科學(xué)檢驗檢測技術(shù)為食品安全筑起一道防護網(wǎng)

    有時(shí)人們在外面吃飯鬧個(gè)肚子，最多去醫院，買(mǎi)點(diǎn)消炎藥就算了，根本不會(huì )想到這可能是由于致病微生物引起的食物中毒事件。對于老百姓來(lái)說(shuō)，微生物引起的食源性疾病其實(shí)就在身邊。

　　

　　但很多時(shí)候，看不見(jiàn)的微生物經(jīng)常會(huì )隱匿于食物和各種環(huán)境中，稍不留神就可能遭到它們的襲擊，導致食源性疾病的暴發(fā)。尤其是經(jīng)濟全球化的今天，“吃貨們”可以足不出戶(hù)就能吃到來(lái)自世界各地的美食了。但每天面對海量的舶來(lái)品，出入境檢驗檢疫人員是如何保證食品安全的呢？萬(wàn)一出了問(wèn)題，又該如何追根溯源找到污染的源頭呢？

　　

　　為使消費者能夠吃到安全、放心的食品，加快進(jìn)出口商品查驗速度，保證鮮活食品的貨架期；提高檢驗檢疫部門(mén)的執法力度和監管水平。近年來(lái)，北京出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心建立了由快速檢驗檢測技術(shù)、溯源檢測技術(shù)、預警監管技術(shù)組成的“檢管一體”式食源性致病微生物檢測技術(shù)及預警監管技術(shù)體系。

　　

　　該課題實(shí)現了食源性致病微生物的高通量快速檢測，比國家標準方法大幅度縮短檢測時(shí)間；建立了食源性致病微生物分子分型數據庫,實(shí)現了食源性致病微生物的溯源；實(shí)現了從預警體系到監管體系的全信息化管理，最大限度的縮短了從預警到監管的時(shí)間，提高了有限資源的使用效率。值得一提的是，該課題榮獲2015年度北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎。

　　

　　從7天提高到3小時(shí)的快檢技術(shù)

　　

　　2006年，美國暴發(fā)“毒菠菜”事件，幾十人因食用被大腸桿菌污染的菠菜中毒身亡；2010年，美國連續發(fā)生沙門(mén)氏桿菌感染甜瓜事件，并造成群發(fā)性食源性疾��；2011年，德國、瑞典等國因豆芽菜感染大腸桿菌造成幾百人中毒；2014年，丹麥多人因食用含有李斯特菌的香腸中毒身亡。

　　

　　這些觸目驚心的食品安全事件，罪魁禍首就是微生物污染。而在我國，由微生物引起的食源性疾病的案例，也不在少數。

　　

　　據悉，世界衛生組織發(fā)布的食源性疾病控制指南中指出，由生物因素構成的食源性疾病致病因子占到84%以上，其中包括17種病菌、18種寄生蟲(chóng)和7種生物毒素。由此可見(jiàn)，控制食品中微生物風(fēng)險因素，對保障食品安全有多么的重要。

　　

　　然而，這些微生物個(gè)體小，繁殖快，數量多，因此在自然界容易散布并且分布很廣。上至天空，下至土壤、江河、湖泊以及動(dòng)植物體內外，無(wú)不充滿(mǎn)著(zhù)各種各樣的微生物。

　　

　　“微生物包括細菌、真菌等，有些微生物還是致病菌，致病微生物是食源性疾病和食品安全的禍首。對人體的危害很大，因此食品中微生物的檢測非常重要�！闭n題負責人，北京出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心的張捷博士告訴記者，“傳統的食源性致病菌的檢測方法主要是利用培養基對存活的病原微生物進(jìn)行培養和分離，這種方法有效，但因其周期長(cháng)、程序繁瑣已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代檢測的要求，因此需要開(kāi)發(fā)出高通量、高靈敏度和高特異性的快速檢測技術(shù)�！�

　　

　　對此，北京出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心的科研團隊首次提出了食源性病原微生物分子馬達檢測理論。

　　

　　聽(tīng)著(zhù)就很“高冷”的分子馬達，又名分子發(fā)動(dòng)機，是分布于細胞內部或細胞表面的一類(lèi)蛋白質(zhì)，它們的構象會(huì )隨著(zhù)與atp和adp的交替結合而改變，atp水解的能量轉化為機械能，引起馬達形變，或者是它和與其結合的分子產(chǎn)生移動(dòng)。

　　

