基因測序技術在食品檢測領域的應用

2020-08-30 大數華創

基因測序技術是分子生物學研究和生物工程領域一項重要的基礎技術手段。近年來，測試技術的飛速發展，使檢測通量有了革命性的改進，同時大大降低了測序成本。此外，消費者對於食品安全越來越重視，無論是生產者、消費者還是監管檢測機構，都需要開發更精確、更高效的檢測方法，基因測序技術正迎合了這樣的需要，故而，基因測序技術與食品檢測領域的結合也應運而生。



基因測序技術在食品成分檢測中的應用

任何人為或者意外導致的食品摻假和汙染都是不可接受的，但各種食品原料（如各種禽畜肉類、水產類）間巨大價差所帶來的豐厚利潤，使得此類事件層出不窮，國內國外都屢見不鮮。食品中摻入的其他未標註成分也增加了食品過敏的風險，從國內的「掛羊肉賣鴨肉」到歐洲的「馬肉風波」，各種食品危機、食物過敏和食品欺詐的發生將摧毀消費者對於食品安全的信心，也傷害了行業的健康發展。生產者、消費者、監管機構對食品供應鏈潛在風險的警覺意識大大提高。

利用PCR技術對食品中的成分進行基因檢測，陽性結果用測序技術加以驗證，這已經是一種非常成熟的技術。我國的很多國家標準和行業標準都採用了這種技術來應對食品摻假欺詐及對過敏成分進行檢測，如：

GB/T 20190-2006《飼料中牛羊源性成分的定性檢測定性聚合酶鏈式反應（PCR）法》；

GB/T 23815-2009《豬肉製品中植物成分定性PCR檢測方法》；

GB/T 23814-2009《蓮蓉製品中芸豆成分定性PCR檢測方法》；

SN/T 2978-2011《動物源性產品中雞源性成分PCR檢測方法》；

SN/T 3730.4-2013《食品及飼料中常見畜類品種的鑑定方法 第4部分：驢成分檢測 實時螢光PCR法》；

SN/T 3730.5-2013《食品及飼料中常見畜類品種的鑑定方法 第5部分：馬成分檢測 實時螢光PCR法》；

SN/T 3730.2-2013《食品及飼料中常見畜類品種的鑑定方法 第2部分：狗成分檢測 實時螢光PCR法》；

SN/T 2867-2011《飼料中魚源性成分定性檢測方法PCR方法》；

SN/T 3731.1-2013《食品及飼料中常見禽類品種的鑑定方法 第1部分：鵪鶉成分檢測 PCR法》；

SN/T 3731.2-2013《食品及飼料中常見禽類品種的鑑定方法 第2部分：鵝成分檢測 PCR法》；

SN/T 3731.3-2013《食品及飼料中常見禽類品種的鑑定方法 第3部分：鴿子成分檢測 實時螢光PCR法》等。


基因測序技術在食品特定物種分析的應用

即便是同類原料，由於產地不同、品種不同，其價值會有巨大差異，但普通消費者又很難通過外觀、口感等加以區分，尤其當原料經過加工後，如水產品被去頭、去皮、去骨後，甚至再經煙燻、醃製等工藝。即便是專業人士，想要準確無誤地判斷產地、品種也非易事。

利用PCR技術，以16S rRNA基因的通用引物擴增魚類樣品的16S rRNA或其他特徵基因片段，用測序技術分析其基因序列，再與權威發布的基因組資料庫進行比對，從而在基因層面上，確定原料的品種、產地信息。

運用這種技術製作物種鑑定的DNA條形碼，在技術層面上杜絕這類混淆品種的食品欺詐行為，是各國食品監管部門和檢測機構的手段之一。



基因測序技術在食品食源性微生物分析的應用

食品工業的規模化進程、食品流通的廣泛性和快速性、農場生產模式的轉型、飲食習慣的變化，甚至國內和國際旅遊人群的增加都是食源性疾病發病率升高、擴散速度加快的重要原因，食源性疾病已經成為全球公共衛生面臨的最嚴峻挑戰之一。在發達國家，每年患食源性疾病的人數高達30%；在美國，每年每6人中就有1人因為食用被汙染的食品而生病，每年僅是沙門氏菌感染造成的直接醫療費用損失就達到3.65億美元，發展中國家的情況更加令人擔憂。

食源性疾病作為食品安全的主要問題，世界衛生組織將其定義為「凡是通過攝食進入人體的，引發人體罹患感染性或中毒性的疾病」，其中包括由食品微生物汙染和化學性物質引起的食源性疾病，微生物引起的食源性疾病是食品安全的主要組成。因此，有必要加強對食源性致病菌在基因水平上的深入研究。要把預防和控制產業鏈中食源性致病菌汙染作為重點，降低致病菌汙染率。

利用測序技術可在信息缺乏或多種微生物存在的情況下對食源性致病微生物進行檢測判定，可在基因序列的背景下更科學地認識食源性致病菌的遺傳特性、代謝能力、致病機制等，為食源性微生物疾病預防和控制提供重要的依據。

小結

相對其他的食品檢測技術，測序技術在食品檢測和食品安全監管領域中起到了不可替代的作用。相信在不遠的未來，測序技術將更多地普及到各行各業，甚至成為未來實驗室分析以及食品安全檢測的常規檢測手段。

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