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利 剑

2014-11-12策划纪玉英

首都食品与医药 2014年1期
关键词:北京市筛查实验室

策划:高 军 纪玉英

采写:本刊记者 陈广晶 刘 颇

北京市食品安全监控中心见闻

▲整洁、明亮、大气的有机前处理室

北京市是一个拥有2000 多万人口的特大城市,这座城市有巨大的胃口,每天需要消费145 万公斤猪肉、101 万公斤牛羊肉、2112 万公斤蔬菜、396 万公斤米面、330 万公斤鸡蛋、66 万公斤食用油……而这些食物85%要由外埠提供,每一点儿风吹草动都牵动着数千万人的神经。北京市食品安全监控中心作为首都食品安全保障工作的“技术总监”,时刻关注着这个市场的动向,为食品安全决策和执法提供有力的技术支撑。他们为2008 年北京奥运会及国庆60 周年庆典等重大活动提供的食品安全技术保障和在300 余起食品安全突发事件中的突出贡献,在潜移默化中筑起了千百万人对首都食品安全的信心。这是一个怎样的团队?如何实现监控和应急处理?运作机制是怎样的?日前,记者有幸参观了北京市食品安全监控中心。

年轻而富有战斗力

▲微生物实验室

▲基因鉴定实验室

北京市食品安全监控中心成立于2004 年2 月,是原北京市食品安全办公室的技术支撑部门,承担着首都食品安全技术保障的重要职责,设有理化实验室、生物安全室、技术研发室、评估分析室、移动检测室、综合管理室、办公室,共7 个部门。人员具有专业化、年轻化特点,实验室配备了国际尖端水平的仪器设备,食品安全分析测试及风险评估能力居(国际一流)国内领先水平。

经过近10 年的发展,北京市食品安全监控中心在队伍建设、实验室建设、技术保障能力建设等方面取得了很大成绩,牵头构建了以市食品安全监控中心、16 个区县监控分中心、500 个基层执法监测站点、340 余家企业自检实验室等为主要力量的首都食品安全技术支撑4 个层级技术保障体系,形成了“舆情信息动态监控、数据归集资源整合、风险监测评估预警、突发事件应急处置、监管技术研发转化、重大事件技术保障”等6个技术平台,为首都食品安全控制和领导决策提供了有力的技术支持。

近10 年来,依托首都食品安全技术支撑4 个层级技术保障体系和6 个技术平台,北京市食品安全监控中心成功应对了“苏丹红事件”、“美国奥委会自带食品风波”、“三聚氰胺事件”、“双汇瘦肉精事件”、“老酸奶可能添加工业明胶”、“酒鬼酒含塑化剂”、“绝味等鸭脖大肠菌群超标”等300 余起食品安全突发事件。

当记者走进北京市食品安全监控中心,就禁不住被明亮的长廊和走廊两侧的展板所吸引,这是一条干净整洁的长廊,白色调为主,沿途的每个门口都布置了精美的展板,详细地介绍着北京市食品药品监控中心的主要职能、工作模式以及团体和个人的荣誉,展示着各实验室的功能、环境与设施,同时也展示出了这支队伍的精神风貌。

北京市食品安全监控中心被称为“年轻而富有战斗力”的高学历队伍,现有工作人员43 人,平均年龄33 岁。其中,博士8 人,硕士23 人;高级技术职称7 名,中级技术职称16 名;专业涉及食品科学、生物学、分析化学、应用化学、医学、药学、营养学、环境科学等。年轻的队伍有着众多的荣誉,有一幅展板上贴满了奖状:首都“五一劳动奖状”、全国“巾帼文明岗”、全国“五一劳动奖状”、全国“科技奥运先进集体”、北京市“青年文明号”、北京市“模范职工小家”、北京市“创先争优先进基层党组织”、北京市总工会“创新工作室”等;还有多名干部获得的“北京奥运会、残奥会先进个人”、“全国先进工作者”、“全国五一劳动奖章”、“北京市五一劳动奖章”、“北京市先进工作者”、“科技奥运先进个人”、“北京市文明职工”、北京市“三八红旗手”、“国庆安保工作先进个人”等荣誉称号。这一项项荣誉细数着过去,也激励着未来。

在紧靠门口的展板上有一张照片,那是食品安全监控中心的全家福,从一张张青春洋溢的笑脸上,人们可以依稀看到这群年轻人时刻准备迎接挑战的勇气和信心。一旁的“路勇工作室”牌匾吸引了记者。监控中心主任路勇就是这个年轻团队的带头人。

