全球食品系统中克罗诺杆菌阪崎肠杆菌基因组多样性及其消费者健康风险研究

为解析食源性病原体克罗诺杆菌阪崎肠杆菌（Cronobacter sakazakii）的适应性机制，研究人员通过泛基因组学分析748株分离株，结合GPT模型标准化分类，发现基因组大小、辅助基因谱与来源类型及地理分布显著相关。研究揭示了粉末食品分离株富含DNA修复相关基因（如转座酶），并鉴定出VI型分泌系统和重金属响应基因作为来源标志物，为食品安全分子监测提供新策略。

　　

在全球食品安全领域，克罗诺杆菌阪崎肠杆菌（Cronobacter sakazakii）因其与婴儿配方奶粉污染事件的关联而备受关注。这种机会性病原体对新生儿和免疫力低下人群构成严重威胁，但其在食品系统中的传播机制和遗传适应性仍不明确。传统监测方法难以捕捉其动态演化特征，亟需从基因组层面解析其生态分布规律。

为回答这一问题，研究人员开展了全球规模的泛基因组学（pangenomics）研究。通过分析来自北美、亚洲和欧洲的748株分离株（涵盖食品、环境和临床来源），结合生成预训练Transformer（GPT）模型标准化元数据分类，系统揭示了该菌的遗传多样性特征。研究发现，粉末食品来源菌株的基因组显著大于其他食品分离株，且富含DNA复制、重组和修复相关基因（如转座酶、整合酶）。通过随机森林模型，鉴定出VI型分泌系统（T6SS）和重金属响应基因是区分菌株来源的关键标记。此外，外排泵相关抗微生物耐药基因（如arlR、facT、oprZ）呈现明显的地理分布模式。

技术方法上，研究采用泛基因组构建与注释、GPT驱动的元数据标准化、随机森林预测模型等核心技术，样本覆盖三大洲多类型来源。

研究结果部分：

1. 基因组特征与来源关联：粉末食品分离株的辅助基因富集于COG-L类功能（DNA修复），暗示其在干燥环境中的适应性进化。
2. 生物地理标志物：T6SS基因和铜抗性操纵子（如copA）在亚洲分离株中高频率出现。
3. 预测模型构建：基于辅助基因的随机森林模型对临床/环境来源的预测准确率达82%。

结论指出，该研究首次系统描绘了克罗诺杆菌阪崎肠杆菌在食品链中的遗传适应图谱，为开发靶向分子监测工具奠定基础。自动化分析流程可扩展至其他食源性病原体研究，对预防婴幼儿配方奶粉污染事件具有重要实践意义。论文发表于《International Journal of Food Microbiology》。