昆虫基食品中沙门氏菌的基因组探秘:溯源污染,守护新型食品安全

《Microbiology Resource Announcements 0.7》:Complete and draft genome sequences of Salmonella Wandsworth and Salmonella Stanley isolated from insect-based food products

【字体: 时间:2025年03月26日 来源:Microbiology Resource Announcements 0.7

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  为评估新型食品的安全性,研究人员针对昆虫基即食食品开展沙门氏菌(Salmonella)检测研究。从德国进口的干盐渍蟋蟀样本中分离出两种沙门氏菌,测定其基因组序列,这有助于明确污染途径,为新兴食品源的风险评估提供依据。

  在欧洲,昆虫依据(EU)2015/2283 法规被认可为新型食品,作为替代食物来源,其重要性日益凸显。评估新型食品安全性的研究需求渐长且正在开展。2022 年一项针对 73 种含昆虫或其他节肢动物成分食品微生物污染的研究发现,在干盐渍蟋蟀食品样本中存在两种沙门氏菌血清型,即斯坦利沙门氏菌(Salmonella Stanley)和旺兹沃思沙门氏菌(Salmonella Wandsworth)。这两种血清型在德国和欧盟较少分离到,但在东南亚国家和中国常见,且均为食源性病原体,参与多国 / 多州的疫情暴发。
为进行基因组特征分析,研究人员采用短读长的 Illumina 测序和长读长的牛津纳米孔技术(Oxford Nanopore Technologies)测序。每种菌株挑取一个单菌落,在溶原肉汤(lysogeny broth)中,37°C±1°C 富集培养 18 小时,使用 PureLink 基因组 DNA 小提试剂盒(美国加利福尼亚州卡尔斯巴德 Invitrogen 公司)提取基因组 DNA(gDNA),用于后续测序实验。实验中,DNA 提取和测序试剂盒均按制造商说明使用,软件工具除特殊说明外均采用默认参数。

短读长测序文库构建使用 Illumina DNA Prep(M)Tagmentation 试剂盒(美国加利福尼亚州圣地亚哥 Illumina 公司),文库在 Illumina NextSeq 台式测序仪上,借助 NextSeq 500/550 中通量试剂盒 v2.5(300 个循环,Illumina),以 2×149 bp 循环进行测序。短读长序列数据通过 AQUAMIS v1.2.0 - 18 - g1317d15 流程处理,其中使用 fastp v0.19.5 进行序列修剪。

牛津纳米孔 MinION 技术(英国牛津)的文库构建,使用 96 通道快速条形码试剂盒 SQK - RBK110.96(英国牛津纳米孔技术公司)。MinION 文库在 ONT MinION Mk1C 设备上,使用 MinION R9.4.1(FLO - MIN106)流动池测序 48 小时。碱基识别在图形处理单元(GPU)服务器上,使用 guppy 6.4.8 版本的 SUP 模式完成。所得序列经 Porechop v0.2.4 修剪、NanoFilt v2.8.0 过滤,并用 NanoStat v1.5.0 进行质量检测。基因组序列组装时,长读长数据由 flye v2.9 处理,flye 生成的(封闭)基因组组装结果再用 pilon v1.24,基于 Illumina 短读长数据进行 5 轮校正。基因组序列在 Geneious Prime v2023.2.1 中分析。所有关于序列读长质量控制和组装的细节总结如下。注释由美国国立生物技术信息中心(NCBI)的 PGAP v6.7 完成。BakCharak v3.1.2 - 2 - g8ac6c3c 流程进一步用于对菌株的抗菌耐药性、质粒和毒力标记进行深入分析。值得注意的是,PHASTER 分析显示,两种菌株基因组共有的一段 92,749 bp 的环形重叠群,具有与噬菌体基因组相符的特征。这两种沙门氏菌菌株的基因组特征分析和数据可获取性,对了解昆虫基食品生产线中潜在的污染途径至关重要,有助于为这种新兴食品源进行风险评估。

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