理化室:稳重 大气

在总占地面积约3000 平方米的实验室里,记者看到按照专业实验室技术准则引进的大量国际先进水平仪器设备整齐有序地排列其中,包括超高效液相色谱串联四极杆质谱仪、液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪、气相色谱仪等,都是国际尖端设备。理化实验室主任姜洁博士告诉记者,现在监控中心已具备常规理化指标、农药残留、兽药残留、食品添加剂、非法添加物、重金属、微生物、致病菌、转基因成分等10 余类,覆盖了食品安全化学性、生物性污染物数百个项目的分析测试能力,能够对本市重点监测的食品类别开展化学性、生物性污染物的整体分析测试,还获得了食品检验机构资质认定(CMAF)和中国合格评定国家认可委员会(CNAS)的认可。

理化实验室现有人员24 名。其中,博士5 名,硕士11 名,专业涉及化学、食品、环境、药物等,主要针对食品中化学性风险开展分析检测。这里的实验操作都是严格按照国家标准的检测方法进行,其检测报告具有法律效力。

从挂有北京市食品安全监控中心牌子的正门走进去,首先看到的是液相实验室,实验室里开着的仪器发出有节奏的轰鸣声。这里主要针对食品中兽药残留、食品添加剂、非法添加物、激素等物质开展分析检测。配备了4 台超高效液相色谱串联四极杆质谱仪、3 台液相色谱仪,除了对标准范围内的磺胺、四环素、沙星等认证项目开展食品安全风险监测外,还完成了“速生鸡”、“双氰胺”等上百起食品安全突发事件应急处置。姜洁告诉记者,2008 年北京奥运会动物源性食品中的兴奋剂监测就是在这里做的。

▲理化实验室

旁边是气相仪器室,主要用来检测有机磷、有机氯、氨基甲酸酯等农药残留和一些环境污染物,如多环芳烃,水产品中多见的环境激素壬基酚等。实验室里有3 台气相色谱质谱联用仪、4 台气相色谱仪,除开展风险监测外,还完成了“海南豇豆农残”、“塑化剂”、“圣元奶粉性激素”等多起突发事件应急处置。姜洁告诉记者,气相色谱仪做定量检测结果很准确,而气相色谱质谱联用仪在化合物定性方面则略胜一筹,时下很“时髦”的物质“反式脂肪酸”就是在气相实验室检测。

再往里走,就是光谱仪器室了,这里做的是元素检测,主要针对食品中铅、汞、砷等重金属残留以及甲醛、亚硝酸盐等进行分析检测。实验室配备了原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、紫外可见分光光度计等仪器,可以对肉及肉制品、茶叶、蔬菜等多类食品中的重金属开展风险监测,完成了“大米中镉”、“酸奶中掺工业明胶”等多起食品安全突发事件应急处置工作。不同的元素适用不同的仪器,姜洁告诉记者,如铅就比较适合用原子吸收光谱仪来做,而砷、汞等一般用原子荧光做比较好。这个实验室的检测方法严格按照国家标准进行,程序较为严格,所以在快捷程度上就稍显逊色。以原子吸收为例,每检测一个元素就要换一个灯,测铅就要用相应“铅灯”,做镉元素就要用“镉灯”,速度较慢。姜洁说,5 层的实验室也有类似的检测,但是方法不同,检测更加快捷,与4层的实验室各有千秋。

再往前走是“有机前处理室”和“无机前处理室”。食品进入监控中心以后,通常不能直接用于检验,需要在这里进行“前处理”,包括粉碎、称样、加溶剂提取、净化、浓缩等,然后才能够进行检测。有机前处理实验室配备了粉碎机、天平、固相萃取装置、旋转蒸发仪、氮吹仪、高速冷冻离心机、低温摇床、超声波提取器等前处理设备,对不同类别食品样本进行粉碎、称量、溶解、提取、净化、浓缩等实验步骤。

无机前处理室干净整洁,中间有两三排放置实验器材的柜子,里面整齐地摆放着烧杯、烧瓶等玻璃器皿,有透明和棕色玻璃瓶。无机前处理实验室配备微波消解仪、电热赶酸器、凯氏定氮仪等无机前处理设备,对不同类别食品样本开展前处理工作。记者参观的时候两位实验员正在进行实验操作,由于通风、净化系统先进,室内只有淡淡的化学试剂的味道。

在姜洁的指引下,记者沿着微生物实验室附近的楼梯,来到5 层。姜洁说:“5层(实验室)和4 层(实验室)的主要区别是4 层是严格按照标准走, 标准规定怎么做就怎么做,不能有一点的改动,但是5 层就不同了,主要做的是风险快速筛查,仪器也更高端。”由于姜洁的“预告”,记者对5 层满怀期待。

