世界卫生组织(世卫组织)估计,仅在2010年,全球食源性疾病发生的6亿例导致420000人死亡。1其他年度估计这些数字更高。2大多数这种情况下都是由于微生物污染食品和/或他们的有毒废物。
微生物污染的可能的途径有很多,其中包括接触在宰杀动物粪便,糟糕的卫生食品操作者或感染,不卫生的食品加工设备和区域,和洗涤的产生与动物或人类排泄物污染的水。3、4
随着日益增长的全球粮食贸易,越来越对健康饮食的需求和最小的处理。5威斯康星-麦迪逊大学的温迪Bedale博士的食品研究所说,“当人们要多吃水果和蔬菜,许多类型的原始生产正在日益重要的食源性疾病暴发。消费者对“自然”的食物趋势产品,如“原始”(未经高温消毒的)乳制品出现没有食品安全的理解。”
主要病原体与食源性疾病
而诺瓦克病毒和肝炎等病毒的大多数情况下负责食源性疾病在发达国家,大多数住院和死亡是由于细菌代理。2超过90%的食物中毒疾病的细菌是由物种起源葡萄球菌,沙门氏菌,梭状芽胞杆菌,弯曲杆菌,李斯特菌,弧菌,芽孢杆菌和压力大肠杆菌(大肠杆菌)。食物通常含有微生物危害包括动物源的原始或部分熟食(鸡蛋、肉、牛奶、贝类),和新鲜的水果和蔬菜。甚至饮料等啤酒可以受到影响。
食源性疾病的常见症状包括恶心、呕吐、胃痉挛和腹泻。6年轻的,年老的,怀孕了,和免疫力低下是特别脆弱。食源性疾病携带高经济负担,随着美国经济仅受影响的损失高达每年932亿美元。3特殊关注的原因是过度使用和滥用抗生素导致的出现耐药细菌不应对目前的治疗,进一步加剧了某些食物病原体的影响。
诺瓦克病毒目前的食源性疾病暴发的原因最多的情况下在美国、欧盟和世界各地的其他国家。3食源性诺瓦克病毒通常来自受污染的蔬菜、水果、谷物、豆芽,药草和香料。Non-heat-treated覆盆子,例如,一个共同的欧洲过去是诺瓦克病毒暴发的源头。这样的病毒,为生存而不是增长是关键,许多当前粮食去污的策略可能不是有效的,然而。
食源性病原体的快速、准确检测,因此,有必要防止食源性疾病和减轻相关的经济损失。
下一代测序对食品安全的影响
在许多新兴技术用于食品微生物学,下一代测序(上天)可以说是最可能彻底改变我们如何预防和应对微生物食品污染。7、8门店可用于整个基因组序列的目标病原微生物存在于样本,使用猎枪的方法确定样本中的所有微生物(“宏基因组”),或用来确定哪些基因被积极地转化成蛋白质产品(“转录组”)。
食品安全的应用全基因组测序(WGS)
各种传统的子类型化方法(如聚合酶链反应,但是脉冲场凝胶电泳的出现、antigen-based化验MLVA)被证明是非常宝贵的对于识别微生物食品污染的来源和跟踪的传播病原体从农场到餐桌。7、8然而,这些方法通常需要隔离和文化的压力,也因此需要一个星期才能见成效。此外,这些方法只能分析微生物基因组的一小部分与WGS不同,分析整个基因组。WGS可以区分高克隆病原体和特定的子类型,例如,沙门氏菌型,传统的子类型化方法已经失败。因此,WGS是比较孤立和更准确的优势是速度比传统文化相关的技术。
除了识别病原体,WGS可以用来预测特征,如毒性和抗菌素耐药性。7这种技术也促进了化验检测微生物的快速发展和菌株的检测方法目前可用,说明了欧洲大肠杆菌O104: H4爆发在2011年。8全基因组序列生成多个隔离在数周内爆发的报道。这些序列沉积公开,使PCR检测的快速发展,特别是发现疫情的菌株。
虽然起初用回顾性分析outbreak-causing病原体,WGS现在越来越多地应用于微生物病原体的前瞻性监测食源性微生物在美国,英国和其他欧洲的部分地区。7例如,2013年美国疾病控制和预防中心(CDC)在美国推出了WGS李氏杆菌病监测越来越小,导致疫情被发现之前,允许更有效的管理。
食品的应用宏基因组和转录组
除了识别所有的微生物样品中,宏基因组和转录组可用于确定孤立特征不需要文化。7、8例如,这些技术可以用来检查影响微生物腐败的因素,如何在微生物生态学变化在食品加工线,和微生物如何应对不同的抗菌策略。这些数据具有显著的新的微生物控制化合物的合理开发潜力和策略。
