丁崇正

摘  要:自2019年12月以来,由严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染引发的2019冠状病毒病(COVID-19)疫情已在全世界超200个国家流行。有研究指出,COVID-19疫情在武汉的初次爆发和2020年6月北京市的疫情反弹均可能与当地的批发市场有关。尽管目前尚无确切证据表明SARS-CoV-2的输入来自于批发市场所售食品,但对食品中潜在的SARS-CoV-2进行检测,将有助于防止病毒的输入和扩散,可大幅降低批发市场食品中潜在的疫情传播风险。文章就SARS-CoV-2的潜在宿主、检测食品中SARS-CoV-2所存在的困难及相关检测技术展开探讨,以期为食品的新冠病毒检测方法的建立提供参考。

关键词:严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2);食品安全;病毒检测

中图分类号:TS207.5      文献标志码:A         文章编号:2095-2945(2020)30-0070-02

Abstract: Since December 2019, the Corona Virus Disease 2019(COVID-19) caused by Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) infection has been prevalent in more than 200 countries. Some studies have pointed out that the initial outbreak of COVID-19 in Wuhan and its rebound in Beijing in June 2020 might have been related to the local wholesale market. Although there is no definite evidence that the import of SARS-CoV-2 came from the food sold in the wholesale market, the detection of potential SARS-CoV-2 in food will help prevent the import and spread of the virus and may greatly reduce the potential spread risk of the epidemic in the food in the wholesale market. This paper discusses the potential host of SARS-CoV-2, the difficulties in detecting SARS-CoV-2 in food, and related detection technologies, so as to provide reference for the establishment of COVID-19 detection methods for food.

Keywords: SARS-CoV-2; food safety; virus detection

1 概述

严重急性呼吸综合征冠状病毒2(SARS-CoV-2)感染所引发的2019冠状病毒病(COVID-19)是本世纪的第三次冠状病毒大流行。世界卫生组织的统计数据显示,截至2020年6月29日,全球共有COVID-19患者9843043名,死亡人数达495760,全球的防疫形势依旧十分严峻[1]。2020年6月11日,北京市疫情出现反弹;与COVID-19在武汉的初次爆发相似,新发地最初报告的COVID-19病例与当地的批发市场有关[2],提示了这些最初的病例可能是通过接触传播或环境暴露的方式感染。尽管目前尚无确切证据表明SARS-CoV-2的输入来自于批发市场所售食品,但已有报道证实,以诺如病毒为代表的食源性病毒污染广泛存在于市售食品中[3-4]。其中,兰州地区的诺如病毒污染状况的调查结果显示,4.17%的样品呈诺如病毒阳性,提示了贝类海鲜和蔬菜等食品是诺如病毒传播的媒介[4]。因此,食品污染可能是SARS-CoV-2的潜在传播途径之一。

2 SARS-CoV-2的潜在宿主

基于同为冠状病毒属的SARS-CoV病毒和MERS-CoV病毒的传播途径进行推测,SARS-CoV-2很可能源自于天然宿主,并通过天然宿主感染中间宿主最终感染人类[5-7]。多项基于基因组序列比对及系统发育分析的研究表明,蝙蝠是SARS-CoV-2的天然宿主[6,8]。在SARS-CoV的研究中发现,蝙蝠的血管紧张素转换酶2(ACE2)具有更丰富的遗传多样性,该特性可使蝙蝠来源的冠状病毒传染多种不同来源的中间宿主[9]。由于人类与蝙蝠直接接触的机会并不多,中间宿主是SARS-CoV-2由蝙蝠传染给人类的重要媒介。多项研究发现,猫、雪貂、猪等动物较易被SARS-CoV-2感染,而鸡和鸭等动物对该病毒不敏感,说明不同物种对SARS-CoV-2病毒的亲和力有所不同且部分人类常接触动物也可作为该病毒的传播媒介[10-11]。李鑫等对华南海鲜市场的进货名单及

