辐照杀毒灭菌法用于灭活冷冻食品中 Covid-19 病毒的初步建议

崔大庆 中国原子能科学研究院 高级专家

 

1. 简介

全球增至近 1656 万人确診新型肺炎，近 65.6 万人死亡。世卫总干事譚德

塞說，疫情大流行仍在加速，估计疫情造成的影响將会持续数十年。

 

2020 年 6 月 17 日中国疾控中心病毒病所溯源专家组成员在新发地农产 品批发市场内采集样本在地下一层的海鲜店检出了一些阳性样本，包括一 整条三文鱼的口腔拭子，以及旁边的水沟；甚至，在离水产交易市场两公 里以外的地方，同样采集到了阳性样本。Covid-19  病毒在低温条件可以长期存在，可能是被污染的海产品或肉食品通过冷链运输到市场造成传播。国内外多有海鲜市场和肉食加工厂传播新冠病毒的案例。海鲜市场，肉食 加工厂的潮湿、低温环境适合病毒存活，而且不易灭活，并具有传播的风 险。

 

本团队提出此辐照杀毒灭菌建议，利用现有辐照设施处理带有外包装的有  可能被病毒污染的冷冻食品（海鲜，家禽，肉类）。还可以在海关和省界  设立辐照装置，切断进口和不同区域的传播渠道。

 

辐照杀毒灭菌是利用射线（包括 X 射线、γ 射线和加速电子束等）的辐照来杀灭有害细菌，病毒和昆虫的一项技术。早在伦琴发现 X 射线的第二年

（1896 年）就有人发现这种射线具有微生物灭活能力，到上世纪 50 年

代开始被实际应用。以后不少国家陆续建成了专门的辐射灭菌装置，包括

60Co（钴）装置、137Cs（铯）辐照工厂、加速器 X 射线辐照装置等，使这

项技术得到迅速发展。辐射杀毒灭菌和其它方法相比有许多优点。它可在常 温下进行，基本不改变样品的温度，适用于不能作高温处理的物品的消毒； 它穿透性强，杀毒灭菌均匀彻底且迅速。

 

几十至几千戈瑞 Gy 的吸收剂量（单位质量的物质所吸收的平均辐射能量称吸收剂量，其单位戈瑞为，用 Gy 表示，即 1Gy=1J/kg）可将多种细菌和病毒灭活, 它可处理密封包装的物品，操作简便，可连续作业，适于大规模加工；它一般不产生不利的变化，无残留毒物，安全卫生。因此已被广泛应用于各个领域。

 

高能射线对微生物的强烈杀伤作用，很早就引起了人们的重视，它不仅能直接以细胞为靶子破坏微生物细胞核内的 DNA，而且射线所产生的活性粒子对细菌和病毒也有强烈的灭活作用。在 20 世纪 50 年代初已开始研究利用辐照来保藏肉类及其制品。

 

辐照消毒杀菌的作用是抑制或部分杀灭腐败性微生物及致病性微生物。根 据其目的及剂量不同，又分为选择性辐照杀毒灭菌及针对性辐照杀毒灭菌， 前者又称辐照耐贮消毒杀菌，后者称为辐照巴氏杀毒灭菌。

选择性辐照杀菌的剂量一般定为 5kGy 以下，它的主要目的是抑制腐败性微生物的生长和繁殖，增加冷冻贮藏的期限。结合低温处理，常用于鱼、贝 等水产品捕捞后的贮运。由于鱼、贝等水产开始就带有假单孢菌，它耐低温， 在 0℃也会逐渐增殖，致使水产品很快腐败变质。但这类菌抗辐照能力很弱，只需 1kGy 以下就可抑制其生长及繁殖，甚至可杀死它们。

