食品用微生物涵蓋活性劑、生物質及生產菌株等類型。無論是否經過遺傳修飾,其安全性評估均圍繞菌株身分鑑定、耐藥性與毒力基因篩查、代謝產物評估等核心面向展開。隨著全球市場對食品用微生物安全性要求不斷提高,中、歐、美三方在上述技術環節逐步形成各自的法規架構與技術參數體系。
對企業而言,理解三方監管邏輯與技術要求的差異,既是合規申報的前提,也是產品國際化布局的基礎。本文將先比較適用於食品用微生物的一般安全評估要求,再聚焦遺傳修飾微生物(GMM)在遺傳修飾驗證與終產品暴露方面的附加要求。
法規與監管體系:三種監管邏輯
食品用微生物的安全評估,首先取決於目標市場的監管模式與合規路徑。中、歐、美三方在主管機關、法規依據和審批邏輯上差異明顯:
| 比較面向 | 中國 | 歐盟 | 美國 |
|---|---|---|---|
| 監管模式 | 官方事前審批;轉基因微生物實行分級分類管理 | 歐洲食品安全局(EFSA)集中進行科學評估,由歐盟委員會授權 | 以企業自主安全論證為主;GRAS(公認安全)通知目前為自願程序 |
| 主管機關 | 國家衛生健康委員會(NHC)、農業農村部(MARA) | 歐盟委員會(EC)+EFSA | 美國食品藥品監督管理局(FDA) |
| 法規依據 | 《食品安全法》《新食品原料安全性審查管理辦法》 | Regulation (EU) 2015/2283 on Novel Food | GRAS:FD&C Act §201(s)、§409;21 CFR Part 170;NDI:FD&C Act §413 |
| 合規路徑 | 新食品原料審批;食品添加劑新品種;食品相關產品新品種 | Novel Food申請,核准後納入Union List | GRAS / NDI / CAP / FAP |
總體而言,中國以官方事前審批和分級分類管理為主;歐盟由EFSA集中進行科學評估,歐盟委員會授權後納入Novel Food或相關Union List管理;美國則以企業自主安全論證為主,GRAS通知目前仍為自願程序,但FDA已於2026年8月發布擬議規則,擬將其轉為強制通知。
一般評估要求
1.菌株身分鑑定
菌株身分鑑定是安全性評估的第一步。三方均要求鑑定至種的層級,但在全基因組定序(WGS)的組裝形式、鑑定方法和量化閾值上各有不同:
中國:一般菌種評估可接受草圖或完成圖;但《食品用益生菌通則》明確提出完成圖要求。細菌鑑定未規定統一的數值閾值。
歐盟:對細菌和病毒要求提供完成圖;酵母和絲狀真菌可接受草圖。對細菌鑑定給出明確的量化閾值,例如數位DNA-DNA雜交>70%或平均核苷酸一致性>94%。
美國:無強制性法規要求,草圖與完成圖均有提交案例。細菌鑑定同樣沒有統一數值閾值。
2.風險基因篩查
風險基因主要包括耐藥性基因、毒力基因及有害代謝產物合成相關基因。
a.耐藥性基因的篩查與安全判定
耐藥性基因是食品用微生物安全性評估的核心關注點之一。對菌株進行耐藥性基因篩查與安全評估,是防止耐藥性透過食物鏈傳播、保障食品安全的重要環節。中、歐、美三方在具體要求和判定標準上存在差異:
中國:強調基因型與表型相結合的綜合判定原則,不以基因篩查結果作為唯一依據。
歐盟:採用四步遞進式判斷鏈,依序為:基因篩查→固有性/獲得性判斷→必要時進行表型試驗→終產品暴露判定。
美國:目前沒有法定統一閾值,一般會同步進行基因篩查與表型驗證。
b.毒力基因的篩查與安全判定
毒力與致病性評估是食品用微生物安全性評估的另一項核心內容,三方在篩查策略和判定標準上存在差異:
中國:基因型與表型均需驗證,必須同時滿足:基因組分析排除已知毒力/致病基因、動物試驗無致病性、產毒試驗不產生已知有害代謝產物。
歐盟:基因篩查比對持續更新的資料庫,必要時進行表型試驗和終產品定量;若菌種列入QPS清單且無限定條件,可免除後續評估。
美國:目前沒有法定統一閾值。
c.其他有害代謝產物合成相關基因的篩查與安全判定
除耐藥性基因與毒力因子外,三方監管機關對其他有害代謝產物的安全性評估也有差異化要求:
中國:GB 31615.2-2025要求對具有溶血活性或可產生其他代謝產物的菌種,進行溶血活性物質或相關代謝產物的測定;對供1歲以下嬰兒食品使用的菌種,還需檢測D-乳酸。
歐盟:重點關注菌株是否產生治療性抗菌物質及有害代謝物,採用基因篩查結合必要的表型驗證,必要時對終產品進行定量分析。
美國:沒有專項強制性法規要求。GRAS卷宗中一般依據菌株特定屬種背景,差異化關注外毒素、內毒素、生物胺、內源性抗菌物質等代謝產物的產生情況。
轉基因微生物(GMM)的附加要求
GMM在完成一般評估的基礎上,還需針對遺傳修飾本身及終產品暴露進行附加評估。
