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让微生物无处遁形 “下一代测序技术”发力食品检测
时间:2019-07-08 14:31:10 来源:中国食品报

   本报讯  (记者罗晨)近日,在北京京协和医院学术会堂举办的第22期“刊媒惠”科技论文成果推介沙龙之“科技让医学更神奇”专场上,北京协和医院博士黄晶晶在“下一代测序技术——让微生物无处遁形”主题推介中,介绍了“下一代测序技术”在食源性疾病暴发中食品污染源检测的应用。此次活动由中国科普研究所科学媒介中心主办,北京科学技术期刊学会、“三四匠”工作室承办。

  黄晶晶介绍,2014年,17名丹麦人因感染李斯特菌死亡。当感染患者被接连送到医院时,临床医生和实验室研究人员在不知消费者感染源的情况下,采用“下一代测序技术(Next generation sequencing, NGS)”对患者体内分离出的菌株进行序列分析,发现所有分离株是同一个来源,并通过与食品分离的菌株比对后发现,所有感染均来源于同一工厂肉质品,为确定该事件为食源性中毒事件提供了及时、可靠的依据。这一案例显示出基于高通量测序技术在缩短调查时间方面的优势。

  据了解,食品中微生物的传统检测方法主要是培养法,需要依赖于微生物的分离和培养。然而,研究证明,目前自然界中85%—90%的微生物无法培养,部分可培养的微生物也可能处于其“生理学上可以存活但不能培养”的状态,而导致无法被需要进行培养的检测技术检测到。随着测序技术的发展,不用进行微生物培养、可以边合成边测序的新一代测序技术代表了一种更为简单快速的微生物群落检测方法。这些方法是在对微生物核酸序列(DNA和RNA)分析的基础上发展而来,主要是通过PCR反应(Polymerase chain reaction,聚合酶链式反应)对核酸序列进行扩增。“下一代测序技术”又称为第二代测序技术、新一代测序技术。与第一代Sanger测序技术相比,NGS测序技术具有检测通量更高、用时更少以及总体检测费用低等优点。序列的检测可以用于精确的鉴别微生物菌群, 包括不可培养的生物体和含量极少的微生物。该技术的研发,给微生物学研究带来了巨大的变革。

  目前,NGS已经在一些发酵产品中得到了应用,如描述某些发酵产品中微生物的多样性等;还可以作为一种深度测序技术应用在益生菌产品的序列分析中,部分实验证实其可以快速、高效地对食品中微生物结构进行精确分析。业内人士认为,由于NGS技术具有高通量、速度快以及信息全面等特点,其在食品微生物研究方面的应用必将越来越成熟和广泛,为研究者提供新的食品微生物多样性分析的方法。

  食品行业专家介绍,除了可以对微生物进行快速测定外,目前NGS技术也已经应用于部分食品的真实性检测,如人参、冬虫夏草、牛排等,但对酒类、发酵类食品的真实性检测还存在一些技术问题。

  该场沙龙同时也就大数据、人工智能与医疗健康领域的科技发展进行了分享。自2016年6月启动至今,“刊媒惠”推介的科技论文成果内容涉及公众关注的食品安全、环境保护、疾病防控、人工智能等多个领域,通过现场活动及网络直播,向线上线下公众普及与生活息息相关的科研进展和科技成果。