食源性疾病是全球公共衛生面臨的主要挑戰之一，世界衛生組織（WHO）統計顯示，全球每年約有5.5億人因食源性疾病腹瀉，其中23萬人死亡。現有食品病原檢測方法多依賴選擇性培養和生化鑒定，周期長、靈敏度有限，難以滿足現代食品工業和公共衛生對快速監測的需求。近日，廣州食品檢驗研究院團隊在 Scientific Reports 發表最新研究，首次建立四重數字微滴PCR（quadruplex ddPCR）技術體系，可在一次反應中同時檢測并精準定量，顯著提升食品病原微生物檢測的效率與靈敏度。
圖1 四大食源性致病菌同時檢測[1]
研究背景：
四種靶標菌均是全球范圍內引發食源性疾病的重要病原體：
傷寒沙門菌（S. Typhi）：引起腹瀉及傷寒，死亡率高，常見于受污染的肉類、蛋類；
金黃色葡萄球菌（S. aureus）：產生耐熱腸毒素，食物中毒事件頻發；
單核細胞增生李斯特菌（L. monocytogenes）：能在低溫存活，是冷鏈食品主要安全隱患；
蠟樣芽孢桿菌（B. cereus）：在米制品、奶制品中常見，易導致急性嘔吐或腹瀉；
中國現行國家標準對上述病原菌的檢測周期在3–9天不等，且在低污染水平樣品中存在假陰性風險。
方法學創新：
研究團隊基于Bio-Rad QX200平臺，采用兩通道熒光體系，通過系統優化引物探針設計、退火溫度和反應體系，成功建立四重ddPCR方法，實現多靶標在單管反應中獨立定量。技術亮點包括：
絕對定量：無需標準曲線，基于泊松分布直接計算拷貝數；
多重檢測：16個微滴信號簇完全分離，可同時檢測四種病原體；
高通量與高重復性：變異系數（RSD）≤25%，滿足分子檢測重現性要求；
主要結果：
最低檢測限（LOD）： 8拷貝/20 μL（S. Typhi）、7拷貝/20 μL（S. aureus）、9拷貝/20 μL（L. monocytogenes）、7拷貝/20 μL（B. cereus）；
線性范圍： 覆蓋近千倍濃度梯度，相關性R2>0.999；
方法學對比： 與平板計數法無顯著統計學差異（p>0.05），但檢測周期縮短至約5小時；
食品樣品驗證： 在人工污染的豬肉干、米粉、面包和飲料樣品中，ddPCR結果與接種濃度高度一致，且對蠟樣芽孢桿菌檢出更敏感，能避免芽孢狀態導致的CFU低估。
學術與應用價值：
該研究是首次報道基于ddPCR技術的四重并行病原檢測方法，為多靶標同步定量提供了可靠技術范式。其高靈敏度和快速檢測特性，特別適合：
食品加工及流通環節的實時監控；
食品中多菌共存污染的高通量篩查；
食源性疾病暴發的溯源調查；
食品安全標準和監測技術體系的升級；
研究團隊計劃進一步引入內參控制以監測抑制效應，推動方法學標準化和行業落地應用，為食品安全風險評估提供科學支撐。
參考文獻：[1] Sun, X., Xiao, J., Wei, H. et al. A ddPCR method for simultaneous detection and quantification of Salmonella enterica, Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, and Bacillus cereus in foods. Sci Rep 15, 32092 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-17272-y
來源：微生物安全與健康網，作者~高翔。
