食源性致病菌的檢測現狀與突破

對于全球與食品生產相關的人來說，食品安全是重中之重，是維護消費者信任的首要因素。食品生產商為了確保產品的安全與品質，都會進行食源性致病菌的檢測。隨著致病菌檢測次數的增多，選擇一種高效節約的檢測方法成為了減輕企業負擔的關鍵。但選擇一種合適的方法并不容易，除了考慮使用成本外，最重要的是在上保證檢測結果的可靠性。Romer Labs生產的RapidChek?以及RapidChek?SELECTTM致病菌檢測產品可以在保證結果準確的同時，減少檢測時間與步驟，加快放貨速度，全面為食品生產企業降低運營成本。

 在全球，食源性微生物檢測市場每年約有10億的檢測量，價值約30億美元，相比于2008年增長了30%.其主要檢測的微生物為沙門氏菌、李斯特菌、大腸桿菌O157和弧菌，檢測量約2.24億個，預計花費14億美元。目前，檢測方法來說，歐盟使用傳統方法和快速方法的比例各占50%,美國主要以快速方法（包括基于免疫學技術的側向層析試紙和ELISA試劑盒）和分子生物學方法（如PCR）為主，亞洲和其他地區則繼續使用傳統平板方法（Strategic Consulting 2013）。全球50%的檢測是針對成品檢測，40%是針對加工過程或環境樣品檢測。北美地區側重于環境樣品和加工過程的檢測，歐洲和亞洲地區則側重于成品的檢測，環境樣品的檢測較少。

 經過了10年穩定和堅固的發展，食品加工行業中對微生物檢測的要求，特別是致病菌檢測，再次成為公眾關注的焦點，這無疑推動了食品安全檢測的健康成長。在過去的三年里，整體市場平均增長13%,同時致病菌檢測市場平均增長18%.

 在食品企業繼續投資食品安全項目的同時，新法規、突發性事件和公眾關注度也驅動了致病菌檢測量的增長。由此可見，隨著更多的商家和檢測技術參與到致病菌市場，新產品、合作關系和并購等也將改變整個行業結構。

食源性致病菌快速檢測方法

 當微生物學處于早期發展階段時，科學家們使用的是傳統液體培養基進行微生物的增菌培養。瓊脂的使用給微生物學帶來了一場革命，將原本非常困難的在固體表面分離和培養微生物變成了一種常規操作手段。有趣的是，100年后的，每個行業的微生物實驗室仍繼續使用瓊脂作為最重要和廣泛認可的培養材料。這種傳統的微生物檢測方法通常需要經過專門培訓的微生物工作者進行結果判讀，并且還需耗費48~72小時的增菌孵育時間。

 目前的快速檢測方法通過各種專業的儀器與技術，對食品中的致病菌進行檢測。這種方法需要樣品在液體培養基中進行持續增菌，直至目標致病菌的數量達到可檢測出的標準。現今用于食品工業快速微生物學檢測的平臺有基于抗體的側向層析試紙和ELISA試劑盒，以及基于分子生物學平臺的PCR檢測法。實驗室之所以選擇這些快速檢測方法來替代傳統方法，主要是因為其快速（8~24小時）、易用和結果判讀簡便，并有更加經濟地進行高通量檢測的特點。

食品企業使用快速法檢測

致病菌的前景

 食品企業中所使用的致病菌檢測方案必須是穩定且可靠的，目前包括免疫學和分子生物學的快速檢測平臺已經廣泛使用。但通過這些方法得出的數據也需經過監管機構的驗證。相比于快速，這一特點更加的重要。更少的花費和更短的檢測時間，使快速方法成為一種更優選的篩選工具。然而，在應用一種新技術之前，確認其“適用性”是至關重要的。食品檢測實驗室通常與快速檢測方法的開發者共同驗證，針對特定的樣品類型，選用合適的檢測流程，最終判定該檢測方法的性能。

 對于食品企業實驗室來說，還有一個障礙是這些驗證研究需要更全面的評估體系。每個快速檢測方法的制造商都采用了不同的驗證方案，沒有統一的標準，這也為結果判讀、方法對比和實際應用增加了難度。在線的驗證數據、內部驗證和特定樣品驗證均對食品檢測實驗室在特定應用中的快速方法對比提供很大的幫助。對于大多數實驗室來說，得出結果的時間是方法性能中最希望提高的一點，但是，保持性能穩定性和操作簡易性也至關重要。

