新技術在食品微生物檢驗檢測中的應用

◎ 朱 群

（品升商品檢測（上海）有限公司，上海 201108）

聚合酶鏈式反應即為PCR技術，其主要原理是擴增特定的DNA片段。美國學者最早提出和開發利用該技術，之后慢慢在食品微生物檢驗檢測中開始運用。實踐研究表明，該技術的運用可以有效縮短食品微生物檢驗檢測時間，食品微生物檢出率也可以得到大大提升，有效篩查致病微生物。

1 食品微生物檢驗檢測的主要內容

1.1 致病菌

蠟樣芽孢桿菌以及金黃色葡萄球菌等是引起食物中毒的主要致病菌。相關專家的實驗研究表明，如果食品中的產氣莢膜桿菌含量過高，就會有食物中毒現象發生；如果食品中的蠟樣芽孢桿菌有過高含量，也會有食物中毒現象出現。根據這些研究表明，在食品微生物檢驗檢測中，除了要識別危害有生物之外，還需要對致病菌的數量科學檢測[1]。

1.2 指示性菌種檢驗

①對菌落總數進行檢測。通過對食品中菌落總數的檢測，可以判斷食品污染程度。在具體實踐中，需要取樣1 g左右的食品，然后對其中的菌落數量有效檢驗。②檢測大腸菌群，在37 ℃的條件下培養24 h，可產氣、產配以及革蘭氏染色陰性無芽孢桿菌[2]。

2 PCR技術在食品微生物檢驗檢測中的應用

2.1 常規PCR檢測

常規PCR檢測的原理較為簡單，將適量聚合酶加入到DNA模板和相應引物的混合物中，催化之后，擴增DNA片段，其經歷周期較多，DNA模板發揮著重要的作用。且在每一個周期內，都會有相應的DNA片段產生，并且能直接將其作為循環模板使用，由此可知，在這個過程中，反應產物會不斷增加。20世紀八九十年代，研究人員借助于沙門氏菌基因來設計引物，實驗表明，運用PCR技術可以有效檢測出多種菌類，且有99.5%左右的檢出率，效果比較顯著，值得大力推廣和應用常規PCR檢測技術。

2.2 多重PCR檢測

本檢測方法類似于常規PCR檢測技術，但也存在著一定差異，其需要將更多的引物加入到反應體系之中。如果混合物中的引物存在著互補關系，就可以將差異化的DNA片段增設于反應管中。實踐研究表明，多重PCR檢測技術不僅具有常規檢測方式的優勢，還可以有效減少檢測步驟，預期檢測目標順利實現。此外，多重PCR檢測技術能夠同時檢測多個基因，效率更高。但需要注意的是，多重PCR檢測技術也存在著一定的問題，如檢測效率和敏感度較低等，需要在日后研究中加以革新。

很多學者都對多重PCR檢測技術的運用進行了實驗研究，其中經常用到的有大腸類細菌和沙門氏菌檢測。結果表明，在食品微生物檢驗檢測中運用多重PCR技術，檢測率超過60%，具有較大的應用價值。

2.3 RT-PCR

逆轉錄聚合酶鏈反應即RT-PCR檢測技術，其主要工作原理是提取細胞中的RNA，將其作為模板獲取cDNA，之后有效擴增PCR。檢測實踐表明，RT-PCR技術具有較高的靈敏度，提升了樣品分析的精確度。有專家在河流樣品和動物糞便檢測中采用了RT-PCR技術，檢測發現，DNA和RNA菌體之間存在有較大的差異，且兩種類型的噬菌體也存在著不同。因此，檢測菌體時，可以極易分開噬菌體的陰性和陽性，在微生物檢測中可以發揮較大的價值。

3 PCR技術在食品微生物檢測中的應用優勢

3.1 操作難度較小

實踐研究表明，傳統自動化檢測技術的檢測時間較長，且檢測準確性不高，微生物檢測工作效率得不到保證。因為微生物檢測涉及較多方面的內容，需要在不同項目一一檢測，如微生物成長環境、生長溫度等，這樣就需要花費大量的時間和精力，檢測環節較多，工作效率不高。而PCR技術屬于高自動化檢測技術的范疇，通過應用PCR技術，所有的檢測程序一個人就可以完成，人機一體化得到實現，檢測步驟得到簡化，工作效率得到提升，對于我國現代食品行業的發展，也起到了有效的促進作用[3]。

