環境的「微生物溯源」(Microbial Source Tracking, MST)是指在微生物污染事件發生後，透過識別微生物型態、特性及其基因特徵的技術，找出微生物污染的來源、傳播途徑、以及在環境中的演化過程。進而採取針對性的控制措施，防止污染擴大或再發生。

        這對於食品廠、化妝品廠、生技廠、醫療器材廠、藥廠等潔淨要求較高的產業格外重要，因為需要確保產品在生產過程中為無菌，或是含菌量須符合法規標準範圍。

        「微生物溯源」通常涉及對整體生產環境、原物料、製程、成品的微生物檢測，需要全面規劃和執行，建立完善的追溯系統，並紀錄相關資訊，才能在發生汙染事件時快速定位和解決問題。

「常見的污染來源」包括以下幾類：

1.    空氣傳播：空氣調節系統、操作人員、物料搬運、外部氣流。

2.    表面接觸：設備、工作器具、包裝、操作桌面。

3.    人員相關：人體皮膚菌、呼吸道微生物、衣物附著。

4.    原料污染：原料或包材帶入、清洗用水、冷凝水。

5.    清潔手法：清潔或消毒不完全、殘留在死角、錯誤的清潔程序。

「溯源方法」包括傳統微生物培養鑑定方法、菌種鑑定、多源基因體學：

1.    微生物培養鑑定：傳統平板培養+微生物型態鑑定，結合菌落鑑定(如VITEK、MALDI-TOF)。

(1)  VITEK微生物檢測系統是一種自動化系統，透過含有標準濃度生長培養基的測試卡，進行微生物的生化鑑定與藥敏試驗。

(2)  MALDI-TOF (基質輔助雷射脫附游離/飛行時間質譜法)：透過質譜儀測量其質量電荷比(m/z)，以蛋白質指紋圖譜比對。

傳統平板培養的缺點是培養時間長、費用高、菌種鑑別率較低。

2.    菌種鑑定：以16S rRNA (針對細菌)或ITS (針對真菌)基因定序後與專業資料庫進行比對，例如NCBI或其他微生物資料庫，精確的識別和追溯污染源。

     菌種鑑定的優點是菌種鑑別率高，缺點是分離純化至單一菌株所需時間較長。

3.    多源基因體學 (Metagenomics)：又稱為環境基因體學 (Environmental Genomics)，是研究一整個微生物群體的科學，從環境樣品萃取其中微生物的DNA加以定序後，進行物種鑑定、親緣、基因功能、表型關聯等分析比對，了解環境所含微生物的多樣性。

      多源基因體學優點是樣本無需培養、時間快，可以看出環境微生物的相關性，相當適合微生物溯源的分析。

除了微生物溯源，需執行廠區風險管理 (Risk Management)，對廠區環境微生物作持續性的監控與趨勢分析：

1.    評估污染熱區 (hot zones)。

2.    制定清潔消毒計畫。

3.    強化人員與物品管制流程。

4.    建立預警機制 (early warning system)。

• 根據製程設定空氣、水源、不同位置 (類型)表面的採樣點，執行環境監控，選擇合適的微生物檢測方法做鑑定，以鑑定結果分析趨勢，並探討製程中或區域之間傳播狀態及分布的關聯。

• 依獲得的數據與結果建立廠區歷史資料庫，訂定合適的「行動限量」(Action Limits)與「警戒水準」(Alert Levels)，定期監控及判斷異常波動。

• 當污染事件發生時，可運用微生物鑑定結果與歷史追溯紀錄交叉比對，啟動調查，必要時提出「矯正與預防措施」(Corrective & Preventive Action)，改善清潔消毒程序及解決問題。

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