天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院黨委書記、院長 杜欣軍

　　在過去的幾十年中，隨著生物安全漸漸成為食品安全問題的重要組成部分，食源性致病微生物也成了食品安全領(lǐng)域研究的重點。目前，我國在食源性致病微生物的識別、防控、風(fēng)險評估等方面均已取得較大進展，未來在食源性致病微生物監(jiān)控方面將追求更加快速化、精準化、智能化。本期“奮進新征程·建功新時代”欄目特邀中食智庫專家，天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院黨委書記、院長杜欣軍，圍繞“食源性致病微生物監(jiān)控守護‘舌尖上的安全’”分享獨到觀點。

天津科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院黨委書記、院長杜欣軍（中）

食品安全和食源性致病微生物

　　食品安全是關(guān)乎人民健康的重大民生問題。《中華人民共和國食品安全法》第十章附則第九十九條規(guī)定：食品安全，指食品無毒、無害，符合應(yīng)當有的營養(yǎng)要求，對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害。當食品安全得不到保障時，就容易導(dǎo)致食源性疾病。食源性疾病是指通過攝食而進入人體的有毒有害物質(zhì)（包括生物性病原體）等致病因子所造成的疾病，一般可分為感染性和中毒性，包括常見的食物中毒、腸道傳染病、人畜共患傳染病、寄生蟲病以及化學(xué)性有毒有害物質(zhì)所引起的疾病。不管是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家的人群都會受到食源性疾病的危害。相對而言，由于衛(wèi)生和醫(yī)療條件不足，大多數(shù)的發(fā)展中國家受到的危害更為突出。根據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心（CDC）統(tǒng)計，2020年，我國共報告了7073例食源性疾病暴發(fā)事件。毒蕈是最常見的暴發(fā)和死亡原因，占暴發(fā)事件數(shù)和死亡人數(shù)的58.0%和57.6%。而細菌病原體是最常見的致病原因，細菌導(dǎo)致的發(fā)病人數(shù)占總發(fā)病人數(shù)的41.7%。由此可見，隨著我國經(jīng)濟及食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，化學(xué)性危害物引起的食源性疾病正在逐漸減少，而難以完全控制的微生物所導(dǎo)致的問題漸漸成為食源性疾病的主要部分。

　　食源性致病微生物是指通過食品媒介能夠引起人類機體各種損傷乃至死亡的微生物。食品中常見的病原微生物包括細菌、病毒、寄生蟲、真菌、立克次體、產(chǎn)毒藻類等，其中細菌是主要的危害因素。食源性致病微生物感染的典型臨床癥狀包括惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉等，可伴有發(fā)熱，嚴重者可出現(xiàn)脫水。食源性致病微生物感染具有暴發(fā)性、地區(qū)性、季節(jié)性等特點。暴發(fā)性指微生物引起的食源性疾病多為集體發(fā)病，且潛伏期較長（通常在6—39小時）。地區(qū)性指疾病常發(fā)生于某一地區(qū)或某一人群。季節(jié)性指疾病在一定季節(jié)內(nèi)發(fā)病率升高。例如，細菌性食物中毒一年四季均可發(fā)生，但夏秋季發(fā)病率最高；霉變甘蔗中毒主要發(fā)生在2—5月。

　　目前，全球政治、經(jīng)濟和文化交流頻繁，人口流動性大量增加，貿(mào)易、旅行往來頻次增加，進一步加大了生物病原傳播的風(fēng)險，導(dǎo)致一些新型疾病的防控難度增加，其中食源性疾病的相關(guān)報道也屢見不鮮。一些國際機構(gòu)十分關(guān)注相關(guān)食品安全的控制，如世界衛(wèi)生組織（WHO）發(fā)布的《實施動植物衛(wèi)生檢疫措施的協(xié)議》，促進了各國共同合作對食源性疾病進行有效控制，特別是食物鏈與人畜共患病的風(fēng)險監(jiān)控。在這種發(fā)展趨勢的要求下，對于可能對人類造成傷害的食源性致病微生物，應(yīng)更加廣泛而深入地研究其致病機理，探討并制定食源性致病微生物防治和消除的手段及方法，充分利用先進的現(xiàn)代檢測手段實現(xiàn)對有害微生物及時精確地檢測和判斷，為危害控制爭取寶貴時間，達到將其危害最小化的防控目的。

食源性致病微生物的檢測

　　近年來，食源性致病微生物污染所導(dǎo)致的食品衛(wèi)生安全事件受到了社會各界的廣泛關(guān)注，由食源性致病微生物引起的食源性疾病已經(jīng)成為一個嚴重的世界性公共衛(wèi)生問題。食源性致病微生物的及時、準確檢測能夠及早確認危害微生物的存在，將為制定有效的控制措施、最大程度降低其危害性爭取先機，高效的檢測技術(shù)在保障食品安全、維護消費者健康方面具有重要的實際意義。近年來，食源性致病微生物的檢測技術(shù)得到了飛速發(fā)展，經(jīng)歷了從生化檢測、免疫學(xué)、分子生物學(xué)檢測等幾個階段，朝著快速、高通量、特異性強、準確度高的方向發(fā)展。

