编辑推荐：
呕吐型蜡样芽孢杆菌（B. cereus）严重威胁婴幼儿健康，现有检测方法存在局限。研究人员开发基于 Cas12a 的检测方法，以ces和gyrB基因为靶点。该方法灵敏度高，检测限达 1 CFU/mL，且效率优于传统方法，对保障婴幼儿食品安全意义重大。
在婴幼儿的成长过程中，婴幼儿配方奶粉扮演着至关重要的角色，是许多宝宝的主要营养来源。然而，有一种名为呕吐型蜡样芽孢杆菌（
Bacillus cereus，简称
B. cereus）的微生物，却如同潜藏在奶粉中的 “隐形杀手”，时刻威胁着婴幼儿的健康。
呕吐型蜡样芽孢杆菌广泛存在于环境中，它具有顽强的生命力，能形成芽孢，即便经过高温处理也难以被彻底消灭。在婴幼儿食品中，这种细菌的出现频率可不低。在中国，有研究显示其在婴幼儿和幼儿食品中是主要的微生物危害因素，在婴儿配方奶粉和谷物中的检出率达 13.4% 。在其他国家，像北京的研究表明，国产和进口婴儿配方奶粉中B. cereus的检出率分别为 70.6% 和 52.9% ；德黑兰医院新生儿重症监护病房使用的婴儿配方奶粉中，67.2% 受到了B. cereus的污染 。而且，从婴儿配方奶粉中分离出的菌株不仅携带多种产毒基因（如nhe、hbl和cytK），还对多种抗生素耐药。对于成年人来说，B. cereus感染通常引发的胃肠道综合征可能会自行缓解，但婴幼儿，尤其是低出生体重或免疫功能低下的婴幼儿，却可能因感染而面临致命风险。比如，早产儿感染B. cereus就备受关注，因其具有细菌持续存在、高毒力和耐药性等特点。更为严峻的是，呕吐型B. cereus产生的呕吐毒素 cereulide，由 270-kb 大质粒 pCER270 上的基因编码，对热和酸性条件高度耐受，相比之下，腹泻型毒素可在食品加工过程中被热破坏，所以呕吐型B. cereus对婴幼儿的危害更大。
目前，在临床病原体鉴定和食品监管中，区分B. cereus与其他相似物种困难重重。基于琼脂平板的表型鉴定方法难以区分B. cereus与其他芽孢杆菌属分离株以及产毒菌株；MALDI-TOF 质谱法在鉴定这些相似物种时也存在局限；虽然基于 PCR 技术的核酸检测方法不断涌现，但基于 CRISPR-Cas 的诊断技术在呕吐型B. cereus鉴定方面却很少应用。
为了解决这些棘手的问题，来自国内的研究人员开展了一项意义重大的研究。他们致力于开发一种基于 Cas12a 的检测方法，用于精准识别婴幼儿配方奶粉中的呕吐型B. cereus。该研究成果发表在《Food Research International》上，为保障婴幼儿食品安全带来了新的希望。
研究人员开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，通过细菌基因组提取技术获取样本中的 DNA。然后，采用了一种名为 “一锅法 MIRA-Cas12a 检测” 的技术，该技术以gyrB和ces基因为靶点进行检测。同时，研究人员收集了 146 种市售的婴幼儿配方奶粉产品，以此作为样本队列开展后续研究。
细菌菌株
研究使用的呕吐型B. cereus菌株（HZBC-01），是由杭州市疾病预防控制中心从一起食物中毒案例中分离得到的。其他用于实验的菌株，如B. cereus（ATCC 49064）、Escherichia coli（ATCC 25922）、Enterobacter sakazakii（ATCC 12858）等，均取自实验室库存，用于确定检测方法的特异性等性能。
一锅法 MIRA-Cas12a 检测流程
研究人员建立了一锅法 MIRA-Cas12a 检测流程。在检测呕吐型B. cereus菌株时，先从配方奶粉样本中提取细菌基因组 DNA，将其加入到反应管底部的 MIRA 反应混合物中。同时，在反应管帽处制备 Cas12a/crRNA 混合物。将反应体系在 37°C 孵育 10 分钟后，Cas12a/crRNA 会对目标基因进行识别和切割，以此判断B. cereus菌株是否携带ces基因。通过这一流程，研究人员发现该方法能够有效区分携带ces基因的B. cereus菌株与其他细菌。在对人工污染婴幼儿配方奶粉样本中的细菌 DNA 进行检测时，该方法展现出了极高的灵敏度，检测限低至 1 CFU/mL。
市场调研结果
研究人员收集了 146 种市售的婴幼儿配方奶粉产品，对比了基于 Cas12a 的检测方法、qPCR 方法和传统培养方法的性能。结果令人震惊，超过 80% 的抽样婴幼儿配方奶粉B. cereus检测呈阳性，其中 36% 的样本ces基因呈阳性。进一步分析发现，基于 Cas12a 的检测方法与其他两种方法相比，检测率相当，但检测效率却有所提高。
研究结果表明，新开发的基于 Cas12a 的检测方法具有高度的有效性和可靠性。它能够精准识别携带ces基因的B. cereus菌株，且检测限低，这对于及时发现受污染的婴幼儿配方奶粉至关重要。同时，市场调研结果也为食品安全监管敲响了警钟，提示相关部门迫切需要加强对婴幼儿配方奶粉行业的食品安全监测。
在讨论部分，研究人员再次强调了B. cereus及其呕吐型菌株对婴幼儿健康的巨大威胁。由于其芽孢的特性，在婴幼儿配方奶粉生产过程中难以消除。此次研究开发的检测方法，为解决这一难题提供了有力的工具。
综上所述，该研究开发的快速、灵敏的一锅法 MIRA-Cas12a 检测方法，有效弥补了现有检测手段的不足。不仅为呕吐型B. cereus的检测提供了新的技术支持，也为保障婴幼儿食品安全、制定公共卫生干预措施提供了重要依据，对推动婴幼儿配方奶粉行业的安全发展具有深远意义。
