食源性致病菌的检测现状与突破

对于全球与食品生产相关的人来说，食品安全是重中之重，是维护消费者信任的首要因素。食品生产商为了确保产品的安全与品质，都会进行食源性致病菌的检测。随着致病菌检测次数的增多，选择一种高效节约的检测方法成为了减轻企业负担的关键。但选择一种合适的方法并不容易，除了考虑使用成本外，最重要的是在上保证检测结果的可靠性。Romer Labs生产的RapidChek?以及RapidChek?SELECTTM致病菌检测产品可以在保证结果准确的同时，减少检测时间与步骤，加快放货速度，全面为食品生产企业降低运营成本。

在全球，食源性微生物检测市场每年约有10亿的检测量，价值约30亿美元，相比于2008年增长了30%.其主要检测的微生物为沙门氏菌、李斯特菌、大肠杆菌O157和弧菌，检测量约2.24亿个，预计花费14亿美元。目前，检测方法来说，欧盟使用传统方法和快速方法的比例各占50%,美国主要以快速方法（包括基于免疫学技术的侧向层析试纸和ELISA试剂盒）和分子生物学方法（如PCR）为主，亚洲和其他地区则继续使用传统平板方法（Strategic Consulting 2013）。全球50%的检测是针对成品检测，40%是针对加工过程或环境样品检测。北美地区侧重于环境样品和加工过程的检测，欧洲和亚洲地区则侧重于成品的检测，环境样品的检测较少。

经过了10年稳定和坚固的发展，食品加工行业中对微生物检测的要求，特别是致病菌检测，再次成为公众关注的焦点，这无疑推动了食品安全检测的健康成长。在过去的三年里，整体市场平均增长13%,同时致病菌检测市场平均增长18%.

在食品企业继续投资食品安全项目的同时，新法规、突发性事件和公众关注度也驱动了致病菌检测量的增长。由此可见，随着更多的商家和检测技术参与到致病菌市场，新产品、合作关系和并购等也将改变整个行业结构。

食源性致病菌快速检测方法

当微生物学处于早期发展阶段时，科学家们使用的是传统液体培养基进行微生物的增菌培养。琼脂的使用给微生物学带来了一场革命，将原本非常困难的在固体表面分离和培养微生物变成了一种常规操作手段。有趣的是，100年后的，每个行业的微生物实验室仍继续使用琼脂作为最重要和广泛认可的培养材料。这种传统的微生物检测方法通常需要经过专门培训的微生物工作者进行结果判读，并且还需耗费48~72小时的增菌孵育时间。

目前的快速检测方法通过各种专业的仪器与技术，对食品中的致病菌进行检测。这种方法需要样品在液体培养基中进行持续增菌，直至目标致病菌的数量达到可检测出的标准。现今用于食品工业快速微生物学检测的平台有基于抗体的侧向层析试纸和ELISA试剂盒，以及基于分子生物学平台的PCR检测法。实验室之所以选择这些快速检测方法来替代传统方法，主要是因为其快速（8~24小时）、易用和结果判读简便，并有更加经济地进行高通量检测的特点。

食品企业使用快速法检测

致病菌的前景

食品企业中所使用的致病菌检测方案必须是稳定且可靠的，目前包括免疫学和分子生物学的快速检测平台已经广泛使用。但通过这些方法得出的数据也需经过监管机构的验证。相比于快速，这一特点更加的重要。更少的花费和更短的检测时间，使快速方法成为一种更优选的筛选工具。然而，在应用一种新技术之前，确认其“适用性”是至关重要的。食品检测实验室通常与快速检测方法的开发者共同验证，针对特定的样品类型，选用合适的检测流程，最终判定该检测方法的性能。

对于食品企业实验室来说，还有一个障碍是这些验证研究需要更全面的评估体系。每个快速检测方法的制造商都采用了不同的验证方案，没有统一的标准，这也为结果判读、方法对比和实际应用增加了难度。在线的验证数据、内部验证和特定样品验证均对食品检测实验室在特定应用中的快速方法对比提供很大的帮助。对于大多数实验室来说，得出结果的时间是方法性能中最希望提高的一点，但是，保持性能稳定性和操作简易性也至关重要。