　　張捷對記者大致介紹了其中的原理：傳統的病原菌檢測方法要求對每個(gè)檢驗項目進(jìn)行非選擇性增菌、選擇性增菌、分離、篩選和鑒定等步驟，如霍亂弧菌、大副溶血弧菌等，一般需要好幾天才能出具檢測報告，嚴重影響貨物的品質(zhì)和貨架壽命。

　　

　　如果采用常規檢測方法，需要對每個(gè)項目進(jìn)行單獨檢驗，費時(shí)又費力。而且由于進(jìn)出口食品的大量增加，對有效的快速檢測方法的需要很迫切。“而食源性病原微生物分子馬達檢測技術(shù)符合這個(gè)要求�！睆埥菡f(shuō)。

　　

　　科研團隊利用熒光探針dhpe標記的載色體chromatophone上的f0f1-atpase分子馬達生物傳感器。這個(gè)生物傳感器的設計基于其他催化atp合成過(guò)程中伴隨著(zhù)h的跨膜轉運。首先在載色體chromatophone膜外標上對ph敏感的熒光探針dhpe用于表征atp合成引起的質(zhì)子轉運，然后在atp合酶的ε亞基連線(xiàn)上ε亞基抗體—生物素—鏈霉親和素—生物素—核酸探針；將待測樣品和陰性對照分別與生物傳感器結合的同時(shí)啟動(dòng)atp合成，20—30分鐘后比較其熒光強度的差別，從而實(shí)現對樣品中的食源性病原菌的快速檢測。

　　

　　該技術(shù)通過(guò)將食源性致病微生物特異性基因探針、毒力基因探針與生物復合酶結合等途徑，發(fā)明了基于核酸、熒光探針、生物信號轉導的生物傳感檢測技術(shù)，可實(shí)現食源性致病微生物多靶同檢，達到了快速檢測的目的，大幅度縮短了分析時(shí)間。解決了傳統檢測法檢測周期長(cháng)，容易漏檢的技術(shù)難題。

　　

　　“以前我們檢驗周期大約需要3至7天，現在3小時(shí)就搞定了�！睆埥菡f(shuō)。

　　

　　追根溯源找到致病源頭

　　

　　在今天的國際貿易中，由微生物引起的大規模的食物中毒事件并不鮮見(jiàn)。這自然會(huì )引起貿易紛爭，雙方會(huì )爭論到底是生產(chǎn)方、還是運輸方、銷(xiāo)售方的責任。

　　

　　2012年，德國學(xué)生中出現腸胃病毒感染，懷疑可能是食用了來(lái)自中國冷凍草莓所致。國家質(zhì)檢總局對此高度重視，立即要求檢驗檢疫機構對相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行調查。

　　

　　隨后，檢驗檢疫機構封存了這家企業(yè)的所有庫存產(chǎn)品，并取樣送實(shí)驗室進(jìn)行病毒檢測，并未發(fā)現諾如病毒。最終，根據風(fēng)險排查和實(shí)驗室檢測分析，無(wú)科學(xué)證據表明，引發(fā)急性胃腸炎的冷凍草莓是在出口前被諾如病毒污染。

　　

　　“微生物食品安全問(wèn)題的發(fā)生，可能存在于食品原料、生產(chǎn)加工、儲藏運輸和市場(chǎng)銷(xiāo)售等諸多環(huán)節，如何準確定位，找到問(wèn)題發(fā)生的本源，是準確消除食源性疾病的前提�！北本�檢驗檢疫局技術(shù)中心副研究員張惠媛說(shuō)。

　　

　　據了解，相較于傳統的血清分型、噬菌體分型、藥敏分型等微生物表型分型方法的不穩定性，分子分型研究的是病原體的遺傳特征，具有一定的穩定性和特異性，可以作為病原菌鑒定、溯源等研究不可或缺的依據。

　　

　　而在分子分型中，脈沖場(chǎng)凝膠電泳法（pfge）又以其分型力強、分辨率高、重復性好、易于標準化的特點(diǎn)，成為最常用和認可的方法，是分子分型的“金標準”。

　　

　　“簡(jiǎn)單的說(shuō)，不同的地方的微生物條帶是不同的�！睆埢萱赂嬖V記者，來(lái)源不同的同種細菌，由于基因組序列存在的差異，導致其限制性?xún)惹忻傅拿盖形稽c(diǎn)的不同，酶切后片段的數量和分子量大小均有所不同，通過(guò)pfge電泳的作用將其分開(kāi)，比較pfge圖譜的差異，就能直接或間接反映病原體變異分化的本質(zhì)即dna序列的改變，從而做到微觀(guān)變化的宏觀(guān)顯示。