食品安全风险筛查实验室:火眼金睛 国际一流

5 层的食品安全风险筛查实验室,主要建立了两个平台,一个是食品安全风险筛查确证平台,一个是食品安全未知成分鉴定平台。姜洁告诉记者,监控中心开始的时候只有国标检测一套实验方法,后来随着工作的不断深入,在风险监测尤其是突发事件应急处置时,监控中心发现如果按照国家标准一项一项来做食品的风险筛查和检测,在时间和速度上都不能满足需要。于是中心就在总结奥运食品安全保障工作经验的基础上,跟踪国际科技前沿,在5 层建起了这个食品安全风险筛查实验室,事实证明这一实验室的建立对提升首都食品安全风险筛查能力,及时发现食品中可能存在的安全隐患有重要帮助。

食品安全风险筛查确证平台的高端仪器,包括电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)、气相色谱三重串联四极杆质谱联用仪、核磁共振波谱仪、超高效液相色谱串联飞行时间质谱仪、超高效液相色谱串联四极杆质谱仪、超高效液相色谱串联双压线性离子阱、电感耦合等离子体质谱仪等。据姜洁介绍,ICP-MS也是用来做元素检测的,与楼下光谱仪器室的原子吸收光谱仪不同,这台仪器不用针对不同的元素换“灯”,同时做45种元素的检测都没有问题。此外,在超高效液相色谱串联四极杆质谱仪上还建立了300 余种药物残留、80 余种工业染料的快速筛查方法,同时对很多真菌毒素和生物碱也有具体的筛查方法。食品安全风险筛查确证平台针对食品中的已知风险,对现有单一、分散的前处理方法进行整合,研究建立通用前处理技术;运用多种仪器设备,利用标准物质优化分析条件,建立高通量检测技术,实现对食品中多类目标化合物同步筛查分析并准确定量,显著提高食品安全风险筛查速度和准确性。目前,纳入该平台的物质为1600 余种。“十二五”期间,筛查目标物将增加至3000 种。

走进筛查实验室,首先看到的是一套与4 层气相色谱质谱联用仪相似的设备,姜洁告诉记者,之前看到的是单极的气相色谱质谱联用仪,这个是串极的气相色谱质谱联用仪,主要开展环境污染物和农药残留的筛查,目前可以完成多环芳烃、邻苯二甲酸酯、烷基酚等多种环境污染物同步快速筛查。旁边是一台气质离子阱,其优势是定性非常准确,主要用来做一些食品基质比较复杂的农药残留的定性,气相色谱质谱联用仪一般最多做两级检测,而离子阱理论上可以做到多极,做到十级是完全没有问题的,达到实验室通常所需的三四级检测要求是绰绰有余的。姜洁告诉记者,在实际工作中需要使用哪种仪器还要根据样品类别和待测化合物性质来定,如果样品基质复杂,干扰比较多,两级检验无法得出结果,那么就需要进一步“打碎”,做三级、四级检测。

在长条实验桌上,气质离子阱的右边是一台离子色谱仪,主要对水,如饮用水、矿泉水中的阴阳离子,以及小麦粉中溴酸盐进行检测。

在这间实验室里,还有食品安全未知成分鉴定平台,这一平台主要针对食品中可能存在但又未纳入筛查确证平台的潜在风险物质,利用质谱技术获得化合物裂解特征、离子碎片和精确分子量信息,结合权威数据库如NIST 质谱库、ChemSpider 化学数据库等,建立开放式未知成分质谱鉴定技术体系,初步划定未知成分范围。在此基础上,进一步利用制备液相等手段对样品进行分离纯化,通过核磁共振解析最终确定物质结构,明确化合物具体种类,提升了首都食品安全未知风险主动发现能力。

超高效液相色谱串联飞行时间质谱仪是一台高端仪器,之所以说它高端,是因为它是一种高分辨率仪器,可以将未知物分子量精确测量到小数点后四位,而普通的液相色谱串联质谱只能测量到小数点后两位。根据化合物精确分子量,实验人员通过专业数据库检索,可以查出该分子量对应的化合物分子式及可能的结构,再根据经验或专业仪器,如核磁共振波谱仪来最终确定其结构。核磁共振波谱仪目前是实验室最高端的设备,姜洁告诉记者,一直以来,核磁在药物结构鉴定中更加常用,在食品中并不常用,因为食品基质比较复杂,与药物相比,食品中可能存在的风险物质含量较低,所以,对未知成分进行结构鉴定难度会更大。

