水和全基因組測序在保護人類、動物和生態(tài)系統(tǒng)健康中的作用

水作為糧食生產(chǎn)不可或缺的因素，對糧食生產(chǎn)至關(guān)重要。水的質(zhì)量也會影響糧食安全。然而，全球水資源短缺加劇，導(dǎo)致很多地方不得不使用劣質(zhì)水源。為此，我們需要加深對水質(zhì)和食品安全聯(lián)系的理解，才能保護人類健康、踐行可持續(xù)農(nóng)業(yè)，改善環(huán)境工作成果。水資源作為影響食品安全的因素，對水資源污染的預(yù)防是應(yīng)對食品污染的上策。近日，中國生物多樣性保護與綠色發(fā)展基金會（中國綠發(fā)會、綠會）國際部從聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）獲悉，全基因組測序技術(shù)和其他監(jiān)測水質(zhì)和食品安全的技術(shù)有助于全球從源頭上預(yù)防食源性疾病?，F(xiàn)將該資訊編譯如下，供感興趣的讀者參考。

圖片說明：水稻和魚類綜合養(yǎng)殖有諸多優(yōu)勢，但如果管理不當(dāng)，也會帶來疾病傳播風(fēng)險。
圖源：糧農(nóng)組織 K.Pratt

聯(lián)合國糧農(nóng)組織最新版《世界糧食和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域土地及水資源狀況》報告指出全球水資源平衡正面臨壓力。江河和含水層中的內(nèi)部可再生水資源(IRWRs) 為44000 立方千米/年，而取用量（所有部門）超過4000立方千米/年，占內(nèi)部可再生水資源總量近10%。水資源物理短缺和淡水污染產(chǎn)生的局部影響正在擴大和加速。很多情況下，由于取用量加大而造成的缺水早期征兆就是地下水位下降。

地下水利用已經(jīng)面臨局限。各大洲主要含水層以及高產(chǎn)的沿海平原的地下水已大多遭到重度開采。人均水資源在日益減少，超過7.33億人生活在重度缺水（70%）或極度缺水（100%）國家，約占全球人口總數(shù)的10%。

在全球水資源已瀕臨極限的情況下，全球水質(zhì)也在急劇惡化，觸目驚心。全球范圍內(nèi)，約有80%的廢水未經(jīng)妥善處理就排入自然環(huán)境；而排入拉美、非洲和亞洲的河流、三角洲和支流的廢水中有三分之一污染嚴重，還帶有病原體，嚴重威脅億萬民眾的健康。

作為糧食體系的源頭，農(nóng)田的水質(zhì)會影響食品質(zhì)量，食用遭劣質(zhì)水源污染的食品往往會引發(fā)食源性疾病。在全球，每年因食品污染造成42萬人死亡，6億人罹患疾病。食品污染不僅給醫(yī)療系統(tǒng)造成負擔(dān)，也阻礙社會經(jīng)濟發(fā)展和貿(mào)易的增長。

為提高食品安全，妥善管理水質(zhì)，能夠減少水中有害病原體數(shù)量，從而提高食品質(zhì)量，糧農(nóng)組織通過“同一水源，同一健康”計劃，推廣全基因組測序等技術(shù)的運用，研究病原體基因，追蹤從水體到食物的傳播途徑，從源頭上防止食品污染。計劃將水質(zhì)納入食品安全標(biāo)準(zhǔn)，并運用基因監(jiān)測，幫助各國以將水質(zhì)和食品質(zhì)量作為一個綜合問題加以解決。

圖片說明：全基因組測序等創(chuàng)新技術(shù)有助于從源頭識別和追蹤水源性病原體。圖源：糧農(nóng)組織 Ferenc Isza

目前，糧農(nóng)組織正在六個國家開展試點，使用全基因組測序監(jiān)測病水體到食物的病原體。例如，糧農(nóng)組織正在與印度尼西亞國家研究與創(chuàng)新署 (BRIN) 合作，在東爪哇布利塔爾（Blitar）實施雞-魚養(yǎng)殖系統(tǒng)水質(zhì)的基因組研究。東爪哇地區(qū)的一種常見做法是雞魚同養(yǎng)，在魚塘邊養(yǎng)雞，雞糞不僅是非常有效的肥料，還可以促進浮游植物和浮游動物的生長，供魚食用。

對于養(yǎng)殖者來說，這樣做有明顯優(yōu)勢，因為可以節(jié)省魚飼料的支出?？墒?，如果系統(tǒng)管理不善，會造成一系列問題，如：水污染、魚群患病，危害環(huán)境，衛(wèi)生條件差等。印度尼西亞國家研究與創(chuàng)新署 (BRIN)通過使用全基因組測序技術(shù)，監(jiān)測追蹤可能由魚塘里的水進入魚體內(nèi)的病原體，調(diào)查水中病原體可能存在的抗微生物藥物耐藥性。

創(chuàng)新的全基因組測序技術(shù)以前所未有的精確度快速鑒定和表征微生物。隨著這項技術(shù)的廣泛應(yīng)用和成本的降低，全基因組測序技術(shù)可以在未來幾年從根本上改變土地和水資源的管理辦法，從源頭上防止食品污染，從而為更好的保護消費者、并促進貿(mào)易便利化、為加強食品和營養(yǎng)安全做出貢獻。

編譯：Sara
審核：Daisy
責(zé)編：青鴦