食品安全中的“微”检测——访军事医学科学院研究员杨瑞馥

　　仪器信息网讯 9月17日“中国食源性微生物检测技术创新战略联盟”(以下简称：“联盟”)成立仪式在北京大红门国际会展中心举行。军事医学科学院研究员、中国微生物学会副理事长杨瑞馥教授任“联盟”的理事长。近些年来，不断有专家学者呼吁重视由微生物导致的食品安全问题及食源性疾病，那么微生物导致的食品安全问题到底有多严重，有什么特点，对检测技术有哪些更高的要求?带着这些问题，仪器信息网采访了杨瑞馥教授。

杨瑞馥教授

　　三原因导致微生物引起的食品安全问题多却关注少

　　“微生物导致的食品安全问题比重很大，威胁也很大。”杨瑞馥如是说道。导致食品安全问题的因素很多，主要包括化学因素、物理因素和微生物因素三个方面。在食品安全问题中，微生物因素导致的占绝大部分。“食品的微生物污染和微生物产生的毒素等都会导致食品安全问题。咱们国家每6.5个人中就有一个是受微生物或微生物产生毒素导致疾病的困扰。”

　　微生物导致的食品安全问题比重很大，但是被关注却很少，这是什么原因呢?杨瑞馥介绍道，微生物导致的食品安全问题主要是食源性疾病被关注很少，主要有几个原因，一是微生物导致的食源性疾病99%的病情都很轻，一个人每年都会拉几回肚子，吃点黄连素等治疗腹泻的药很快就会好，也不会去医院。人们并不当回事，关注自然就少;再一个原因是食源性疾病的暴发明确病因的少，而且影响面也小。影响面小是因为暴发一般只是集中在特定的区域或人群。例如一次集体活动聚餐，食品被微生物污染了，暴发了食源性疾病也只是集中在这个特定的人群中，不像一些传染病能迅速扩散。还有一个原因是真的出现了微生物引起的食源性疾病群体事件的暴发，很多情况下是找不到真正的食品源头。微生物很复杂，有细菌、有病毒、有寄生虫，包括微生物产生的毒素，都可能引起食源性疾病。对于常见的我们可以检测出来确定原因，对于不知道的，我们就很难确定了。

　　微生物检测难点多，快速检测技术是趋势

　　“微生物种类多、检测时间长是微生物检测的两大难点。”杨瑞馥如是概括道。微生物很复杂，其生长和培养特性等不一样。目前的微生物检测只能检测一些特定的、已知的、容易出问题的微生物种类，如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌等。“绝大部分未知或罕见微生物是难以检测出来的。目前缺乏能够做“未知”微生物筛查的仪器，无论是细菌、真菌、病毒、寄生虫，还是生物毒素等一次实验就能筛查出来是我们的理想。以后应用基于核酸检测的分子生物学新技术有希望能够帮助我们来应对这个问题。”杨瑞馥接着说，目前微生物检测一类是微生物污染程度指标检测，如检测菌落总数等，但是不知道污染的微生物是哪一种，这个是作为初筛污染与否的方法;如果要求鉴别具体污染微生物及其毒素的种类，就要用到针对特定微生物或毒素的检测方法。特定微生物的检测一种是采用培养法，将细菌分离培养出来，然后进行检定，一般的国标方法都是这么操作，另外一种是利用微生物的抗原、核酸或一些小分子来指示微生物的种类和数量。这两种方法都涉及微生物的培养，耗时长，例如普通微生物的培养和鉴定至少需要48小时。因此，目前急需快速检测技术来弥补食品安全检验时间长的缺憾。

　　上转发光技术开辟微生物快速检测新视角

　　杨瑞馥从80年代末就致力于微生物快速检测技术研究，基于免疫学研发了大量的微生物快速检测产品，包括有光纤传感器、电化学传感器、上转发光传感器及其对应的检测试剂等。上转发光微生物快速检测技术在2010年成功产业化，2015年产值预计可达1亿元。其产品操作简便，一般操作人员只需经过简单培训即可顺利使用，整个检测可在10-15分钟内完成，该技术简便、快速、定量、灵敏度高，可以现场操作，为2010年上海世博会、广州亚运会等提供了有力的生物安全保障。

　　上转发光技术与金标技术类似，但金标技术不能精确定量，受环境因素影响大，且检测结果不能长期保存，而上转发光技术正好克服这些缺点。

　　杨瑞馥等利用上转发光技术，经过多年实验，研制出能进行定量检测的生物传感器，研制历程跨过了纳米颗粒研制、试剂研制、仪器研制到产品应用几个阶段。纳米颗粒经由稀土元素采用类似烧陶瓷的工艺烧制而成，通过活化修饰，再与抗体或抗原结合，这种上转换发光材料可在低能量的红外光激发下发射高能量的可见光，通过对免疫层析试纸条上经生物反应进行精确的定量检测，计算出被测样品中特定生物分子的浓度。其最突出的特点是自然界中所有发光现象都是下转发光，即在高能量光激发下产生低能量光，这种现象本底干扰大，而人工研制的具有独特的上转发光现象的纳米颗粒，没有本底干扰，因此使得样本处理变得简单，检测的敏感性大大增加。

　　国外对上转发光技术的研究始于上世纪90年代，但因为没有很好的解决纳米颗粒与层析技术的融合，目前仍处于实验室研究阶段，而杨瑞馥团队在这个新技术的研究中走在了国际前列。

　　微生物快检测技术的未来之路

　　杨瑞馥说，从近年来食品中微生物的检测应用来看，以下几个方面是发展方向：首先，现场快速检测技术应运而生，需求迫切，在未来将占一席之地;其次，检测能力从定性到定量的转变，不仅需要检测出有什么，还要检测出有多少;再次，检测仪器操作由复杂化到“傻瓜式”的自动化趋向，操作的便捷化是对检测技术的更高要求。

　　然而杨瑞馥也提到了，目前微生物快检技术所面临的问题。他说，不止微生物快检技术，所有的快速检测技术都面临标准缺失的尴尬。“二0一五年十月一日，新食品安全法开始实施，其中明确快速检测产品可在执法中使用，但是又没有一个很好的解释：符合了什么条件就可以批准为快速检测技术?哪些部门来审批?快检结果如何使用等，这些都没有明确的指出。”杨瑞馥说，“因此我们成立了‘中国食源性微生物检测技术创新战略联盟’联合一些专家资源，达成一些共识，来筛选这些快速检测产品和试剂。并推荐给政府部门，疏通快速检测产品进入执法部门使用的流程，使其结果具有执法效力。”同时他也希望这个联盟把进入国内的国外品牌快检产品纳入评价体系中来，营造一个公平的竞争环境。

撰稿：孙立桐

　　附录：

　　杨瑞馥教授简介：军事医学科学院微生物流行病研究所北京市生物应急与临床POCT重点实验室主任。2004年至今连续获三个国家自然科学基金重点项目资助，2005年获得国家杰出青年科学基金。2009年担任国家973项目首席科学家。中国微生物学会副理事长、解放军总后勤部“科技银星”;已在New England Journal of Medicine、Nature Genetics等杂志发表SCI论文150余篇，H 因子37;目前担任《Infectious Diseases and Translational Medicine》主编、《微生物学报》、《中华预防医学杂志》、《中国人兽共患病学报》等杂志副主编。研究方向：病原细菌基因组学、毒力与进化/病原溯源/病原快速检测新技术等。已获授权专利40余项(包括澳大利亚发明专利1项、日本发明专利1项、香港发明专利1项);获得国家食品药品监督管理局医疗器械注册证15项。获国家发明二等奖一项等多项成果奖励。