SARS-CoV-2检测呈阳性的动物样品的信息进行分析,认为鹿、狐狸、鼠、水貂、果子狸、穿山甲等动物可能是该病毒的中间宿主[12]。因此,SARS-CoV-2既可通过对上述潜在中间宿主的动物样品进行吸附或感染的方式进行进一步传播,又可对批发市场内老鼠等生物进行感染,使病毒能较长时间地存活于中间宿主体内。

更多不同来源的中间宿主将在COVID-19的蔓延过程中受到感染,使得SARS-CoV-2的传播网络变得更为复杂,对受感染物种的防控将变成不得不面对的难题。

3 食品病毒检测中存在的难题及相关检测方法

目前,对食品携带的病毒进行检测主要存在以下难点。首先,不同食品组成成分的差异较大,除去食品杂质的预处理过程会使食品携带的病毒量大幅降低甚至丢失,从而造成检测结果出现假阴性[13]。第二,食品来源病毒的浓度往往较低且部分病毒的离体活力很强,在检测前病毒的富集过程中易造成操作人员的感染[13]。第三,某些病毒可在食品表面长时间吸附且不丧失感染性,会造成食品的交叉污染,降低了阳性结果的可信度[14]。此外,鉴于SARS-CoV-2具有潜在宿主多样、传播网络复杂的特点且该病毒对食品造成污染的途径目前尚不清楚,对食品携带的SARS-CoV-2的检测将会更加困难。

应用于食品病毒检测的传统方法主要有电镜检查法、细胞培养法、酶联免疫吸附法(ELISA)和核酸杂交等方法[14-16],这些方法大多具有明显的局限性而无法应用于SARS-CoV-2的检测当中。电镜检测需要105-106个病毒颗粒,食品所携带病毒的滴度往往难以达到该方法的检出限[16]。细胞培养法需将SARS-CoV-2病毒进行离体培养,该过程需要在P3生物安全实验室中进行且该病毒刺突蛋白与人ACE 2受体的高亲和性为将操作人员带来了巨大的感染风险,故细胞培养法也不适合应用于该病毒的食品检测[16-18]。ELISA法具有操作简便、省时高效等优势,但该方法的灵敏度较低,难以满足SARS-CoV-2的检测要求[14,16]。综上所述,以上传统食品病毒检测方法难以满足食品中SARS-CoV-2的高效检测,故需参考该病毒现有的临床检测方法选取合适的病毒检测技术。

目前,用于COVID-19临床检测诊断的主要技术有荧光PCR法、实时逆转录PCR法(RT-qPCR法)、巢式RT-PCR法和逆转录数字PCR法(RT-dPCR法)等[19-21]。其中, RT-qPCR法被认为是COVID-19临床诊断的金标准[19]。RT-qPCR法可通过嵌入式核酸染料或荧光探针对PCR产物进行实时监测,具有较高的灵敏度及准确性;但是该方法在痰液、血液、粪便等样品的检测中均出现了漏检的现象,提示了该方法的灵敏度无法满足于病毒滴度更低的食品样品的检测[19]。RT-dPCR法能在数小时之内对食品样品中的核酸进行定量,在食品检测中得到了广泛的应用[21]。有研究表明,RT-dPCR法在SARS-CoV-2的检测中具有极高的灵敏度,检出限仅为两个拷贝,提示了该方法适和低病毒滴度样品的检测[19]。此外,基于分子杂交的生物芯片技术具有高效、特异能实现自动化检测等优点,在病原体的检测中具有广阔的应用前景,但鉴于该技术的所需设备的要求较高,生物芯片技术难以在短期内应用到食品检测。

4 结束语

随着COVID-19疫情的持续蔓延,SARS-CoV-2的宿主传播网络将变得更加复杂,许多常见的家禽牲畜也将不可避免的感染、传播该病毒。禁止食用野生动物并对市场所出售食品进行检测对COVID-19防控具有重大意义。目前对食品中SARS-CoV-2检测的报道较少,检测样本的预处理困难、食品中病毒滴度低、检测方法的灵敏度和重复性低可能是制约针对该病毒高效检测的难点。结合临床诊断技术对现有食品病毒检测的技术进行优化可能对食品中SARS-CoV-2的高效检测具有重要的指导意义。

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