3.2 檢測快捷

傳統的檢測技術需要較長的檢測周期，一般在2～4天，甚至還需要1周左右，可能導致檢測結果還沒有出來，而食品已經在市場流通，存在著嚴重的滯后性，不利于我國食品行業的整體發展。而PCR技術則有效地解決了這個問題，檢測過程只需要幾個小時或者1天左右即可。

3.3 準確率高

進入新時期后，我國食品類型日趨豐富，也出現了更多種類的微生物，傳統的檢測技術在食品微生物分離方面就存在著較大難度，更別說對食品微生物種類有效辨別。其中，活性薄弱菌落的檢測是制約傳統檢測技術的一大關卡，檢測和培養難度較大，食品微生物檢測受到了影響。而通過PCR技術的運用，則可以對食品微生物類型有效檢測，根據檢測結果，更好地開展食品生產監督工作，保證食品安全。

4 食品微生物檢驗檢測的先進技術

PCR技術屬于分子生物學的范疇，目前，還有其他的先進檢驗檢測技術，如生理生化技術、免疫學檢測技術等。

4.1 生理生化技術

生理生化技術也被稱為代謝學技術，其主要是借助于菌體代謝產物，來對菌種的情況進行檢測。其中，廣泛運用到的ATP生物發光法、微量生化法等都屬于生理生化技術。以ATP生物發光法為例，因為ATP存在于所有的生物活體中，通過檢驗樣品中的ATP濃度，就可以有效獲取其中的活菌數量；借助于光度計，來檢測熒光素的熒光強度，就可以對細菌數量有效確定。實踐研究表明，本技術可以節約時間，簡捷性較好，因此得到了較為廣泛的運用。另外一種方法是微量生化法，放射測量法、微熱量技法等都屬于微量生化法的范疇，前者主要是利用微量放射性標記物標記菌種生長所需碳水化合物來有效檢測菌種生長過程中產生的放射性二氧化碳，由此有效測定食品菌量；后者則是借助于菌生長產熱變化情況來有效鑒別菌種。實踐研究表明，微量生化法在食品微生物檢驗檢測中具有較快的檢測速度和較高的準確度，值得推廣和運用。

4.2 免疫學檢測技術

在食品生物檢驗檢測中，免疫學檢測技術主要利用的是抗原-抗體的特異性反應，將微生物的特異基因表達產物作為作用對象。免疫磁性微球法是其重要代表技術，近些年來其逐漸發展起來，有效結合了免疫學的特異性和固化試劑的優勢，能夠更加快速、高效地開展食品檢驗檢測工作。現階段，在肉類、水果、蔬菜等食品樣品的微生物檢驗檢測中已經開始廣泛應用本技術。此外，酶聯免疫吸附法等也是免疫學檢測技術的重要代表，本種技術的基礎為抗原及抗體反應特異性結合高效的酶作用。實踐研究表明，采用酶聯免疫吸附法，可以定性定量檢測目標微生物，效果突出。酶聯免疫吸附法又可以分為間接法、競爭法等多種類型，不僅可以臨床診斷，還能夠測定小分子，被廣泛運用到食品安全檢驗檢測領域內。在乳制品的檢驗檢測實踐中，還可以有機結合熒光分析法和酶聯免疫吸附法。實踐研究表明，免疫學檢測技術效率較高，未來有很大的發展潛力和應用前景。

4.3 質譜技術

質譜技術也被廣泛運用到了食品微生物檢驗檢測中，其主要技術基礎為蛋白質組學、轉錄組學和代謝組學等。食品微生物檢驗中，質譜技術、核磁共振技術等得到了廣泛運用，具有較大的發展潛力。其中，一般在海產品腐敗菌的檢驗中較多的應用質譜技術方法，且能有效檢驗檢測革蘭氏陽性菌，具有不錯的效果。根據相關研究，在亞種區分方面經常會運用分子生物學技術，但是工業快速檢驗檢測需求無法滿足；針對這種情況，就需要積極應用質譜技術。實踐結果表明，通過科學運用質譜技術，可以更加快速、高效的檢驗牛奶、水果、肉類和蔬菜等食品菌種。

5 結語

食品安全問題會直接影響到人們身體健康和生命安全，因此，就需要充分重視食品微生物檢驗檢測工作。隨著時代的發展，目前出現了一大批新型檢驗檢測技術，如PCR技術。和傳統的檢測技術相比，這些新技術具有較大優勢，節約時間，效率更高。但在未來發展中，依然要對各種檢驗檢測技術不斷創新和改良，以便更加及時和高效地開展食品微生物檢驗檢測工作。