식품 안전: NGS 기반 감시 시스템 방법
식품 안전이란?
식품 안전은 유해한 식품 오염 및 식품 매개 질병을 예방하기 위한 일련의 관행입니다.1
식품은 글로벌 공급망의 중요한 부분으로서 소비자에게 도달하기 전에 생산자, 유통업체 및 기타 기업체의 복잡한 네트워크 내에 광범위하게 통합되었습니다. 식품 안전 관리는 공중 보건을 보장하기 위한 전체 과정의 필수적인 부분입니다.
식품 안전과 관련된 위험 중 세균, 바이러스 및 기생충으로 인한 미생물 오염과 관련 있는 식품 매개 질병은 인간 건강에 상당한 위협이 됩니다. 전 세계 10명 중 약 1명이 오염된 음식으로 질병에 걸립니다. 또한 식품 안전은 상당한 경제적 영향을 미쳐, 저소득 및 중위소득 국가에서 안전하지 않은 식품으로 인한 생산성 및 의료 비용으로 매년 1,100억 달러의 손실을 초래하고 있습니다.2,3
NGS는 식품 안전 감시 시스템에 어떻게 사용되나요?
차세대 시퀀싱(NGS)과 같은 고급 시퀀싱 기술은 고처리량과 결합된 민감한 검출 기능을 제공하여 식품 안전을 크게 개선합니다. GenomeTrakr Network와 같은 실험실 네트워크는 전장 유전체 시퀀싱을 사용하여 살모넬라, 리스테리아, 대장균, 캄필로박터, 비브리오, 크로노박터 등을 포함한 식품 매개 병원체를 식별합니다.4
참여 실험실은 공중 보건 대응의 신속한 처리에 도움을 주기 위해 비교 및 분석을 위해 접근할 수 있는 유전체 및 지리적 데이터를 수집하고 공유합니다.4 PulseNet은 전장 유전체 시퀀싱을 사용해 전 세계의 실험실을 조정하여 병원체가 알려진 식품 매개 질병 발병을 유전체학적으로 식별하는 또 다른 네트워크입니다.5 이러한 프로그램은 식품 매개 질병의 근원을 찾을 뿐만 아니라 대중에게 경고하고 식품 안전 시스템의 빈틈을 식별합니다.
아래 내용을 읽어 보고 조기 검출, 질병 발병 대응 및 임상 연구 분야에서 식품 안전을 발전시키는 데 NGS의 역량이 어떻게 사용되는지 알아보세요.
조기 검출
질병 발병을 조기에 검출하면 미생물로 인한 식품 매개 오염물질의 확산을 제한할 수 있습니다. 몇몇 연구자들이 병원체의 조기 검출이 가능하도록 NGS를 어떻게 사용하고 있는지 알아보세요.
식품 안전 시스템에서 고처리량 시퀀싱의 장점
이 리뷰 기사에서는 Illumina의 솔루션을 포함하여 유해한 미생물을 검출하는 데 있어 고처리량 시퀀싱의 주요 장점을 강조합니다.
농업 폐수에서의 식품 매개 병원체 식별
시험자는 여러 식품 매개 병원체를 검출하기 위해 NGS 패널에 대한 귀중한 인사이트를 제공합니다. Illumina 시스템과 제품이 어떻게 식품 매개 질병 발병을 예방하는 데 중요한 역할을 할 수 있는지 자세히 읽어 보세요.
질병 발병 대응
감시 시스템 네트워크는 공중 보건 공무원들이 질병 발병에 대응할 수 있도록 하고 중요한 결정에 참고가 됩니다. NGS가 질병 발병 대응에 있어 어떻게 중요한 역할을 하는지 읽어 보세요.
식품 매개 병원체에 대한 GenomeTrakr 검사
전장 유전체 시퀀싱(WGS)이 일반적인 식품 매개 병원체를 모니터링하는 데 신뢰할 수 있는 데이터를 제공함으로써 식품 안전 및 공중 보건 기관의 결정을 뒷받침하는 데 어떻게 사용되고 있는지 읽어 보세요.
NGS로 식품 사슬에서 항균제 내성 추적
연구자들이 NGS를 사용하여 어떻게 식품 사슬에서 항균제 내성을 검출하고 추적하는지 자세히 알아보세요.