针对性辐照杀毒灭菌的剂量范围是 5kGy。主要用于畜禽的零售鲜肉和水产品，用来杀灭沙门氏菌。沙门氏菌有 1000～3000 种，已研究清楚的还不到 1000 种，它在绝大部分的畜、禽、水产品上都可发现，它的污染往往是引发富含蛋白质的食品造成食物中毒的一个重要原因。沙门氏菌对热不 太敏感，加热法不能完全解决沙门氏菌的污染问题。但它对辐照十分敏感， 据报道，5kGy 的剂量就能杀死平均 105～107 个/g 沙门氏菌和多种病毒。辐照法对冷冻的食品进行处理，也能杀死食品深处的沙门氏菌和多种 病毒。采用 8kGy 对冻鸡照射，能有效地控制沙门氏菌的污染，被处理的鸡在-30℃下保存 2 年，香味及质地均无明显变化。 [南庆贤．肉类工业手册．北京：中国轻工业出版社，2008：189-192]。

辐照完全杀毒灭菌是一种高剂量辐照处理法，剂量范围为 10～60kGy。它可杀灭肉类及其制品上的所有微生物，以达到“商品消毒”的目的。只要包装不破损，就能在室温下贮藏几年。

2016 年的一项 γ 射线辐照灭活 RNA 病毒的研究，Viruses. 2016 Jul;

8(7): 204，表明伽马射线辐照是 BSL-4 病毒灭活的有效方法，除其他优点外，它还有助于研究灭活但形态完整的病毒体。大约 10KGy 的伽马照射剂量可以实现全部的病毒灭活。

 

电离辐射对病毒不仅可直接作用其本身，且可间接通过电离产生氧化还原物质使其释放RNA 而失去活力。病毒对电离辐射的抵抗力与细菌芽胞相同或稍强，双股复杂病毒较单股简单病毒抵抗力强，小病毒较大病毒的抵抗力强。如对牛痘病毒 D10 的剂量为 0.53Mrad; 对脊髓灰质炎病毒为0.65Mrad;对多瘤病毒有时需高至 5.3Mrad(见“电离辐射灭菌”条)。

关于辐照处理的食品的安全性和味道，1980 年国际粮农组织（FAO）、国际原子能机构（IAEA）和世界卫生组织（WHO）联合专家委员会的结论表明：辐照食品总体平均吸收剂量 10kGy 以下不需要做毒理学实验， 无特殊营养和微生物学问题，味道也没有显著影响。海产品的食品辐照保鲜灭菌技术已经在国内得到应用。参见： http://www.hzfuzhao.com/ single/?140.html              和 https://baike.baidu.com/item/%E8%BE

%90%E7%85%A7%E9%A3%9F%E5%93%81

 

事实上，辐照食品比用巴斯德杀菌法消毒、热杀菌，或者罐装食物能更长期保持原味，更能保持其原有口感。通过冷链运输的海鲜和肉食的新冠病毒是以沾染类型为主的，既病毒是在鱼肉表面以核糖核酸的形式存在，而感染病毒是侵入细胞的病毒。以往的研究工作证明，冷冻食品中沾染病毒的辐射灭活剂量要比感染性病毒的辐射灭后剂量小得多，估计小于 1 kGy。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 方案

 

1 ）可行性研究：与防疫部门合作，确定辐照剂量和病毒灭活效率的关系优化辐照剂量与杀毒灭菌效率和潜在口味变化的关系，确定本项目的可行性。

 

前期工作需要月 1 到 2 个月，经费 80 万元，如果包括防疫生物分析方面的工作需要 200 万。在带有外包装的冷冻冷藏食品的不同深度安放带有新冠病毒的密封胶囊，辐照后各带有编号的胶囊送交防疫分析检测部门， 测量不同辐照剂量和灭活效果的关系，优化辐照工艺，确立标准化方法。 申请辐射防护部门和防疫部门的许可。

 

2）   利用现有辐照站（各省都有）对有可能被污染的海产品或肉食品进行辐照处理，处理后的冷冻海产品或肉食品通过经消毒过的运输工具和仓储销售系统供应市场。辐照费用大约每吨 100 元。可以避免大量浪费和环境污染。

3）      为切断不同国际和不同地区的病毒传播渠道，在海关和省界建立移动性辐照站，选择偏安全的电子加速器 X 射线辐照装置对传送带输运的冷冻海产品和肉食品进行杀毒灭菌处理, 包括申请政府辐射监管部门许可等， 初步预算 4000 万人民币（欢迎感兴趣的投资者加微联系）。

电子加速器 X 射线辐照装置示意图

（www.hzfuzhao.com/single/?140.html）