“影響食品安全的因素主要有三個：微生物、化學(xué)和物理因素。從國際情況來看，60%以上的食品安全問題都由微生物引起。”中國工程院院士、廣東省微生物研究所所長、環(huán)凱公司學(xué)術(shù)帶頭人吳清平表示，微生物與人類健康息息相關(guān)。近年來，他一直致力于微生物基礎(chǔ)性、理論性研究工作，積極推動構(gòu)建中國食品微生物安全科學(xué)大數(shù)據(jù)庫，并使之與食品安全監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)庫互聯(lián)互通，以提升監(jiān)管部門的監(jiān)管效率，輔助決策。

       “依托大數(shù)據(jù)開展智慧監(jiān)管是食品安全監(jiān)管的發(fā)展趨勢，科研要為提升監(jiān)管效率服務(wù)。”近日，環(huán)凱公司學(xué)術(shù)帶頭人吳清平院士就微生物研究助力食品安全智慧監(jiān)管話題接受了本報記者的專訪。

微生物是把“雙刃劍”

       微生物對食品安全的影響可謂“雙刃劍”：既有可能引發(fā)食源性疾病，又在提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)、保障畜禽產(chǎn)品安全等方面發(fā)揮著重要的作用。

       吳清平介紹，易引發(fā)食品安全問題的微生物有三種：一種是沙門菌、葡萄球菌等食源性致病菌；另一種是腸道病毒、甲肝病毒等病毒；第三種是由產(chǎn)毒真菌所產(chǎn)生的黃曲霉毒素等微生物毒素。“這幾類微生物種類多、生成快、易變異，而且很頑固。即便微生物本身已經(jīng)被殺死，其污染產(chǎn)生的毒素依然存在，同樣可能造成食品安全問題。”因此，吳清平強調(diào)，在食品安全工作中，對微生物必須給予足夠重視。

       但與此同時，微生物在保障我國糧食安全方面還發(fā)揮著“開源”和“節(jié)流”的重要作用。吳清平解釋，“開源”是說微生物本身就是我們食物的重要來源。比如，食用菌以其豐富的蛋白質(zhì)、氨基酸及維生素含量成為重要的營養(yǎng)食品，在我國年產(chǎn)量達(dá)3400萬噸以上，年產(chǎn)值超過2000億元，被譽為“耕地之外的重要糧倉”。“節(jié)流”則體現(xiàn)為農(nóng)業(yè)微生物在秸稈等農(nóng)業(yè)有機廢棄物向食用菌、有機肥等資源轉(zhuǎn)化的過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，能夠在實現(xiàn)增值的同時減少耕地占用。

       此外，我國每年由于真菌毒素污染造成的糧食經(jīng)濟損失超過850億元，而微生物在真菌毒素防控、脫毒等方面應(yīng)用潛力巨大。吳清平表示，發(fā)掘和構(gòu)建降解毒素和殺滅產(chǎn)毒素真菌的微生物菌種，研發(fā)真菌毒素防控關(guān)鍵技術(shù)，是保障我國糧食安全和食品安全的重要手段之一。

基礎(chǔ)研究提升“監(jiān)管力”

       日前，一則“荷蘭嬰幼兒配方乳粉遭阪崎腸桿菌污染”的新聞引發(fā)公眾關(guān)注。近年來，世界各地發(fā)生過多起阪崎腸桿菌污染嬰幼兒配方乳粉事件，阪崎腸桿菌已被世界衛(wèi)生組織和許多國家確定為引起嬰幼兒死亡的重要致病菌。“現(xiàn)在研究發(fā)現(xiàn)，阪崎腸桿菌是一個屬，里邊還包括7個種，而且這7個種各自的致病性都很強。”吳清平介紹，隨著對阪崎腸桿菌的科學(xué)認(rèn)識更加深入，其所涉及的食品安全相關(guān)準(zhǔn)則和檢測方法等都要隨之改進(jìn)。同時，科學(xué)界還要通過基礎(chǔ)研究來預(yù)測其未來的發(fā)展，以便積極應(yīng)對可能出現(xiàn)的新風(fēng)險。吳清平強調(diào)：“在1000多萬種微生物中，人類已認(rèn)識的不超過2%。保障食品安全不僅需要監(jiān)管部門和企業(yè)履行責(zé)任，還要加強食品方面的基礎(chǔ)科學(xué)研究。

     “每年春季都是諾如病毒感染的高發(fā)期。多年來，吳清平一直在做諾如病毒的研究工作，但諾如病毒防控仍然是一項難題。“我們對它的認(rèn)知還不夠，要了解它的變化在什么方面；它對人有致病作用，但在其他地方卻不能繁殖，所以我們要研究它的基因組，看它究竟在食品中怎樣變化。”吳清平表示，加強系統(tǒng)性和理論性研究、了解不同食品的主要病原微生物，有利于提升監(jiān)管水平，“必須要能發(fā)現(xiàn)它、認(rèn)識它，然后才能打敗它。”

數(shù)據(jù)庫輔助決策管理

     “微生物污染風(fēng)險貫穿了食品生產(chǎn)的全過程，每一個細(xì)微的微生物污染都可能釀成大問題。”吳清平強調(diào)，食品生產(chǎn)企業(yè)在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)都要加強食源性致病微生物的控制。近年來，他一直致力于推動食源性致病微生物數(shù)據(jù)庫的建立，且已在一些大型企業(yè)建立了微生物風(fēng)險識別數(shù)據(jù)庫。