임상 연구
임상 연구는 식품 매개 질병을 식별하고 특성을 규명하는 데 필수적이며, 공중 보건을 위한 안내 조치에 정보를 제공하는 데 신속한 해석을 위한 데이터 분석과 같은 중요한 역할을 합니다. 향후 활동에 영향을 미칠 수 있는 준비된 진전된 사항의 예시를 읽어 보세요.
PulseNet 및 GenomeTrakr을 이용한 식품 및 사료 안전용 WGS
WGS 데이터 분석(PulseNet 및 GeomeTrakr)을 사용하여 식품 안전을 위한 독성 및 항균제 내성 프로파일의 특성을 규명하기 위한 NIH, CDC, FDA, USDA 및 기타 정부 기관의 국가적 활동에 대해 읽어 보세요.
양돈장의 항균제 내성
연구자들이 NGS를 사용하여 어떻게 돼지에서 항균제 내성과 유전체의 연관성을 발견하는지 알아보세요.
주요 제품
Illumina DNA Prep
전장 유전체 시퀀싱에서부터 앰플리콘, 플라스미드 및 미생물 종 시퀀싱에 이르는 광범위한 애플리케이션에 적합한 빠르고 통합된 워크플로우입니다. Illumina DNA Prep은 약 3.5시간의 워크플로우 시간과 샘플의 종류 및 DNA 사용량의 변동성을 수용할 수 있는 유연성으로 강력한 신뢰성과 함께 탁월한 성능을 전달하는데 최적화되었습니다.
식품 안전 감시 시스템의 주요 워크플로우
라이브러리 준비
시퀀싱
iSeq 100
고성능 차세대 시퀀싱(NGS) 기술에 COMS 반도체(complementary metal-oxide semiconductor) 기술의 속도와 가격 적정성 및 Sequencing by Synthesis(SBS) chemistry의 정확성을 활용합니다.
MiSeq
MiSeq System의 광범위한 시퀀싱 애플리케이션을 통해 연구가 확장됩니다. 자동화된 페어드 엔드 리드(paired-end reads)와 런당 최대 15 Gb의 데이터 생성이 가능한 이 시스템은 리드당 600개 이상의 염기 서열 데이터를 산출합니다.
MiniSeq
MiniSeq System은 샘플 수가 적은 경우에도 비용 효율적인 신속한 시퀀싱이 가능합니다. 공간을 적게 차지하여 특수한 보조 장비 없이도 검사실에 공간 부담 없이 설치할 수 있습니다.
데이터 분석
SRST2
SRST2 앱은 MLST 데이터베이스의 ST(시퀀스 유형) 및/또는 독성 유전자, 내성 유전자 및 플라스미드 레플리콘의 시퀀스 데이터베이스에서 참조 유전자의 존재를 보고합니다.
관련 콘텐츠
NextSeq 2000을 사용한 식품 안전 역량 분석
NextSeq 2000 P1 및 P2 600 사이클 플로우 셀이 메타지노믹 데이터 세트에 대해 더 낮은 리드 뎁스로 더 나은 식별을 위한 시퀀싱 품질의 저하 없이 어떻게 2배 더 긴 리드를 생성하는지 자세히 알아보세요. 이렇게 향상된 해상도를 통해 식품 안전을 위한 고처리량의 시퀀싱 애플리케이션이 가능합니다.
MiSeq System으로 효율적인 세균 유형 분석
이 Application Note는 식품 매개 안전을 위해 L. monocytogenes 샘플을 사용하는 간소화된 워크플로우를 이용하여 신속한 결과를 산출하는 MiSeq 기능에 대해 자세히 설명합니다.
식품 매개 질병 발병의 원인 찾기
이 인포그래픽을 다운로드하여 전장 유전체 시퀀싱이 식품 매개 병원체를 찾는 데 어떻게 사용되는지 자세히 알아보세요.
식품 안전 감시 시스템에 대해 자세히 알아보고 싶으신가요?
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- What does food safety mean? ask.usda.gov/s/article/What-does-food-safety-mean. Accessed November 27, 2023.
- CDC and Food Safety. cdc.gov/foodsafety/cdc-and-food-safety. Accessed November 27, 2023.
- Food safety. who.int/news-room/fact-sheets/detail/food-safety. Accessed November 27, 2023.
- GenomeTrakr Fast Facts. fda.gov/food/whole-genome-sequencing-wgs-program/genometrakr-fast-facts. Accessed November 27, 2023.
- Surveillance and Data Systems. cdc.gov/ncezid/dfwed/keyprograms/surveillance.html. Accessed January 17, 2024