　　

　　科研團隊通過(guò)比較和分析pfge、mlst、mlva、基因芯片、rapd、aflp、rflp、質(zhì)粒圖譜分析等8種常見(jiàn)病原菌分子分型方法，建立病原菌分子分型系統的評價(jià)標準，并建立了進(jìn)出境食物源性病原菌單核增生李斯特菌等9種常見(jiàn)食源性致病菌pfge分型的標準操作程序。

　　

　　如今，北京出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心初步建立了病原菌分子分型數據庫，確立了不同國家或地區、不同種類(lèi)產(chǎn)品中分離的食源性致病菌菌株的遺傳背景關(guān)系。

　　

　　“我們利用計算機信息技術(shù)，結合分子分型數據溯源的質(zhì)量控制要求，建立了適用于出入境檢驗檢疫系統食物源性病原菌分子分型數據交換平臺，解決了病原微生物的精準溯源、標準化操作、信息共享等問(wèn)題，從而為監管提供強有力的技術(shù)支撐�！睆埢萱抡f(shuō)。

　　

　　建一張食品安全風(fēng)險預警網(wǎng)

　　

　　對于食品安全而言，先進(jìn)的檢驗技術(shù)固然重要，但搭建一個(gè)食品安全風(fēng)險預警和監管的網(wǎng)絡(luò )也必不可少。

　　

　　課題組調研發(fā)現，大多數發(fā)展中國家的食品安全風(fēng)險預警和監管都存在預警不及時(shí)、立法零散、多元管轄，以及實(shí)施過(guò)程中的混亂無(wú)章、資源浪費等問(wèn)題。而我國作為一個(gè)人口眾多的發(fā)展中國家，食品安全問(wèn)題在社會(huì )經(jīng)濟中的重要性就尤為突出。

　　

　　“根據相關(guān)國際標準、規則，加強對食品風(fēng)險分析機制、要求、內容、模式和方法研究，制定適合本國的風(fēng)險預警指標體系和監管體系，改善我國食品安全監管的效果，提高有限資源的使用效率，是保護消費者和促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展的當務(wù)之急�！北本┏鋈刖硻z驗檢疫局技術(shù)中心主任張錫全說(shuō)。

　　

　　針對我國在食品安全風(fēng)險預警上存在的漏洞，課題組基于檢驗檢疫進(jìn)出口食品檢測數據，建立出一套針對進(jìn)出口食品安全行之有效的數學(xué)模型，并將案例數據計算結果引入食品監管體系中。

　　

　　這樣不僅可以將基于食品安全指標體系評估模型計算出的某食品質(zhì)量安全度在檢驗檢疫一線(xiàn)及時(shí)預警，而且實(shí)現了從預警體系到監管體系的全程無(wú)紙化，可以最大限度地縮短從預警到監管的時(shí)間，提高有限資源的使用效率。

　　

　　課題組建立了基于基礎項目指標、食品合格狀態(tài)指標、食品整體狀態(tài)指標3個(gè)層次的進(jìn)出口食品安全風(fēng)險預警指標體系，并研發(fā)了“進(jìn)出口食品安全預警系統”和“進(jìn)出口食品化妝品標簽備案管理系統”兩個(gè)應用軟件。

　　

　　“這兩個(gè)軟件已應用在北京地區進(jìn)出口食品監管體系中，實(shí)現了從預警到監管的實(shí)踐，提高了有限資源的使用效率�！睆堝a全說(shuō)。

　　

　　如今，在北京乃至全國的出入境檢驗檢疫系統，課題組開(kāi)發(fā)的生物傳感快檢技術(shù)、pfge分子分型溯源及風(fēng)險預警和監管技術(shù)為我國筑起一道食品防護網(wǎng)。

　　

　　據了解，快檢技術(shù)及產(chǎn)品，陸續在我國出入境檢驗檢疫、農業(yè)、工商、質(zhì)檢和衛生等50多個(gè)食品檢測機構和70多家企業(yè)得到應用，出口至10多個(gè)國家或地區。

　　

　　“這些項目成果廣泛用于國境檢驗檢疫、北京奧運會(huì )、北京市市場(chǎng)流通監管以及北京市重大活動(dòng)食品安全保障，大力促進(jìn)了我國尤其是北京應對食品安全及公共衛生安全水平提升�！睆堝a全說(shuō)。

（來(lái)源：科技日報）