康奈尔纪事报:食品科学家为沙门氏菌鉴定大幅度提速

03/24/2020
xufeng

血清分型是作为鉴定细菌种类的传统科学方法,这种方法耗时很长,通常对于鉴定沙门氏菌需要3个工作日。在某些情况下,由于需要更多的步骤来对更为复杂的血清型进行最终的分类,鉴定周期甚至可能超过12天。近日,来自康奈尔大学,玛氏全球食品安全中心,以及乔治亚大学的科学家们对沙门氏菌鉴定进行了“提速”,他们基于全基因组测序技术开发出了一套鉴定方法,可以在两小时内完成针对沙门氏菌血清型鉴定的全基因组测序,并在总共八小时内完成整个鉴定过程。

他们的研究已经于2月24日发表在《食品微生物学》杂志上。

细菌污染可能发生在各种食品中,如水果、蔬菜、坚果、肉类、谷物、婴儿配方奶粉和宠物食品,确定沙门氏菌的血清型将有助于食品安全检测人员更容易地找到细菌污染的来源。

“随着食品供应链变得越来越全球化、地区间联动性日益加强,食品被沙门氏菌污染的机会也随之增多,”文章的主要作者唐斯琳博士介绍(唐博士目前就职于玛氏全球食品安全中心微生物风险管理团队,担任高级科学家一职,并于2015年在康奈尔大学获博士学位)“在快速发展的食品生产行业中,快速鉴别沙门氏菌和应对沙门氏菌污染事件极其关键,因此开发出一种更有效的病原体识别方法至关重要。”

半个世纪以来,传统的血清分型方法一直是公共卫生领域用于监测沙门氏菌感染的核心技术——唐博士说。但是,漫长的周期、高昂的成本和复杂的样品准备工作已经使全球部分食品安全监管机构、食品主管部门和公共卫生机构开始寻求新的方法,逐渐放弃传统的血清型分型方法,探索使用全基因测序的方法对病原体进行分型鉴定。

本研究中评估了38株沙门氏菌——代表了34种血清型——均通过全基因组测序准确地预测到了血清型水平。

“这对食品行业来说是一个重要的里程碑,因为很少有实验室能够使用传统的血清分型方法”,Martin Wiedmann教授介绍说。Martin Wiedmann教授于1997年在康奈尔大学取得博士学位,目前担任盖勒特家族食品安全教授,并任教于康奈尔大学食品系统研究所。

“在一些国家”,Wiedmann教授说,“甚至需要两天时间才能将疑似沙门氏菌送到一个被认证的实验室。”

“如果使用全基因组测序的方法,这项最新的检测技术使用的实验设备相对简单。” 他说:“对于食品行业来说,加工厂通常在偏远地区, 现在你可以在靠近食品加工厂的实验室里进行检测。”

据美国疾病控制与预防中心(U.S. Centers for Disease Control and Prevention,简称CDC)的年度评估,在美国,沙门氏菌每年导致约130万人感染,2.6万多人住院治疗,400多人不幸死亡。

“不同的沙门氏菌血清型通常来自不同的地方”,以下分享Wiedmann教授通过鸡肉馅饼的例子来解释这个过程:

沙门氏菌从何而来? 包括胡萝卜、豌豆,当然还有鸡肉和香料。如果你感染了肠炎沙门氏菌——它通常与鸡肉有关——那么你就会寻找并追踪鸡肉的来源。如果你感染了魏尔肖沙门氏菌,这种血清型通常与东南亚的食物有关,那么你需要追踪产自那里的香料。血清分型技术为食品安全科学家提供了一份病原菌可能来源的清单。”

除了Wiedmann教授和唐斯琳博士,其他研究人员也参与这项研究,并发表题为《实时纳米孔测序对沙门氏菌血清型预测的评估》的论文, 他们是玛氏全球食品安全中心的许峰博士,葛崇涛博士,罗皓,张广韬博士,Abigail Stevenson博士和Robert Baker。 还有来自乔治亚大学的李少艇和邓翔宇教授。这项研究由玛氏全球食品安全中心提供资金支持。

感谢康奈尔大学授权我们翻译这篇博客,这篇博客于2020年3月5日发表在《康奈尔纪事报》(Cornell Chronicle)和康奈尔农业与生命科学新闻编辑室 (Cornell College of Agriculture and Life Sciences newsroom)上。

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