从“猜菌”到“测菌”:测序仪让食品微生物检测“开挂”!
从“猜菌”到“测菌”:测序仪让食品微生物检测“开挂”!
随着测序技术的快速发展和成本降低,高通量测序(如16S rRNA基因扩增子测序、宏基因组测序等)已部分替代传统的培养方法,但其在分辨率、定量准确性、活/死细胞区分等方面的局限性常被忽视。而本文献强调,尽管分子技术具有速度快、通量高的优势,但培养方法仍是微生物检测的“金标准”,尤其在验证微生物活性和功能方面不可或缺。并且提出一种 “智能微生物检测”框架,旨在结合传统培养方法与现代测序技术的优势,以提升检测的准确性、分辨率和灵敏度。
高通量培养与测序结合,使用多种培养基和培养条件分离微生物,再通过全基因组测序(WGS)或16S rRNA测序鉴定,以覆盖传统测序无法检测的微生物多样性。比如在肉类加工厂中,结合培养和宏基因组分析发现了未培养的腐败微生物(如*Dellaglioa*属)。纳米孔测序与实时碱基识别,利用纳米孔测序的长读长优势,直接检测富集培养物中的病原体基因(如毒力基因),无需传统PCR步骤,缩短检测时间至1-2小时,能快速鉴定产志贺毒素大肠杆菌(STEC)和*Salmonella*的血清型。全基因组测序(WGS)与SNP分析,通过WGS和单核苷酸多态性(SNP)分析追踪食源性病原体的爆发来源,分辨率达20个SNP以内,显著优于传统脉冲场凝胶电泳(PFGE)。宏基因组混合组装,结合短读长(Illumina)和长读长(PacBio/Nanopore)测序数据,提升宏基因组组装基因(MAGs)的完整性和准确性,尤其适用于质粒和噬菌体的解析。
虽然无法区分活/死细胞,定量受PCR偏差影响,但是能培养提供活菌和功能验证,测序提供高分辨率分类和基因信息。适用于食品安全监测、发酵微生物追踪和腐败微生物控制。 未来可开发更高效的富集培养基和自动化培养技术,优化生物信息学工具以减少测序偏差(如GC含量影响)。
文献链接:https://doi.org/10.1016/j.tifs.2025.105113
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