　　傳統(tǒng)檢測方法 目前，我國食品微生物檢驗方法標準主要是基于傳統(tǒng)檢測方法。傳統(tǒng)檢測方法是基于微生物形態(tài)學(xué)和培養(yǎng)特性為評價標準的方法。長期以來，食品微生物檢測一直遵循增菌培養(yǎng)、分離純化、形態(tài)學(xué)和生化、血清學(xué)鑒定的傳統(tǒng)方法。傳統(tǒng)檢測方法準確性和靈敏度較高，但檢測流程繁雜、檢測時間長、準備和收尾工作繁重、效率不高等問題突出，尤其是部分類別的食品保質(zhì)期短，采用傳統(tǒng)檢測方法，嚴重影響和制約了食品在市場上的銷售及流通。另外，傳統(tǒng)檢測方法無法對難以培養(yǎng)或不可培養(yǎng)的微生物進行檢測。隨著儀器自動化、分子生物學(xué)等分析技術(shù)的發(fā)展，開發(fā)、應(yīng)用并推廣準確高效的食品微生物檢測方法是食品安全檢測的重要目標之一。

　　分子生物學(xué)快速檢測技術(shù) 分子生物相關(guān)技術(shù)是食源性致病微生物快速檢測的方法之一，廣泛應(yīng)用于食品微生物的檢驗檢測工作中，它主要包括核酸雜交技術(shù)、核酸擴增技術(shù)和基因芯片技術(shù)等。其中以聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）技術(shù)為主的一些分子生物學(xué)檢測技術(shù)具有檢測時間短、靈敏度高、特異度強等優(yōu)點，為食品檢測技術(shù)的發(fā)展提供了有力的技術(shù)支持，并逐漸成為食品安全監(jiān)督的有力工具，目前廣泛用于新型冠狀病毒檢測的實時熒光定量PCR即屬于這一類技術(shù)。但是在實際應(yīng)用中仍然存在一些不足之處，例如分子生物學(xué)技術(shù)大多需要專業(yè)的實驗室和設(shè)備，操作人員應(yīng)具有良好的分子生物學(xué)專業(yè)技術(shù)，不能廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐當中等，需要研究工作者繼續(xù)研究和改進。

　　免疫學(xué)技術(shù) 免疫學(xué)檢測法是利用抗原抗體間特異性結(jié)合的基本原理進行微生物檢測，不同的微生物有其特異的抗原，并能激發(fā)機體產(chǎn)生相應(yīng)的特異性抗體?；诖?，可制備特異性單克隆抗體檢測微生物的特異抗原，也可利用相應(yīng)的微生物抗原檢測體內(nèi)產(chǎn)生的特異性抗體。免疫學(xué)檢測法主要包括酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)（ELISA）、免疫層析技術(shù)（ICA）、免疫磁性分離技術(shù)（IMS）及免疫熒光技術(shù)（IF）等。這些免疫學(xué)檢測技術(shù)在食源性致病微生物的檢測中發(fā)揮了重要作用，其中最為典型的就是膠體金試紙條法，膠體金試紙條法因其簡單、快捷、方便的特點在即時檢測領(lǐng)域表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢。目前，通過將現(xiàn)有常規(guī)的免疫檢測技術(shù)與日新月異的新型分析技術(shù)相結(jié)合，研究者逐漸探索出了更具優(yōu)勢的基于免疫學(xué)的檢測新方法。

　　生物傳感器 生物傳感器是將新興的傳感器技術(shù)和分子診斷技術(shù)相結(jié)合而成的一種新技術(shù)，該技術(shù)可以借助于新型納米材料將生物響應(yīng)信號轉(zhuǎn)化為其他信號，是現(xiàn)代食源性致病微生物檢測發(fā)展的一個新方向。與常規(guī)的核酸和免疫檢測相比，生物傳感器具有檢測準確、操作簡單等特點，但也存在靈敏度低、易受雜質(zhì)干擾等不足，需要進一步深化研究與技術(shù)方法改進。

　　長期以來，科研工作者一直在努力開發(fā)既簡便快速、又靈敏準確的技術(shù)來鑒別和區(qū)分各種食源性致病微生物，新技術(shù)層出不窮，但是真正具有實用價值的技術(shù)仍不多見。近年來，隨著新材料、新技術(shù)的不斷發(fā)展，食源性致病微生物將向著簡便、快速、高通量、自動化的方向發(fā)展。

食源性致病微生物有效防控策略

　　食源致病微生物的有效防控，是保障食品、食用農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的必要手段，直接關(guān)乎消費者“舌尖上的安全”和食品、食用農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)可持續(xù)發(fā)展，是廣大科研工作者努力探索研究的目標，更是不可推卸的社會責任。

