微生物源示蹤技術(shù)在水產(chǎn)品安全溯源中的應用

[摘要]微生物源示蹤（Microbial Source Tracking，MST）技術(shù)主要由源指示物的選擇、源指示物的檢測和源解析三部分組成。本文簡要闡述了MST技術(shù)的原理及方法，并探討了其在水產(chǎn)品安全溯源方面的應用前景。

[關(guān)鍵詞]微生物源示蹤；非點源污染；糞便污染；水產(chǎn)品安全；溯源

1.MST技術(shù)原理

眾所周知微生物在其生長環(huán)境中具有生化特性、遺傳多樣性以及特異的代謝產(chǎn)物。MST技術(shù)正是利用微生物的這些特性將其作為示蹤指示物來識別污染環(huán)境中污染物（特別是糞便）的來源。其基本原理是：由于攝食、生理狀況等不同，可以把包括人在內(nèi)的不同動物的腸道（宿主）看成不同的生態(tài)環(huán)境。生活在其中的微生物群落由于對不同環(huán)境脅迫因子的適應和競爭能力的差異，導致微生物種群發(fā)生變化而具有宿主專一性。而當其適應了該生態(tài)環(huán)境，這類微生物種群將會在功能上產(chǎn)生了一系列特異環(huán)境適應性，并將這些特性傳給后代，使這類微生物都帶有標志其宿主或生存環(huán)境的特異性指紋圖譜（如：特殊的代謝產(chǎn)物、遺傳學特征等）

2.MST技術(shù)的方法

源指示物的選擇是MST技術(shù)的關(guān)鍵部分。它包括具有源特異性的微生物及某些特殊的化學物質(zhì)。大腸埃希氏菌和糞腸球菌是在熱血有機體小腸微生物群落的一個正常組分，包括人。并且它們在水體中廣泛存在，與糞便污染具有緊密的關(guān)聯(lián)，被認為是MST指示物的首選。由于MST技術(shù)的發(fā)展，也開發(fā)出了一些其他的源指示物，如：雙歧桿菌屬、嗜糞紅球菌[1]、產(chǎn)氣莢膜梭菌等。

3.源指示物的檢測

源指示物的檢測方法是指對糞便的特異性指示物或指示物的特異性指紋圖譜分析方法，根據(jù)差異指紋反向追蹤其所在宿主，該檢測的方法可分為化學法、表型法和基因型法。其中基因法因其快速，高準確性，高通量而成為研究的熱點并得到了廣泛的應用[4]。

源解析是利用一定的統(tǒng)計分類方法，對源指示物的特異性指紋進行歸類分析，判別污染水體污染源，研究采用依賴數(shù)據(jù)庫型或非依賴數(shù)據(jù)庫型。非依賴數(shù)據(jù)庫方法僅需檢測某一宿主源的特異性標志物的有無，無需建立數(shù)據(jù)庫，所以宿主特異性分子標志的專一性是非數(shù)據(jù)庫依賴型的關(guān)鍵。依賴數(shù)據(jù)庫型方法需要建立源指示物的特異性指紋圖譜庫。以此作為依據(jù)，將被測水樣中未知的指紋與已建的指紋圖譜庫中的圖譜做比對，來確定污染源。因此數(shù)據(jù)庫的代表性和時空穩(wěn)定性非常關(guān)鍵。這也即是這種技術(shù)發(fā)展所需要解決的瓶頸。現(xiàn)今常采用判別分析法的同源相似率（average rate of correct classification，ARCC）來評價數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定性與代表性。

4.MST技術(shù)在水產(chǎn)品安全溯源中的應用展望

近年來的研究表明，MST的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在能準確識別水域中的非點源污染，特別是糞便的污染來源，并且能正確評估非點源污染水的污染貢獻率，同時能明確各已知污染源與病源微生物和污染危害的相關(guān)性，還能預測各污染源污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律和擴散途徑。然而，源指示物的特異性及穩(wěn)定性是MST技術(shù)的首要問題。快速、簡單、高靈敏度和高特異性一直是MST技術(shù)發(fā)展的方向。現(xiàn)今各種MST的方法都有其自身的優(yōu)缺點，因地制宜，將各種MST方法的優(yōu)缺點互補是MST未來發(fā)展的趨勢。相信隨著研究的深入，MST技術(shù)將開創(chuàng)水產(chǎn)品安全管理的新理念。

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