和可能的未来协同作用。

现在,谈到解决植物上人类病原体(HPOPs)问题的另一个问题,即人类肠道病原体,如志贺毒素的产生大肠杆菌沙门氏菌在过去的几十年里,植物病理学家们已经指挥了一些植物病理学家扩大他们的科学应用。总之,公共卫生研究人员和食品微生物学家越来越担心收获前后植物与微生物的相互作用。植物病理学和食品安全社区的成员正在向前迈进,建立一种新的合作关系,从而提高研究能力,并对需要研究的主题产生更强的同情心。

例如,传统的植物病理学概念,如疾病三角和疾病周期,可以帮助定义与HPOP研究相关的交叉问题,并可以提出最小化微生物污染风险的逻辑策略。这两个学科团体之间的持续互动和交流是必不可少的,并且可以通过创建跨学科研究协调网络来实现。

现在一天之内,就有了急剧的增长肠胃炎由于食用植物源性食品而在人类中爆发的疫情引起了公众健康的关注,并引起了人类肠道病原体与植物之间深思熟虑的相互作用的科学关注。令人惊讶的是,肠道疾病引起的非伤寒沙门氏菌这是一个主要的公共卫生障碍,与新鲜农产品、香料和坚果有关的疾病数量超过了与动物源性食品有关的疾病数量。其背后的假设可能是植物的定植是这种人类病原体生命周期中不可或缺的一部分。很明显,植物对人类病原体的反应与植物病原体的反应不同,植物病原体似乎更具有特异性沙门氏菌这可能是通过感知保守的微生物模式,从而导致基础防御的先后激活。众多沙门氏菌基因在植物表面和组织的定植中起着重要作用,它与植物微生物群落的其他成员也建立了一些合作关系。值得注意的是,沙门氏菌利用各种各样的策略与植物和它们的微生物群相互联系,以及这种人类病原体对其潜在的次级宿主(植物)的表面上显着的适应性。

食源性疾病的流行在对公众健康造成威胁的同时,也侵蚀了消费者对潜在食品的信心,因此,它对该行业经济健康的影响将是持久的。

虽然一开始被认为是异常的,但疾病控制和预防中心最近的一份报告显示,在1998年至2008年期间,美国46%的食源性疾病病例是由受污染的农产品引起的,该报告证实,尽管生产者和加加工者提高了意识并采取了预防措施,但从农产品中获得感染的风险很高,而且持续存在。尽管近二十年来进行了广泛的研究,但人类病原体的生产污染继续带来许多重要的问题,包括这些病原体对植物的行为以及导致它们在该栖息地持续存在的生物和非生物因素,从而导致人类疾病。

确定肠道病原体污染植物的途径对于设计干预策略以防止污染的发生至关重要。Wasala等。[1证明在幼虫状态下消耗细菌的蝇(家蝇)可以获得大肠杆菌O157:H7血清型从接种的粪便和载体病原体不仅携带它在他们的表面,而且可以通过他们的反流物质污染菠菜层球。在到达植物表面后,肠道病原体可能以单个孤立细胞或已建立的附生微生物群落的形式存在。Poza-Carrion等人的优雅研究[2]通过荧光显微照片的定量分析揭示了已建立的附生细菌,如荧光假单胞菌和除草剂Erwinia (Pantoea agglomerans)影响的能力沙门氏菌肠菌附着在植物上。这些细菌促进了在生菜和香菜叶子上迁移的肠链球菌细胞的干燥存活,可能是通过调节病原体到达叶根圈的微点的直接物理化学环境。因此,人类病原体与本地植物微生物之间的相互作用,无论是直接的还是间接的,都可能影响污染事件的结果。Cox等。[3.假设肠链球菌和胡萝卜乳杆菌之间的这种相互作用,导致病变增加番茄果实中人类病原体的繁殖,涉及通过自诱导剂-2 (AI-2)的细胞信号传导。利用这两种生物的信号缺陷突变体和复杂的信号感知报告系统,他们报告说,在番茄软腐组织定植期间,AI-2似乎不会在两种细菌之间交换,也不会增强人类病原体的竞争适应性。然而,已知肠球菌中的其他分子因子也参与其对植物的定植,包括Kroupitski等人发现的一种新的细菌附着因子。[qh]4]。misL基因是利用重组酶在体内表达技术(RIVET)鉴定出的莴苣冷藏过程中诱导的肠链球菌基因之一,该基因在莴苣叶片组织中起附着作用。由于MisL在动物宿主中也参与与纤维连接蛋白的结合,因此他们的观察结果支持Brandl等人综述中的结论。5这种适应性很强的肠道病原体采用重叠策略来殖民其主要和次要栖息地。

肠道病原体进入植物组织一直是一个相当感兴趣的话题在生产安全。Roy等。[6]证明了进入叶片内部的途径气孔肠链球菌和大肠杆菌O157:H7之间存在差异,可能是因为对两种病原体的气孔免疫存在差异。他们的发现提供了进一步的机制证据,表明植物基础防御反应可以塑造人类病原体与植物之间的早期相互作用,这是一个越来越受到关注的农产品安全研究领域。在这方面,Wright等人的观察[7大肠杆菌O157:H7在根组织外胞体空间形成菌落,偶尔也会在根细胞内形成菌落,这无疑会引发许多关于肠道病原体入侵植物细胞能力的新的科学问题。根据Gu等人提供的数据,我们很容易猜测。8健康土壤管理措施所促进的高度多样化的内生细菌群落可能有助于最大限度地减少食源性病原体内化事件的可能性。最后,Hirneisen和Kniel的文章[9提醒我们,虽然农产品安全研究的大部分焦点都集中在细菌肠道病原体的植物污染上,诺瓦克病毒在与农产品有关的暴发中,很大一部分是由它们引起的,它们有可能在层层圈中持续存在。他们的观察结果将为探索植物上人类肠道病毒的生物学提供令人着迷的新领域。

参考文献

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