　　目前預(yù)防和治療致病微生物的首選仍為抗生素，特別是發(fā)現(xiàn)初期，抗生素在人類和動物疾病治療乃至食品、農(nóng)產(chǎn)品防腐保鮮上都發(fā)揮了巨大作用，但隨著抗菌藥物的長期廣泛、不合理使用后，其帶來的副作用及導(dǎo)致的病原菌耐藥性問題越來越突出，嚴重威脅到了人類和動物健康乃至生態(tài)安全。另外，由于生活方式的改變，如對新鮮食物和即食食品消費的提高，增加了這些食源性病原菌從農(nóng)場到餐桌流通的風(fēng)險。因此，加強建設(shè)食源性疾病的監(jiān)測系統(tǒng)、篩選新型安全抗菌類藥物、提升食品安全全程監(jiān)管的力度，將三者有機結(jié)合將是有效降低由致病微生物引起的食源性疾病暴發(fā)流行的有效措施。

　　一是加強建設(shè)食源性疾病的監(jiān)測系統(tǒng)。建立完善、健全的食源性疾病監(jiān)測系統(tǒng)，對食源性疾病做到早期預(yù)警和高強度監(jiān)測，將有助于降低疾病的發(fā)生，及時發(fā)現(xiàn)微生物食源性疾病的暴發(fā)流行，并迅速反應(yīng)控制微生物食源性疾病的擴散。當前一些發(fā)達國家對食源性疾病的監(jiān)測采用多套監(jiān)測系統(tǒng)，對整個國家的食源性疾病的發(fā)生和變化趨勢進行主動監(jiān)測，這些監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢在于將傳統(tǒng)的被動檢測升級為以食源性疾病發(fā)生過程和病例為導(dǎo)向的主動監(jiān)測，目前其監(jiān)測結(jié)果已能夠快速、準確圍繞食源性疾病監(jiān)測出病原菌基因亞型，在確保準確度的前提下，整個監(jiān)測反應(yīng)工作最快在幾個小時內(nèi)就可以完成。

　　二是篩選新型安全抗菌類藥物?？刂撇≡⑸锏姆椒ㄓ腥N：物理方法、化學(xué)方法和生物方法。物理方法常用的是紫外線照射，但紫外線由于穿透力弱，通常用于物體表面和室內(nèi)空氣的滅菌?；瘜W(xué)方法是指使用具有抗菌活性的新藥物制劑，抗菌生物活性肽作為一類具有抗菌功能的生物多肽類蛋白質(zhì)，被普遍認為是對人類和動物以及生態(tài)環(huán)境安全、有望替代抗生素用于防控致病微生物的新型安全抗菌類藥物。據(jù)國際權(quán)威抗菌肽數(shù)據(jù)庫最新收錄信息顯示：登記收錄的各類抗菌肽數(shù)量已達3000多種。目前抗菌肽在替代農(nóng)獸藥防控動植物病害、食品、農(nóng)產(chǎn)品防腐保鮮的應(yīng)用研究方面效果較為顯著。近年來，納米材料在解決細菌感染治療方面表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，將材料加工到納米尺度后，比表面積增加，理化性能會發(fā)生極大程度的改變，賦予材料特殊的生物活性，由于納米材料往往通過多種機制發(fā)揮抗菌作用，因而其引起細菌產(chǎn)生耐藥性的傾向較低。生物方法常指應(yīng)用噬菌體及其相關(guān)蛋白作為治療手段控制食品中病原菌。利用噬菌體（細菌病毒）對食品，尤其是動物性產(chǎn)品在其養(yǎng)殖、屠宰、運輸、儲備及食用過程中的各個環(huán)節(jié)可能受到的細菌污染進行防控，目前取得了很大進展，越來越多噬菌體產(chǎn)品已通過審批，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中。

　　三是提升食品安全全程監(jiān)管的力度。由食源性疾病引起的食品污染主要分為3個環(huán)節(jié)：人員污染、流通環(huán)節(jié)污染和原材料污染，其中原材料污染是最初的污染形式，食品的加工過程會造成食品中病原微生物污染加重的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致銷售環(huán)節(jié)中產(chǎn)品的高檢出率。為了有效預(yù)防食源性疾病暴發(fā)、傳播，需要從食品原材料這一源頭開始抓起，構(gòu)建完善、健全的原材料、流通等生產(chǎn)全程安全監(jiān)管模式，將檢驗監(jiān)管重點由終產(chǎn)品轉(zhuǎn)移至食品生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，提高食品生產(chǎn)單位的檢驗?zāi)芰?，改善食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)的衛(wèi)生狀況，堅持預(yù)防為主，從源頭治理，降低食源性疾病的發(fā)生概率，保障食品安全。