一個蘋果可能致命，一小撮豆芽可能把你送進醫院，而你鮮美、煎炸的紅鯛魚可能實際上是方頭魚。儘管人們對食品安全和真實性的擔憂日益增加，但根據美國疾病控制與預防中心 2013 年的一份報告，沙門氏菌、彎曲桿菌、大腸桿菌和其他常見病原體的汙染率並未下降，甚至實際上還在增加，具體情況取決於微生物。該機構稱，每年由這些微生物引起的食源性疾病使 4800 萬美國人患病，12.8 萬人住院，並導致 3000 人死亡。
食品欺詐也在增加。2014 年，國際環保組織 Oceana 公佈了一項為期兩年的研究，研究物件包括來自 21 個州 674 家零售商的 1215 個海鮮樣本和 46種魚類。他們發現三分之一的樣本被錯誤標記。
分析食品中 DNA 的工具可能很快就能幫助消除這些問題。從全基因組測序到建立指示原產地的人工 DNA 標籤，這些技術的成本現在都出奇地低廉，並促成了新的全球合作和發明。世界各地的科學家都在努力建立食源性微生物菌株資料庫，對最常見的病原體進行測序，並標記食物以實現即時追溯。這些新舉措有望加快調查速度，減少食源性疾病和死亡；這些技術還可以識別營銷人員的食品造假行為。
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Genome Trakr 是加州大學戴維斯分校、安捷倫科技公司和美國食品藥品監督管理局之間為期五年的合作專案，承諾對總共 10 萬種常見食源性病原體進行全基因組測序。該技術可以繪製微生物的整個 DNA 序列圖，並使科學家能夠區分不同的菌株，從而實現快速追溯和在全球範圍內儘早消除疫情。該專案於 2012 年 3 月啟動，由美國國家生物技術資訊中心託管的資料庫將線上提供，並且免費向研究人員和公共衛生官員開放。測序基因組的放大細節將使區分原本難以區分的不同微生物菌株成為可能，並在小規模聚集性爆發蔓延之前將其追溯。
目前，如果沒有詳細的流行病學暴露資料，這種追溯工作是很困難的。康奈爾大學最近的一項研究表明，這項新技術是一種有效且更快的替代方案。透過使用全基因組測序，研究人員能夠將與 2010 年紐約市一家長期護理機構中一種稱為海德堡沙門氏菌的沙門氏菌菌株相關的病例數量增加了一倍。他們甚至在都會區以外發現了病例。
全基因組測序已成功阻止了嚴重的食物疫情。2012 年，研究人員在金槍魚壽司的沙門氏菌爆發中分離出特定菌株，該菌株使 258 人患病，並將其追溯到印度的一家加工廠。美國食品藥品監督管理局對該工廠進行了調查，發現了 10 起衛生疏漏，其中包括 4 起公然違反安全協議的行為。2014 年，美國食品藥品監督管理局能夠阻止美國李斯特菌疫情，該疫情已導致 1 人死亡，7 人患病。他們對該菌株進行了基因分型並將其與一家名為 Roos Foods 的公司生產的軟質西班牙風味乳酪聯絡起來，該公司在被美國食品藥品監督管理局關閉後停止了所有生產。
龐大的開放訪問 Genome Trakr 資料庫應該透過提供已經分析過的大量資料來加快這種偵探工作。該專案的主管、加州大學戴維斯分校的微生物學家巴特·魏默說：“我們剛剛將該專案擴充套件到中國，他們將繪製另外 10,000 個基因組並將其儲存。我們還有其他正在進行的全球合作。”
然而，測序整個基因組只是食品安全的新方法之一。食品欺詐預防也受益於一個名為國際生命條形碼 (iBOL) 的大型國際專案，該專案正在建立地球上所有生命的遺傳圖書館。該專案於 2003 年由安大略省圭爾夫大學的遺傳學家保羅·赫伯特發起，它為不同物種提供了全球線上 DNA 標籤資料庫，類似於食品包裝上的條形碼。這些 DNA 條形碼是來自基因組中一個小的、穩定的區域的序列，可以可靠地用於識別物種。
該專案已經為近 20 萬種動植物建立了 260 多萬條條形碼記錄，赫伯特希望到 2015 年底達到 50 萬條。BOL 可以區分養殖鮭魚和野生鮭魚，因為它們是兩個不同的物種。美國疾病控制與預防中心 2015 年的一份報告使用條形碼來識別在美國作為無毒品種出售的進口有毒河豚。“DNA 測試通常是正確識別食品和藥品的唯一方法，”洛克菲勒大學的研究員馬克·斯托克爾說，他曾在 2009 年一項被稱為“壽司門”的實驗中使用 DNA 條形碼來指認在紐約市出售的假魚。
最後，受條形碼想法的啟發，一家新公司 DNATrek 正在為食品建立合成條形碼。該技術由從植物中提取的 DNA 序列組成；它是一種無味、無色、無味的材料，可以與已使用的食品塗料（如天然蠟和油）混合並噴灑在食品上。DNA 序列就像隱形條形碼，可以應用於食品鏈中的每個風險點：農場、分揀設施、分銷商、包裝商甚至零售商。這些條形碼可以透過聚合酶鏈反應測試來讀取，該過程會生成數百萬個小段 DNA 的副本，從而可以輕鬆識別它。“當爆發疫情時，”公司創始人安東尼·佐格拉弗斯說，“聚合酶鏈反應技術可以在實驗室中大約 20 分鐘內讀取 DNA 程式碼，從而實現即時追溯，而不是幾周或幾個月。”
這些程式碼還可以幫助驗證義大利橄欖油等產品的真實性：這些標籤應該可以追溯到義大利的橄欖農場和包裝設施。DNATrek 的技術已獲得美國食品藥品監督管理局的批准，今年將在美國供應鏈中進行測試。瑞士蘇黎世聯邦理工學院設計了一種類似的 DNA 條形碼。那裡的研究員羅伯特·格拉斯及其同事將 DNA 標籤封裝在小的、食品安全的二氧化矽顆粒中，這些顆粒已經用作某些食品中的新增劑。然後，他們將顆粒新增到牛奶中。後來，聚合酶鏈反應測試能夠檢測到用牛奶製成的乳酪和酸奶中的標籤。然而，在廣泛採用第二種方法之前，仍需克服監管障礙
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DNA Trek 的佐格拉弗斯認為，智慧手機有一天可能會有應用程式，可以實際檢測細菌汙染或合成條形碼。“我的同事和我一直在想，這項發明會多麼棒，但還需要多少年才能實現。然後我們看到加州大學洛杉磯分校的一位教授開發了一款智慧手機應用程式，可以讀取單個病毒或細菌。”那位研究員、生物工程師 Aydogan Ozcan 最近與他的同事們發表了一項研究，表明基於手機的成像系統可以檢測病毒和奈米顆粒。手機基本上被轉換成了先進的熒光顯微鏡。移動顯微鏡單元使用手機的攝像頭來視覺化和測量單分子 DNA 鏈的長度。
因此，我們可以在魚片上舉起手機來確保我們知道自己在吃什麼的日子可能為期不遠了。