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| 用生物芯片和病毒对抗食物中毒 | ||||||||||
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| 食品安全问题是一个全球性的问题。世界各地每年有数百万人因为食物中含有有害微生物而致病或死亡。据世界卫生组织估计，仅在亚太地区每年就有70多万人死于食物中毒。未来人类是否可以通过科学技术手段减少或遏制这样的情形发生呢？面对如此问题，阳春三月，在北京举行的中英食品安全研讨会上，8位英国一流专家展示了他们最新研究开发的一系列创新技术。新技术在令人们大开眼界的同时，极大地增加了对未来食品安全的信心。DNA技术有新用途 英国食品研究所分子微生物学研究室主任杰伊•欣顿博士介绍了他的研究组是如何在世界上首次将DNA“snapshot”技术应用于检测食源性有毒细菌的。 鼠伤寒沙门氏菌、大肠埃希菌以及弗氏志贺氏菌已持续成为全球性食源性疾病的主要因素。在过去的四年中，对以上各种病原体的基因组排序已经完成，它使人们前所未有地获得了了解其病原性相关基因功能的能力。英国食品研究所的分子微生物学研究室已经开发出从受感染的哺乳动物细胞中提取细菌RNA的方法，这样可以让人们利用DNA芯片来获得完整的鼠伤寒沙门氏菌在动物内脏中无性繁殖过程的基因图谱。 这些发现为传染病生物学研究展现出新的空间，它将在对抗这些危险的细菌病原体方面带来新的干预策略。 DNA微阵列也就是“生物芯片”，能探测细胞或组织中基因的活动。利用“snapshot”技术，英国科学家在世界上首次辨识出了感染过程中沙门氏菌基因的活动，科学家利用DNA微阵列技术来研究沙门氏菌在体内是如何存活的，即利用DNA微阵列来探索沙门氏菌及志贺氏菌感染的生物学原理，从而得以找到避免家畜家禽感染这类疾病的疫苗。 DNA微阵列是一种通用的实验室工具，世界各地的研究机构都有应用。由于DNA微阵列是在玻片上让有机体中的各种基因排列成微小的点，每一点都代表了不同的基因，当被探测的基因有了活性变化时，这些点的颜色就会发生改变。以前，科学家需用肉眼查看每张玻片上的点以确定这些基因是否有活性，这样每个检测周期大约要花上几个月。英国在研究沙门氏菌的时候，使用了一家叫做BlueGnome的高技术公司开发出的一种特别软件，可以在20分钟内完成这种分析。杰伊•欣顿的研究小组目前就在利用这项技术检测沙门氏菌这类食源性疾病因子。以“毒”灭“菌” 英国代表团的领队麦克•加森教授是英国食品研究所食品安全学科负责人。加森教授现担任英国新型食品及加工工艺咨询委员会(ACNFP)主席。该委员会就基因技术在食品生产中应用的安全性向英国政府提供咨询。他也是食品微生物安全咨询委员会(ACMSF)及欧洲食品安全管理局(EFSA)基因改造有机体专题组成员。 在这次会上，他介绍了其研究小组在利用有益肠道细菌对抗有毒食源性细菌方面所做的开创性工作。 乳酸菌生活在食用动物和人类的肠道中，这类“共生”细菌在预防肠道有害细菌生长方面发挥着重要作用。加森研究组已发现，一种特定的乳酸菌能够在机体内控制有害的梭状芽孢杆菌的数量水平。利用小鼠模型，该英国研究小组发现了一种叫做乳酸乳球菌的细菌可用于对有害传染病的免疫接种。 在某些奶酪中，李斯特氏菌的数量很多。当人被其感染后，时常会出现严重后果以至威胁生命。对此，目前还没有一种适用于大规模食品生产的快速而简便的检测方法。 而梭状芽孢杆菌细菌则是一种坚固的孢子，其能够耐受加热或干燥。在家禽中，产气荚膜梭状芽孢杆菌会造成肠坏死，目前使用抗生素进行治疗。在人体中，当病人接受抗生素治疗时，有时会引起腹泻，这种细菌会利用这个时机通过分裂肠道中的正常细菌去感染。 现在，科学家开始发现，有时可以利用病毒的方法来弥补使用抗生素的缺陷。 加森教授在上世纪90年代早期研究奶酪风味变化时曾发现了病毒的潜在使用价值，病毒能够像感染人类一样感染细菌。当一种病毒侵袭细菌细胞后，就在其中繁殖并产生一种酶来冲破细胞壁，使其能离开这个细胞继续感染更多的细胞。加森教授产生了利用病毒来消灭李斯特氏菌 和梭状芽孢杆菌细菌的构想。于是，加森小组选定了一种具有破裂细胞壁能力的酶并利用其来与有害细菌进行斗争。 这种能感染细胞的病毒也叫噬菌体，而能够使细胞破裂的酶叫做细胞溶解酶。不同的细胞溶解酶攻击特定的细胞，加森小组所研究的噬菌体细胞溶解酶可用于探测或选择性地杀死李斯特氏菌和梭状芽孢杆菌。 由于部分细菌对抗生素的抗药性增强，对抗生素选择性的需求正在持续增长。作为对抗这些细菌的新药物工具，人们对将来开发噬菌体细胞溶解酶在某些条件下代替抗生素产生了浓厚的兴趣。与抗生素不同的是，这种技术成为一种精确的治疗工具，它被用来杀死特定的细菌而让其他微生物不受伤害。 文章出处： 科技日报 |
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