▲核磁共振波谱仪

▲超高效液相色谱串联飞行时间质谱仪

在实验室的最里面,有一个比较隐蔽的空间,高纯锗γ 谱仪就存放在这里。透过玻璃窗,一个一米左右高、形似机器人的装置就是这种用来检测食品放射性元素的仪器,在日本福岛核泄漏之后,高纯锗γ 谱仪曾在食品放射性元素检测方面立过汗马功劳。

生物安全室:技术精准 国内领先

生物安全室共有工作人员10 人。其中,博士2 人,硕士4 人,专业构成涉及分子生物学、细胞生物学、遗传学、微生物学、食品加工与安全等。生物安全室主要研究和分析测试领域包括食源性致病菌、物种鉴定和转基因食品的检测,主要开展工作包括日常风险监测及评估、突发事件处理、实验室认可和计量认证工作、研究工作。根据工作需要,生物安全室由微生物实验室和基因鉴定实验室两部分组成。

微生物实验室:医食同源 纤尘不染

微生物实验室由于空气洁净度要求较高,记者没有进入实验室参观,陪同讲解的生物安全室主任赵琳娜博士告诉记者,微生物实验室为生物安全二级实验室(P2 实验室),与此前参观的实验室类似,认证的项目主要在这里进行。实验室空气洁净度可以达到千级,即每立方米空气中,≥0.5μm 的尘粒数≤35×1000,局部为百级,即每立方米空气中,≥0.5μm 的尘粒数≤35×100。

微生物实验室配备了荧光免疫多参数分析仪、全自动微生物定量系统、全自动细菌鉴定仪、全自动致病菌免疫磁珠基因鉴定系统、微生物基因分型系统、台式扫描电镜、自动菌落呈像分析仪、实时荧光定量PCR 仪等仪器设备,主要开展食品中菌落总数、大肠菌群、霉菌、酵母菌以及沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌等食源性致病菌的分析测试工作。赵琳娜告诉记者,目前检测食源性致病菌的手段主要采用细菌分离、培养、生化鉴定等方法,操作繁琐,检测周期长,每次只能检出一种细菌,一般需要5 ~7天才能给出检测结果,且敏感度低、特异性差。因此,微生物实验室还开展了食源性致病菌快速、准确检测方法的研究,提高了食源性致病菌的检测效率和准确性。

基因鉴定实验室:前沿科技 一丝不苟

基因鉴定实验室和微生物实验室一样是相对独立的空间。基因鉴定实验室主要用分子生物学技术开展食品物种鉴别、转基因成分、食源性致病菌的快速检测和研究工作。

基因鉴定实验室严格按照国家标准《转基因产品检测,实验室技术要求》建设。共分为5 个分隔的工作间,分为试剂贮存和准备区、样品制备区,核酸制备区、扩增区、扩增产物分析区。每个工作间都设置了缓冲间,缓冲间的压力为负压,与其相连的工作间为正压。5 个工作间不能直通,之间通过传递舱相连,进行物品的传递,这样,待检样品的流动将严格按单一方向进行,以此减少和避免污染。基因鉴定实验室配备了全自动核酸纯化仪、荧光定量PCR 系统、全自动PCR 体系加样仪、测序仪、电泳仪和凝胶成像系统、真空浓缩仪、超纯水系统等先进的仪器设备。

赵琳娜说:“目前,现有物种鉴别方法多是对单物种基因逐一进行定性检测,检测速度较慢。基因鉴定室借鉴国际前沿科技,将荧光定量PCR 芯片技术运用到食品安全领域,实现多物种的同步快速筛查鉴定,与基于杂交原理的传统基因芯片相比,该技术具有过程简单、检测速度快、特异性强等优势。”她接着说,“基因鉴定室正在开展20 余种动物源性成分同步鉴定的荧光PCR 芯片研究,并将继续扩充物种基因数量到60 种。我们的思路是建立食品中多物种成分、转基因成分、食源性致病菌等生物安全基因库,提升首都食品安全生物风险的发现能力。”

技术研发室:专注基础 厚积薄发

除了理化实验室和生物安全室,监控中心还有技术研发室、评估室、移动检测室、综合管理室和办公室。技术研发室成立于2009 年下半年,建立的目的是为了提高中心的技术研发能力,增强中心申报及承担国家或省部级科研课题的能力。此外还兼顾中心外部技术沟通,中心实验室环境维护等工作。同时配合理化室、生物安全室、快检室等实验室部门,处理各种食品安全突发事件。