鑑於中國現階段食品領域僅對第一類(純化產品)及第二類(複合產品)設有明確的申報路徑,且美國未就食品用GMM制定與中、歐對等的法規參數要求,下文僅對中國與歐盟針對第一類及第二類產品的申報資料要求展開系統比較,重點圍繞遺傳修飾安全性評估與終產品暴露評估兩個面向,整理雙方的共通要求與差異。
1.遺傳修飾的安全性評估
| 比較面向 | 中、歐共通要求 | 歐盟要求(EFSA 2011/2025) | 中國要求(2024申報材料要求) |
|---|---|---|---|
| 安全分級與評估路徑 | / | 無剛性的安全分級制度;若受體菌在QPS清單內,可適度簡化部分毒理性與致病性論證 | 實行I-IV級安全分級;綜合受體微生物安全等級、基因操作及生產加工活動,確定評估路徑 |
| 受體微生物相關資訊 | 均要求鑑定至種/株層級,明確名稱、菌株編號及保藏編號;關注安全應用史與水平基因轉移潛力 | 重點說明分類學地位、天然生態位、實驗室培養特性及形態學特徵,對定量指標通常不作硬性規定 | 要求提供菌落形態、顯微特徵、最佳培養基與培養條件、菌種維護方式,並明確受體微生物安全等級 |
| 供體微生物相關資訊 | 均需明確供體來源、分類身分與外源功能,並評估重組表達產物的潛在毒性或致敏性 | 對天然來源DNA與人工合成DNA分別管理;人工合成序列需說明設計依據,並進行功能或資料庫比對 | 通常不區分供體DNA來源,統一歸類為「目的基因」;對編碼區人工設計或密碼子最佳化序列,目前沒有單獨評估規範 |
| 遺傳修飾/載體相關資訊 | 均需提供完整修飾方法說明、完整註釋載體圖譜、插入片段序列及拷貝數、推導的胺基酸序列,以及啟動子、終止子等元件的來源與功能 | 需證明構建過程中暫時存在的非預期序列未保留於最終GMM;並準確確定插入位點位於染色體、質體或其他DNA | 通調元件安全紀錄;對啟動子、終止子、標記基因、報告基因等,需提交其歷史安全應用資訊,並明確遺傳操作安全類型 |
| 最終遺傳修飾微生物相關資訊 | 必須提供WGS資料;均要求保藏於國際或國家級認可的保藏機構,並提交保藏證書/保藏編號;均要求進行安全性分析(毒力、耐藥性及潛在脫靶效應等);均要求提供目的基因整合及表達穩定性的驗證資料 | 遺傳穩定性驗證通常涵蓋≥3個生物學重複;必要時須說明重組蛋白在宿主細胞內的定位 | 遺傳穩定性通常要求連續傳代不少於5代;若外源蛋白可能殘留,需提交不少於3批樣品的蛋白殘留檢測資料;並須明確遺傳修飾微生物的安全等級 |
2.終產品暴露
a.產品中外源基因殘留檢測
| 比較面向 | 共同要求 | 歐盟側重 | 中國側重 |
|---|---|---|---|
| 工藝描述 | 均要求描述去除外源基因的工藝步驟和參數 | / | / |
| 檢測對象 | 均針對外源基因殘留 | 未特別限定 | 目的基因、報告基因、標記基因等 |
| 樣品處理 | 至少1g(或1mL)終產品提取DNA;至少3個獨立批次,每批檢測3次 | / | / |
b.產品中遺傳修飾微生物殘留檢測
| 比較面向 | 共同要求 | 歐盟側重 | 中國側重 |
|---|---|---|---|
| 工藝描述 | 均要求描述滅活和去除GMM的工藝步驟和參數 | / | / |
| 檢測方法 | 均要求設置陽性對照並確認疑似菌落 | 關注受損細胞復甦;產芽孢菌需進行萌發處理 | 採用微生物培養法,未強制檢測活的但不可培養細胞(VBNC) |
| 樣品處理 | 均要求至少3個獨立批次,每批檢測3次 | 至少1g或1mL終產品 | 每個樣品至少25g或25mL;每個稀釋液10個平行培養皿 |
總結
食品用微生物產品在全球各市場的准入,關鍵在於檢測驗證的規範性,以及申報資料的完整性與科學性。瑞歐科技持續追蹤中、歐、美三方法規動態,憑藉專業技術團隊與合規經驗,協助企業解決從檢測驗證、資料準備到申報策略的關鍵問題,幫助微生物食品產業在全球市場中規範發展。
參考資料
國家食品安全風險評估中心:《食品加工用遺傳修飾微生物安全性評估申報材料要求(試行)》
GB 31615.2-2025《食品安全國家標準食品用菌種安全性評估程序》
T/CIFST 009-2022《食品用益生菌通則》
EFSA. Guidance on the characterisation of microorganisms in support of the risk assessment of products used in the food chain.
EFSA. Statement on the requirements for whole genome sequence analysis of microorganisms intentionally used in the food chain.
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