华大优选刘欢：食品安全与品质鉴别的新盾牌—多组学技术

食品安全与营养是民生的永恒主题。国务院颁布的《中国食物与营养发展纲要（2014-2020年》指出，保障食物数量和质量安全、促进居民营养改善，是最大的民生工程。食品药品安全工程作为深圳市十二项重大民生工程，且放在最为凸显的位置，同时深圳启动实施创建国家食品安全城市。由此可见食品安全不仅受到民众的日益关注，也已作为政府为民的重要民生工程。但是随着食品工业全球化和精深加工，导致食品的安全性、营养品质以及可溯源性分析变得比之前更为复杂，亟需新的技术手段来解决。

华大优选负责人—刘欢

多组学技术为解决食品安全带来新的手段

近年来随着基因测序在食品行业也渐渐崛起，以及转录组学、蛋白质组学和代谢组学的发展，为我们现在利用组学技术来解决食品安全中各种不同的问题带来了极大的机遇。

基因测序在医疗界和农业育种界的研究和应用可谓是如火如荼，特别是在疾病诊断领域已经应用为我们带来了瞩目的贡献，目前，食品行业也渐渐刮起了基因测序的风潮。它们是区分相似食品，检测食品造假（掺假、产地造假、真实性等）、食源性致病菌、有毒物种、食物过敏原等的重要工具。

转录组学、蛋白质组学及代谢组学方法在食品生产环节食品安全和营养质量评估中的分析能力也得到了重要体现。因此，以基因学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学等组成的多组学技术在食品安全和品质评定方面带来了新的技术手段。然而，在华大基因有这么一个团队，他们基于先进的多组学检测技术，经系统的营养成分分析以及全面的安全把控和比较评价，结合具体人群的营养物质需求，优选出同类食品中最安全、优质的产品。这个团队就是华大优选。2016年01月12日，华大优选正式通过ISO9001、ISO14001、ISO18001国际质量管理体系评审委员会专家的严格审核，并获得认证证书，这意味着华大优选所输出的每一款产品都是按照国际质量管理标准进行产出。

华大优选团队

百里挑优的华大优选产品

一、基因为食品安全增添新盾牌

食品安全是经盛不衰的话题，市面上琳琅满目的食品让人食指大动，但随着食物中毒事件的上升，公众对食品的安全的顾虑也日益加深。为了对应食物中毒，美国亚特兰大疾病控制与预防中心的专家开展了有害细菌的DNA解码试验计划，以便通过DNA检测，更精准和更早地找出食物里的细菌。

美国研究人员表示他们计划初期阶段专注于李斯特菌，之后会转到大肠杆菌，两年内将把研究开展至常见的沙门氏菌的检测。美国疾病控制与预防中心食物与环境疾病部副主任陶克斯博士说：“有了这个新测试DNA测序，我们检测到的次数比之前多两倍，并且是在较早的阶段发现。”
        二、基因组学是食品真伪鉴定的金标准

2014年12月份央视《焦点访谈》栏目曝出冬虫夏草市场乱象。央视栏目组为了调研市面上冬虫夏草产品的真假乱象，起初将市面上销售的标明冬虫夏草的各种产品，送到北京的一些鉴定机构，采用常规药典成分的鉴别方法分析，难以区分是真正的冬虫夏草还是人工培育的蛹虫草所做，因此，从传统的鉴别方法难以鉴别冬虫夏草产品的真伪。后来央视栏目组人员听科研人员介绍说只能通过基因来鉴别，但是又没有现成的参照基因组，因此北京的检测单位依然无法鉴定。 最后栏目组寻找到了坐落在深圳的世界上最大的基因组研究中心华大基因，其中华大基因旗下专门从事食品鉴定研究的华大优选科技公司的科研人员正是依托基因组测序比对技术分析，才发现有些自称是“冬虫夏草菌丝体”或者自称是“蝙蝠蛾拟青霉”的所谓冬虫夏草制品，却根本不含有任何冬虫夏草DNA，有的还含有可能威胁人体健康的菌类，当然就更不可能具有“冬虫夏草”的特殊功效。

