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为解决转基因微生物（GMM）污染发酵产品及溯源难题，研究人员开展宏基因组鸟枪法测序研究。结果发现多产品存在 GMM 污染，且与 AMR 基因相关，还找出相似污染样本。该研究为保障食品安全提供依据，助力监管。
在食品生产的微观世界里，微生物发挥着巨大作用。像奶酪、酸奶这类自然发酵食品，微生物分解天然底物，赋予食物独特风味。而在工业领域，许多食品补充剂和酶是微生物发酵的成果，转基因微生物（GMM）因能提高发酵效率，在其中的应用越来越广泛。但问题也随之而来，GMM 携带的抗微生物耐药（AMR）基因可能传播，威胁公众健康。并且，欧盟规定食品或饲料中不能有 GMM，可实际检测却发现多种食品酶产品存在 GMM 污染，之前的研究虽发现了污染情况，却难以追溯污染来源。于是，为了深入了解微生物发酵产品的污染来源，相关研究人员开展了这项意义重大的研究。
这项研究由国外研究人员进行，最终论文发表在《Food Chemistry: Molecular Sciences》上。研究表明，宏基因组学方法可有效追踪 GMM 污染，发现不同产品中存在相同 GMM 宿主菌株，还找到部分样本污染的共同来源，同时明确了 GMM 污染与 AMR 基因的关联，这对保障食品安全、助力监管部门采取措施至关重要。
研究人员运用了多种关键技术方法：首先是 DNA 提取技术，从食品酶（FE）产品中提取基因组 DNA；其次是 qPCR 技术，检测特定微生物；然后是 DNA 测序技术，包括 Illumina 测序和 ONT 测序获取数据；最后利用宏基因组分析技术，像 Kraken2、StrainGE 等工具对数据进行处理和分析。
研究结果如下：
- qPCR 检测结果：对 16 种商业 FE 产品进行 qPCR 检测，发现所有样本都至少被一种 GMM 菌株或构建体污染，如 GMM protease1、GMM amylase1 和 / 或 GMM amylase2，但未检测到 GMM protease2。不过，qPCR 无法确定污染是否来自同一 GMM。
- 宏基因组学检测 GMM 宿主物种：通过宏基因组学分析，在多个样本中检测到了预期的 GMM 宿主物种，如在 α - 淀粉酶产品中主要是 B. licheniformis（GMM amylase2）和 / 或 B. amyloliquefaciens（GMM amylase1），在蛋白酶产品中主要是 B. velezensis（GMM protease1）。
- GMM 污染与宿主菌株关系：利用 StrainGE 分析发现，不同样本中的 GMM 宿主菌株关系密切，多数样本中同一 GMM 宿主菌株的平均可调用核苷酸同一性（ACNI）至少为 99.96% 。
- SNP - 系统发育基因组分析：基于 SNP 的系统发育基因组分析表明，不同样本中的 GMM 菌株亲缘关系近，不过 GMM amylase2 菌株间的 SNP 距离相对较大。
- 微生物污染概况：研究还发现部分样本存在与生产相关微生物的污染，以及一些与发酵产品无关的微生物污染，甚至发现五个样本可能有共同的污染来源。
- AMR 基因与 GMM 污染的关系：样本中 AMR 基因的存在与 GMM 污染密切相关，GMM 污染是样本中 AMR 基因的主要来源。
研究结论和讨论部分指出，宏基因组学在研究微生物污染方面具有显著优势，可直接从宏基因组数据中追溯 GM 菌株，长读长测序能检测 AMR 基因全长，揭示了 GMM 污染带来的潜在公共健康风险。但目前仍不清楚 AMR 基因转移的可行性，需要更多研究。同时，微生物污染的来源复杂，可能与生产环境等多种因素有关，这也提示生产设施需加强卫生管理。总之，该研究为食品和饲料行业的微生物污染研究提供了重要参考，对保障公众健康和行业规范发展意义非凡。
