你應該要知道的食事

食源性疾病爆發時須盡快找出致病原,以利於疫情的控制,透過基因定序的方式,可以迅速找出致病源並對症下藥,同時當出現新的病菌時,也可以透過基因定序解碼此病菌的毒性因子、入侵宿主的機制等,有益於了解病菌、找出解決方案。

撰文=黃宜稜

位於亞熱帶地區的台灣,每年夏季除了防範登革熱、腸病毒等疾病之外,還需要注意食源性疾病,例如曾在2014年引起某校園食用營養午餐後集體腹瀉、嘔吐的仙人掌桿菌與金黃色葡萄球菌。

食源性疾病,又稱為食物中毒,為一項重大的公共衛生議題,指的是食用到受污染食物所導致身體不適的現象,最常見的臨床症狀為腹瀉、嘔吐。根據世界衛生組織在2015年底的報告指出,每年約有42萬人因食物中毒而死亡,5歲以下兒童更是屬於高風險族群,每年約有12.5萬人因此死亡,其中以東南亞與非洲區域最為嚴重,與當地的公共衛生發展有重要的關聯。

以往在食源性疾病爆發時,通常是透過血清型(serotype,運用不同細菌表面的抗原差異來分辨)、噬菌體分型(phage typing,運用噬菌體對細菌宿主的專一性,讓噬菌體去感染病源,以此分辨病源的類型)來判斷病源為何,不過隨著基因定序法的發展,有英國科學家便提出在食源性疾病爆發時,利用基因定序的方式來找出致病原,並在日前提出其進度報告。

第一個基因定序法為桑格定序法(Sanger Sequencing),是由諾貝爾獎得主「桑格」所提出的,亦為人類分子生物學的重大里程碑,爾後許多科學家陸續提出不同方式的定序法,統稱為次世代定序法(Next Generation Sequencing),可以同時定序幾百萬個DNA分子。目前基因定序法正被科學界廣泛運用,例如「人類基因組計畫」正是透過基因定序的方式來解碼人體的基因,並藉此去分析每段基因的功能性。

除了人類基因組計畫之外,「微生物基因體學」也成為21世紀的熱門科學之一,微生物幾乎存在於世界各個角落,但我們對微生物的了解卻顯得如此不足,透過基因定序來解碼微生物的DNA,除了可以幫助我們了解不同微生物的遺傳訊息之外,也可以去分析其各別的生存機制與毒性原理等。

現今科學家已完成許多微生物的基因解碼,並建立其越來越豐富的微生物基因資料庫,未來如果發生食源性疾病時,科學家可以利用基因定序的方式,快速的找出致病源。

例如當食物遭到沙門氏菌感染時,傳統上可能需要20天左右才能檢驗出其菌株類型(沙門氏菌目前約有超過2000種血清型),而現在只需要將沙門氏菌做基因定序後,再與基因資料庫相互對照,約1週左右就可根據其基因序列找出病株,如此便可儘早控制疫情、對症下藥。

此外,當出現新的病菌時,也可以透過基因定序來解碼此病菌的毒性因子、入侵宿主的機制等,更有益於了解新病菌並找出解決方案。將基因定序運用於食源性疾病的檢驗,雖然背後還有賴於健全的基因資料庫建立,但相信在科學家的努力之下,未來此項技術的運用與發展將會更加廣泛。

延伸閱讀:
想喝路邊攤的現榨果汁?小心細菌一起喝下肚!!!
當心貝類生食的食源性疾病,挑選保存有方法
世界衛生組織提醒從農場到餐桌預防食源性疾病風險

參考資料:
Whole-genome sequencing of Foodborne Pathogens
世界衛生組織
衛生福利部