然而,有几个挑战关于门店食品安全的使用。7这些包括DNA的检测来自生活和死亡的微生物,以及,有时低,检测的灵敏度与培养方法。门店技术仍比较昂贵,阻止访问的欠发达国家,可能阻碍实现常规使用。
除了门店,其他技术,如电化学、光学、和nanomaterial-based生物传感器开发检测微生物病原体,尽管这些通常集中在检测单,具体的病原体。9每个开发方法有自己的优点和缺点。
纳米技术的承诺
纳米技术是另一个领域的研究,将会对食品安全产生重大影响。10、11、12纳米材料现在被用于生产吗智能食品包装监控食品质量,作为纳米传感器来检测病原体,和食用nanopesticide涂料或添加剂改善食品保存。银纳米粒子已经用于其抗菌活性高、商业化金纳米粒子在生物传感器被广泛研究了合并。然而,安全问题仍然对纳米材料的积累在人体和环境。
智能传感器和食品包装
食品包装是用来促进产品处理,保存营养价值,减少腐败,延长产品保质期。智能包装技术可能提供额外的功能,比如新鲜的交流测量,实时温度和微生物的增长。11实际上,智能传感器是新一代技术,将可能成为广泛融入未来的食品包装。可以检测到微生物污染等密封包装内气体成分的变化,pH值的变化,以及释放挥发性化合物。例如,一个antitoxin-based RFID传感器开发的检测大肠杆菌和沙门氏菌在包装食品。该传感器使用抗毒素固定化在食品包装内包含的RFID标签。每一个传感器都可以连接到一个无线网络提供实时监控。
食品保藏技术的进步
关注最小处理导致增长的实现非热能的保存技术,如高的静水压力(水马力),紫外线(UV)辐射,和冷等离子体(CP)的治疗方法。13这些提供的优势成功减少微生物以最小的退化的营养价值。然而,正如所有食物保藏技术,微生物幸存者的可能性仍然存在。此外,病毒更容易生存这样的治疗,目前,我们没有可靠的工具来确认病毒失活。3这可能导致过高的食品安全,这可以带来相当大的危险。
另一个新兴的趋势在食品保存天然抗菌化合物的使用,包括乙醇、香料、和牛至,等植物精油提取迷迭香,和大蒜。14、15这些都证明了抗菌活性后纳入可食用的电影。
全球挑战
食品安全充分受益于门店技术,我们要求食品微生物、门店数据库的。7作为全球运动的一部分,对实现门店在食品安全,1996年PulseNet数据库由疾控中心启用全局应变比较。其他措施包括测序食品供应链联盟由IBM和火星合并,FOSCOLLAB由世界卫生组织食品安全平台。阿比盖尔史蒂文森博士的火星全球食品安全中心评论说,“技术的发展产生比以往更多的数据,但存储和共享数据的基础设施尚未建立,防止有效的长期监测趋势或更好的共同理解相关的事件。我们认为,监管机构和食品制造商有一个重要的角色在一起完全接受新技术,通过数据共享驱动器透明度。这种方法可以帮助新技术能带来的价值最大化保护安全的整个食物链。“平行发展,也迫切需要接近发达国家和发展中国家之间的技术差距,促进全球食品贸易安全。7
结论
微生物食品污染对人类健康构成严重威胁,与重大经济损失有关。食品贸易的全球化和增加消费者的偏好趋势将继续要求开发新的和改进的方法,以确保食品安全,以及起草匹配规则。“在未来,我预见更多广泛采用食品安全的预防(与活性)方法,和更多的产品可追溯性要求,“Bedale博士说,虽然Stevenson博士指出,“全球化的食品供应链意味着一个问题在世界的一个部分经常影响全球供应链。健全的食品安全管理措施,确保食品是安全的在生产的所有阶段比以往任何时候都更重要。”
引用
1)世卫组织估计全球食源性疾病的负担。世界卫生组织,2015年12月3日。(https://www.who.int/foodsafety/publications/foodborne_disease/fergreport/en/)。
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