       吳清平介紹，數(shù)據(jù)庫中的信息覆蓋生產(chǎn)各環(huán)節(jié)，包含原材料、飲用水水源、生產(chǎn)空間、產(chǎn)品包裝物及操作工人可能攜帶的微生物種類、含量以及可能造成的危險。他特別指出，特定環(huán)境往往繁育特定微生物，考慮到不同工廠所處的環(huán)境不同，各個工廠應(yīng)建立基于自身環(huán)境的、個性化的數(shù)據(jù)庫。這樣的數(shù)據(jù)庫建成后，一方面能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品合格率和數(shù)據(jù)庫的關(guān)聯(lián)，配合每個環(huán)節(jié)的監(jiān)測系統(tǒng)，更有效地進(jìn)行食品安全管理工作，提升產(chǎn)品質(zhì)量；另一方面，將企業(yè)數(shù)據(jù)庫與食品安全監(jiān)管部門的數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，能夠?qū)κ称钒踩L(fēng)險及時預(yù)警，提升監(jiān)管部門的監(jiān)管效率，輔助決策管理。“一旦食品安全問題發(fā)生，如果沒有可溯源的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對問題食品是全部銷毀還是部分銷毀，監(jiān)管部門很難做出決策。”吳清平說。

       近年來，吳清平還組織建立了食源性致病微生物的菌種資源庫和全基因組數(shù)據(jù)庫，且正在建設(shè)食源性致病微生物分子溯源數(shù)據(jù)庫。這些數(shù)據(jù)庫間可以實現(xiàn)互聯(lián)互通，如果在某個企業(yè)檢查出某個菌種，通過數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，一方面可追蹤、獲知其來源；另一方面可以快速掌握該菌種的危害性。

       此外，建設(shè)中國食源性致病微生物標(biāo)準(zhǔn)菌種庫也已提到日程上來。“我們目前用的是國外的標(biāo)準(zhǔn)菌種庫，因為沒有自主知識產(chǎn)權(quán)，我國在此方面的國際話語權(quán)較弱。而且，中國的菌種和其他國家的菌種還存在差異。”吳清平希望能建立適應(yīng)中國實際的標(biāo)準(zhǔn)菌種庫，并借此來挖掘靶標(biāo)，以建立自有知識產(chǎn)權(quán)的高端技術(shù)和檢測標(biāo)準(zhǔn)，最終服務(wù)于產(chǎn)業(yè)發(fā)展和食品安全智慧監(jiān)管。

延伸閱讀：加強系統(tǒng)創(chuàng)新研究 搶占“微”產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略高地

       如今，微生物技術(shù)正滲透到醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、能源、精細(xì)化工、環(huán)境保護(hù)等幾乎所有的工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，形成一條蔚為壯觀的“微”產(chǎn)業(yè)鏈。然而，我國的微生物系統(tǒng)創(chuàng)新研究基礎(chǔ)卻比較薄弱，大多屬于跟蹤型、分散性研究，缺乏明確重大科學(xué)問題和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向的基礎(chǔ)研究計劃布局和頂層設(shè)計，這與歐美發(fā)達(dá)國家的生物資源研究和開發(fā)戰(zhàn)略形成鮮明反差。“如不及時加以重視，我國將喪失在生物信息時代搶占國際創(chuàng)新高地、引領(lǐng)微生物戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史性機遇。”吳清平呼吁，我國亟須強化微生物系統(tǒng)重大研究創(chuàng)新，聚焦微生物戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

       為此，吳清平提出，首先要加強食品微生物資源研究，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供科學(xué)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。如：建立涵蓋各類型食品的微生物樣品庫；利用微生物組學(xué)分析和高通量/內(nèi)涵篩選表征技術(shù)建立食品深加工、高效釀造、水產(chǎn)食品增效等微生物菌種的資源與生物信息庫，掌握重要微生物的生態(tài)分布和系統(tǒng)進(jìn)化演化規(guī)律；建立高效生產(chǎn)性狀和功能屬性評價的技術(shù)體系，培育一系列具有高轉(zhuǎn)化效率和良好功能屬性的微生物菌種，實現(xiàn)優(yōu)良微生物菌種的升級換代；開展微生物菌種—環(huán)境/宿主的相互作用和機制研究，解析微生物呈現(xiàn)優(yōu)良性狀的生物學(xué)機制。

       其次，還要創(chuàng)新現(xiàn)有的微生物分離培養(yǎng)技術(shù)，突破微生物資源分離培養(yǎng)的技術(shù)瓶頸，加強傳統(tǒng)食品發(fā)酵功能微生物、藥源微生物、海洋微生物和人體微生物等戰(zhàn)略資源的發(fā)掘和保護(hù)，并利用微生物組學(xué)技術(shù)、基因編輯技術(shù)等現(xiàn)代生物技術(shù)，加強微生物生物信息研究和微生物核心功效成分研發(fā)，創(chuàng)制出高附加值的可以精準(zhǔn)服務(wù)于人類健康的生物醫(yī)藥、檢測診斷芯片和功能食品等新產(chǎn)品。

文章轉(zhuǎn)載自：中國醫(yī)學(xué)報