基于16S rRNA代谢条形码技术的欧盟市售昆虫源新型食品细菌微生物群特征分析

为解决欧盟新型昆虫源食品(IBPs)微生物安全风险不明的问题，意大利比萨大学团队采用16S rRNA metabarcoding技术对40种市售IBPs进行菌群分析，首次检出气单胞菌属(Aeromonas spp.)，证实芽孢杆菌(Bacillus)、梭菌(Clostridium)和葡萄球菌(Staphylococcus)等食源性致病菌存在，为完善IBPs风险评估提供重要数据。

　　

随着气候变化加剧，传统畜牧业产生的温室气体占全球排放量15%，其中牛养殖贡献率达64-78%。在此背景下，昆虫养殖作为可持续蛋白质来源备受关注。欧盟虽已批准黄粉虫(Tenebrio molitor)、 migratory locust(Locusta migratoria)等四种昆虫作为新型食品(IBPs)，但其微生物安全风险仍不明确。昆虫肠道和体表可能携带芽孢杆菌(Bacillus)、沙门氏菌(Salmonella)等致病菌，而现有研究多局限于培养法，难以全面评估菌群组成。

为解决这一问题，比萨大学Gabriele Spatola团队在《Food Control》发表研究，通过16S rRNA metabarcoding技术分析欧盟9个电商平台40种IBPs的菌群特征。研究采用V3-V4区扩增和Illumina测序，结合生物信息学分析，重点考察昆虫种类、食品类别等四大因素对菌群的影响。

主要技术方法
研究团队从电商平台采集46种IBPs（最终40个样本合格），提取DNA后扩增16S rRNA基因V3-V4区（571bp），使用Illumina平台测序。通过DADA2流程处理原始数据，以97%相似度划分OTUs，采用SILVA数据库注释分类，并计算α/β多样性指数。统计分析涵盖四大分类标准：昆虫物种、食品类别、电商平台和配料模式(IG)。

研究结果

微生物组成特征
门水平以厚壁菌门(Bacillota,53.1%)和变形菌门(Pseudomonadota,37.0%)为主，科水平气单胞菌科(Aeromonadaceae,18.2%)和芽孢杆菌科(Bacillaceae,12.4%)占比最高。值得注意的是首次在加工IBPs中检出气单胞菌属(Aeromonas)，该菌可引致胃肠炎和败血症。

食品安全相关菌属
检出芽孢杆菌(Bacillus)、梭菌(Clostridium)、葡萄球菌(Staphylococcus)和乳酸菌(LAB)等潜在致病菌。其中粉末状IBPs更易污染，可能与加工过程有关。沙门氏菌(Salmonella)和李斯特菌(Listeria)未检出，与既往研究一致。

多样性影响因素
仅昆虫种类显著影响菌群多样性（p<0.05），小粉虫(A. diaperinus)制品菌群结构差异明显。电商平台、食品类别和配料模式无统计学差异，表明生产过程标准化程度较高。

结论与意义
该研究首次系统描绘欧盟IBPs微生物图谱，揭示气单胞菌属(Aeromonas)的潜在风险，为EFSA完善风险评估提供新依据。尽管传统致病菌检出率低，但需注意16S rRNA技术无法区分活/死菌的局限性。建议未来结合培养法和qPCR进行验证，尤其需关注气单胞菌的致病性研究。研究成果对规范昆虫养殖加工、保障新型食品安全具有重要指导价值，也为可持续蛋白质来源的开发提供科学支撑。