监管机构对致病菌快速检测

方法的态度

通常以监管的角度来说，致病菌快速检测的结果必须是准确无误的。例如，美国农业部食品安全检验署非常赞同实时检测方法，前提是该方法可以得出重复性非常好的可靠结果。这些机构也青睐于其他快速、和实用的快速检测系统。许多监管机构正在制定用于方法验证的指南和经验证方法的数据库，以便帮助企业进行合理的选择。美国监管机构未来的着眼点是整体基因组测序，为疫情调查和风险评估带来更大的机遇。目前这些技术以及应用还处于学术研究的阶段，同时向食品企业中扩展，以进行相关行业中食品安全问题和风险评估的论证。

致病菌检测未来趋势

样品制备与流程

由于致病菌检测仍需要漫长的增菌步骤，所以样品制备和检测流程成为了改进致病菌快检方法的关键。检测时间是改进快速检测方法的最重要因素，同时减少增菌时间或者无需增菌的优化检测方案，以及检测数据管理也是需要考虑的因素。样品增菌步骤中存在许多可改进的地方，包括减少培养基或者使用统一的培养基对多种致病菌进行增菌、减少增菌液体积和手动操作步骤。统一的取样、增菌培养基和操作流程将简化和规范同时检测多种致病菌时实验的操作。同时，如果将所有样品制备的方法集成到一个数据库中，会极大地丰富可使用该方法进行致病菌检测的基质。

基因、种类和血清组的检测

在过去的三年里，美国食品药品管理局（FDA）的科学家们对大量的食源性致病菌进行全基因组测序，得到它们详细的DNA图谱。美国FDA、加州大学共同发起了“100K基因计划”,希望通过合作将基因图谱的种类扩展到10万种，以期能够帮助监管机构缩短确定突发事件的源头。虽然现在关于基因测序和血清学分型两者意义的争论依然激烈，但事实上两种检测技术均提供了非常有价值的信息。

对于分子生物学快速检测方法来说，的挑战是找到合适的目标致病菌基因序列，并了解目标基因序列的毒性。想要实现将目标基因和致病菌毒性的关联，需要相关法律法规的发展，使这种检测技术及其可靠性获得认可。

越来越多的环境监控计划将食品加工环境中的致病菌防控列为优先级。环境监控是一个持续的采样和检测流程，旨在衡量污染防控措施的有效性（例如卫生操作规范）。一个有效的监控计划是衡量整个微生物防控计划的关键要素，其中的重点是要“找对地方”.例如，李斯特菌通常作为冰箱以及潮湿加工环境污染防控的指示菌种，一般生长在即食食品的加工设备中。沙门氏菌可作为低水分活度加工环境的指示菌，通常在相关即食食品加工设备中生存。然而，目前针对某些环境监控计划的有效性以及风险预测能力还缺乏大量的数据支持，并且环境监控还需要将特定的产品、生产工艺以及生产设备考虑其中，所以更加需要庞大的实践数据支撑。

新种类致病菌

目前在全球致病菌检测数量达2.24亿，沙门氏菌、李斯特菌和大肠杆菌O157占比超过93%.然而，对于食品企业、检测产品制造商和监管机构来说，存在着新的威胁：食源性病毒（例如诺如病毒、A型肝炎、E型肝炎）、寄生虫（环孢子虫和贾第鞭毛虫）、金黄色葡萄球菌、产志贺毒素大肠杆菌（E.coli O104）。

另外，人们对新型耐抗生素致病菌的关注也与日俱增，特别是在食品领域，耐药型沙门氏菌的出现已经成为了世界范围内的健康问题。具有多重耐药性 （MDR）的沙门氏菌是公众健康的长久威胁，它可能会耐受更多种类的药物，使得治疗效果降低，扩大人们对昂贵药物的需求，更糟糕的是，可能导致无药可治。伴随着其可能带来的风险，具有多重耐药性的细菌可能随着发展中的商品输入发达，迫使全球的食品供应链提高监控水平。