• 华大基因携手京东检测到阳澄湖大闸蟹独有基因

阳澄湖大闸蟹属在中华绒螯蟹长江水系亚群阳澄湖生长，比一般大闸蟹要贵很多，那么如何确定其真伪？如何辨别冒牌蟹？洗澡蟹？这些问题现如今通过基因组学技术已经可以提供解决方案。2015年9月，京东携手华大基因共同发布了《阳澄湖大闸蟹检测报告》，检测报告由华大基因旗下从事健康食品研发与检测的子机构华大优选科技有限公司出具，分别从基因、微生物、安全指标、营养成分等层面检测判定（图1），为鉴别正宗阳澄湖大闸蟹提供了重要的参考依据，同时从科学角度分析了阳澄湖大闸蟹的安全性与营养成分。研究人员发现，Opp17基因为中华绒螯蟹特有DNA序列，在其它蟹种中不存在，此外，中华绒螯蟹与其它蟹种在16S rDNA 的序列存在较大变异。据此通过基因测序与序列比对技术，便可从种群属性判别受检个体是否为中华绒螯蟹。经由分析地理种群分子标记ITS2基因，不同水域来源的中华绒螯蟹有着不同的基因序列，据此可鉴别受检个体是否来自长江水域。同时，由于产自不同湖泊的中华绒螯蟹，其肠道中的微生物组成不同，因此可以通过测定肠道中的微生物组成，结合主成分分析，判定大闸蟹的来源。基因技术与微生物检测技术的结合，使得阳澄湖大闸蟹的鉴别工作更加精准。

阳澄湖大闸蟹鉴别流程

在食品领域这样需要依靠基因进行身份真假鉴定的还有不少。比如，中国中药协会阿胶专业委员会发起成立的“国家驴产业技术创新战略联盟”开展“毛驴全基因测序”研究，给未来的每一张驴皮原料、每一份阿胶产品一张“基因身份证”。日前，吉林省质量技术监督局正在联合华大基因旗下的华大优选科技公司进行林蛙和林蛙油的基因鉴定技术研究和标准化建立工作，用以区分种属，鉴别真伪，保障传统名贵滋补品的质量。

三、质谱检测鉴别食品优劣

传统食品质量分级方式常以大小比高低，以颜色论英雄，然而其真正品质如此容易分辨吗？答案是否定的。下面以近几年市场热门玛咖为例说明，玛咖按其表面颜色不同常分为黑玛咖、紫玛咖、黄玛咖和白玛咖。传统质量分级体系依序以黑、紫、黄、白认定品种优劣。科学证据表明玛咖主要活性成分是其特有的玛咖多糖、玛咖生物碱、玛咖烯等。做食品品质检测机构华大优选的研究人员选取18种不同来源地、不同颜色的玛咖样品，经过质谱检测分析发现（图2），不同样品间玛咖多糖含量相差5倍，生物碱含量相差4倍，玛咖烯含量也相差近5倍，且其含量高低与传统颜色分级之间没有显著的相关性。显然传统的玛咖质量评价体系是不科学的。只有结合质谱检测活性成分和常规营养成分比较进行科学评价，才可以真正优选出最高品质的食品。

玛咖主要活性成分的质谱分析结果

四、营养组学为饮食提供个性化匹配

食品和健康关联分析是目前食品安全与营养评价的一种普遍趋势（图3）。营养学家经过多年研究发现人们对营养素摄入的反应存在个体差异。对于同一种食物，有人食用会过敏，有人食用则有助于健康；有人需要更多摄入某种营养物质，有人只需少许。例如，亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因多态性纯合子的个体，在人群中约占10%，他们需要摄入更多的膳食叶酸才能保持血液中最低的同型半胱氨酸水平。因此营养需求理应因人而异，提供“个性化”膳食指导。然而由于其影响因素非常复杂，需要通过多学科交叉的方法来制定一套准确、可靠的营养干预措施。

食品与人体健康逻辑全景图

诺贝尔奖获得者林德博格提出“人是由人自身的细胞和肠道细菌组成的‘超级生物体’”。近年来的研究表明，人体肠道微生物群是一个重要的环境因素，它影响了个体从膳食汲取能量和储存能量的过程，以肠道菌群为靶点的疾病干预，将成为食品科学技术领域的一个重要的新方向。华大基因作为全球最大的基因组学研发机构，在肠道微生物领域的研究引领世界，在人类自身健康与体内微生物的微妙关系作出了科学的诠释，研究发现肠道菌群和人类疾病有着密切的联系，如产丁酸菌与II型糖尿病、嗜血杆菌和唾液乳杆菌与类风湿关节炎均有相关性，这些成果均已在国际顶级期刊《自然》发表。且近年来负责组建国家基因库，将开拓利用丰富的生物种遗传资源、结合多组学技术成果应用，在科学保障国民大健康，精准医疗与优选安全营养食品方向创造更多价值。

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