2009 ~2013 年,原北京市食品办连续4 年承担了市政府的为民办实事工程,建设了340 余家企业自检实验室。技术研发室作为主责部门,承担了每年新建企业自检室的筹备,设备采购,实验室建设,验收及后期培训等全流程工作。

▲北京市食品安全监控中心主任路勇

2009 ~2010 年间,北京市及各区县行政区建立的3 个层级的食品安全技术保障体系,包括第一层级的市食品安全监控中心,第二层级的朝阳、海淀、丰台、顺义、昌平、房山6 个分中心,第三层级的10 多个区县一般实验室,技术研发室作为主要参与部门,负责各个实验室前期建设的规划,设备采购,验收等工作。

技术研发室建立4 年多,共申报及管理了省部级以上科研课题10 余项,地方性横向课题4 项,有效地提高了中心的技术水平及技术储备;共代表国家工商总局或原北京市食品办参加各项技术交流或专家咨询百余次,与公安部、技术监督局等兄弟单位多次沟通,建立了良好的部门间沟通机制。技术研发室还参与了近几年包括60 年国庆阅兵保障、武博会保障、“7·21”洪水灾后保障等重大活动的食品安全保障工作为首都食品安全,为中心建设做出了突出贡献。

评估分析室:数据归集 风险评估

评估分析室的主要工作是开展食品安全突发事件和专项监测的分析评估;归集、整理和分析食品安全监测数据,形成动态数据库;研究食品安全风险评估和预测预警模式;开展信息化建设及数据库系统的更新维护等工作。

评估分析室的第一个职责是对中心开展的食品安全突发事件、风险监测等工作撰写分析评估报告。这就需要他们关注舆情信息了解事件的进展、对实验室开展的检测指标查找出涉及的国内外标准及毒理学资料,对标准缺失指标组织召开专家评估会,按照有利于保障公众身体健康和生命财产安全的原则出具评估意见和风险控制建议,为执法部门实施市场控制提供依据。

第二个职责是数据归集与分析,即定期归集整理全市食品安全统一监测、风险监测等数据;开发“首都食品安全风险评估及预警系统”、建设“食品安全危害物数据库”、“食品安全可视化系统”等,加强对数据的综合研究,为全面掌控全市食品安全风险提供参考。

第三个职责是研究建立食品安全预测预警体系。在现有数据分析系统的基础上,利用现有数据资源和多元统计分析、分步聚类法、非参数判别法等分析方法,研究开发建立食品安全数据分析模型,预测预警未来一段时间各类食品的风险变化规律和风险状态,为市场监管和领导决策提供科学指导。

此外,数据库系统的更新维护就是定期对食品安全危害物数据库、食品安全技术保障系统工作平台、食品安全风险评估预警系统等多个数据库系统进行更新维护,确保各个系统正常运行。

移动检测室:面向基层 灵活机动

移动检测室主要承担食品安全舆情信息动态监控、食品安全快速检测设备及方法的验证比对等工作、基层监管执法一线人员的快检装备培训工作、食品安全信息管理系统开发建设、重大活动应急保障、车载设备课题研究等工作。

移动检测室成立以来,对食品安全干式分析仪、食品安全快速检测系统等为基层配备的一线执法装备所涉及的90多个检测项目,开展了验证比对实验工作。移动检测室还开展了为基层一线500套执法装备的培训及现场指导工作,使基层执法人员能够独立完成现场执法检测工作,有效提升了基层食品安全技术保障能力。

随着网络和多媒体、自媒体的迅猛发展,信息监控显得日益重要。在信息可视化管理系统建设方面,移动检测室与有关单位共同研发了信息监控可视化系统。该系统通过对国内外3000 多个网站、媒体、微博等信息载体的食品安全信息的实时监控和归集,基于地图、图标的可视化数据分析技术,对食品安全信息实现了更加直观、便捷的全面监控,同时也为领导决策提供了可靠的依据。几年来他们撰写的国内外食品形势分析多次受到有关领导的关注和表扬。

各项业务工作的开展离不开综合管理室和办公室的努力,他们紧紧围绕中心各项工作,包括评估、检测、实验室管理、课题研发等重点开展工作,为保证中心各项工作的正常运转,默默地奉献着,这些工作人员被人们誉为无名英雄。

当参观完北京市食品安全监控中心,记者因这里的一切而震撼,为这里的先进设备与技术而惊叹,更为这里的一群年轻科技工作者挑起了首都食品安全技术保障重任而折服,有他们在,政府可以放心!人们可以放心!

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