監管機構對致病菌快速檢測

方法的態度

 通常以監管的角度來說，致病菌快速檢測的結果必須是準確無誤的。例如，美國農業部食品安全檢驗署非常贊同實時檢測方法，前提是該方法可以得出重復性非常好的可靠結果。這些機構也青睞于其他快速、和實用的快速檢測系統。許多監管機構正在制定用于方法驗證的指南和經驗證方法的數據庫，以便幫助企業進行合理的選擇。美國監管機構未來的著眼點是整體基因組測序，為疫情調查和風險評估帶來更大的機遇。目前這些技術以及應用還處于學術研究的階段，同時向食品企業中擴展，以進行相關行業中食品安全問題和風險評估的論證。

致病菌檢測未來趨勢

樣品制備與流程

 由于致病菌檢測仍需要漫長的增菌步驟，所以樣品制備和檢測流程成為了改進致病菌快檢方法的關鍵。檢測時間是改進快速檢測方法的最重要因素，同時減少增菌時間或者無需增菌的優化檢測方案，以及檢測數據管理也是需要考慮的因素。樣品增菌步驟中存在許多可改進的地方，包括減少培養基或者使用統一的培養基對多種致病菌進行增菌、減少增菌液體積和手動操作步驟。統一的取樣、增菌培養基和操作流程將簡化和規范同時檢測多種致病菌時實驗的操作。同時，如果將所有樣品制備的方法集成到一個數據庫中，會極大地豐富可使用該方法進行致病菌檢測的基質。

基因、種類和血清組的檢測

 在過去的三年里，美國食品藥品管理局（FDA）的科學家們對大量的食源性致病菌進行全基因組測序，得到它們詳細的DNA圖譜。美國FDA、加州大學共同發起了“100K基因計劃”,希望通過合作將基因圖譜的種類擴展到10萬種，以期能夠幫助監管機構縮短確定突發事件的源頭。雖然現在關于基因測序和血清學分型兩者意義的爭論依然激烈，但事實上兩種檢測技術均提供了非常有價值的信息。

 對于分子生物學快速檢測方法來說，的挑戰是找到合適的目標致病菌基因序列，并了解目標基因序列的毒性。想要實現將目標基因和致病菌毒性的關聯，需要相關法律法規的發展，使這種檢測技術及其可靠性獲得認可。

 越來越多的環境監控計劃將食品加工環境中的致病菌防控列為優先級。環境監控是一個持續的采樣和檢測流程，旨在衡量污染防控措施的有效性（例如衛生操作規范）。一個有效的監控計劃是衡量整個微生物防控計劃的關鍵要素，其中的重點是要“找對地方”.例如，李斯特菌通常作為冰箱以及潮濕加工環境污染防控的指示菌種，一般生長在即食食品的加工設備中。沙門氏菌可作為低水分活度加工環境的指示菌，通常在相關即食食品加工設備中生存。然而，目前針對某些環境監控計劃的有效性以及風險預測能力還缺乏大量的數據支持，并且環境監控還需要將特定的產品、生產工藝以及生產設備考慮其中，所以更加需要龐大的實踐數據支撐。

新種類致病菌

 目前在全球致病菌檢測數量達2.24億，沙門氏菌、李斯特菌和大腸桿菌O157占比超過93%.然而，對于食品企業、檢測產品制造商和監管機構來說，存在著新的威脅：食源性病毒（例如諾如病毒、A型肝炎、E型肝炎）、寄生蟲（環孢子蟲和賈第鞭毛蟲）、金黃色葡萄球菌、產志賀毒素大腸桿菌（E.coli O104）。

 另外，人們對新型耐抗生素致病菌的關注也與日俱增，特別是在食品領域，耐藥型沙門氏菌的出現已經成為了世界范圍內的健康問題。具有多重耐藥性 （MDR）的沙門氏菌是公眾健康的長久威脅，它可能會耐受更多種類的藥物，使得治療效果降低，擴大人們對昂貴藥物的需求，更糟糕的是，可能導致無藥可治。伴隨著其可能帶來的風險，具有多重耐藥性的細菌可能隨著發展中的商品輸入發達，迫使全球的食品供應鏈提高監控水平。