食品微生物快速檢測技術(shù)的研究進(jìn)展探究實(shí)踐

◎ 胡 穎

（天津市經(jīng)濟(jì)貿(mào)易學(xué)校，天津 300381）

在食品工業(yè)發(fā)展速度不斷加快的背景下，食品安全問題也日益突出。總結(jié)以往的檢測經(jīng)驗(yàn)可以了解到，導(dǎo)致食品出現(xiàn)污染的主要原因是微生物污染，因此在對食品安全問題進(jìn)行管控時，首要任務(wù)便是做好微生物快速檢測，基于檢測結(jié)果來擬定處理措施，以確保食品安全等級。如何對微生物快速檢測技術(shù)進(jìn)行合理選擇，也成為相關(guān)企業(yè)需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1 食品微生物快速檢測必要性分析

在食品加工技術(shù)日漸成熟的背景下，市面上流通的食品種類也在不斷增加，如鹵制品、煎炸半成品、生鮮等。但與此同時，國內(nèi)外的食品安全事件層出不窮，不僅嚴(yán)重影響了市場秩序，且給公眾帶來了恐慌。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的統(tǒng)計(jì)，有1/3的發(fā)達(dá)國家居民每年會出現(xiàn)食源性疾病感染癥狀，而這個比例在發(fā)展中國家則高達(dá)1/2；全球每年發(fā)生300萬～1 000萬件食源性疾病死亡案例。食源性疾病是指由食品中的微生物以及部分化學(xué)藥物污染所導(dǎo)致的人體病變。通過檢測，發(fā)現(xiàn)在食品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)（包括生產(chǎn)后續(xù)的存儲、運(yùn)輸、銷售以及食用等環(huán)節(jié)）都可能存在微生物污染。

在實(shí)踐中，微生物檢測方法有很多，通常采用培養(yǎng)法，取樣，于培養(yǎng)基中培養(yǎng)，進(jìn)行觀察計(jì)數(shù)，確定食品是否受微生物污染以及受污染的程度。但是，這種檢測方式需要的時間較長（通常需要2～3 d，有時甚至更長），這與現(xiàn)代食品生產(chǎn)的快節(jié)奏明顯不符。因此，市場對食品微生物檢測技術(shù)的改進(jìn)就提出了更高的要求。例如基于流式細(xì)胞儀和固相細(xì)胞計(jì)數(shù)儀的細(xì)菌計(jì)數(shù)法、基于PCR的微生物快速檢測技術(shù)、利用培養(yǎng)基電化學(xué)性質(zhì)變化的微生物檢測技術(shù)以及基于抗原抗體免疫學(xué)技術(shù)的檢測技術(shù)等，都是被證實(shí)有效并在不斷改進(jìn)的微生物快速檢測技術(shù)，對于加快檢測工作開展速度有著積極作用。

2 食品微生物快速檢測技術(shù)分析

2.1 免疫學(xué)技術(shù)

2.1.1 免疫熒光技術(shù)

在免疫學(xué)技術(shù)體系中，免疫熒光技術(shù)屬于非常基礎(chǔ)的技術(shù)類型，該技術(shù)的應(yīng)用原理在于在不影響抗原抗體正常活性的基礎(chǔ)上，將特定熒光素注入到樣品中，該熒光素會和特定的抗體或抗原結(jié)合在一起，同時顯現(xiàn)出特異性的熒光反應(yīng)，根據(jù)定量分析法來確定待測物的具體濃度，滿足具體的應(yīng)用要求。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，具備了檢測敏感度較高、檢測速度較快、特異性較強(qiáng)等特征。但同時在應(yīng)用中還存在著一些不足，如無法對非特異性染色體進(jìn)行檢測、測定結(jié)果主觀性較強(qiáng)等，這也是后續(xù)技術(shù)發(fā)展過程中，需要著重關(guān)注的內(nèi)容。

2.1.2 免疫擴(kuò)散技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用原理在于將樣品放入到特定凝膠中，目標(biāo)抗原抗體會在凝膠中擴(kuò)散，在和特異性抗原抗體相遇后，會在凝膠內(nèi)電解質(zhì)的參與下出現(xiàn)沉淀的情況，同時會在凝膠內(nèi)形成較為明顯的沉淀線，隨后采用定量分析的方法對其進(jìn)行處理，從而獲取到目標(biāo)微生物的具體濃度，為后續(xù)工作開展奠定基礎(chǔ)。從目前的使用情況來看，微生物檢測所使用的凝膠種類相對較多，包括明膠、果膠、聚丙烯酰胺等，但是其檢測兼容性相對較差，操作過程復(fù)雜程度較高，這也是后續(xù)發(fā)展中的拓寬方向。

2.1.3 酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用原理在于將樣品放入到實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，隨后將抗原或抗體吸附到固相載體上，此時可以在載體上對其進(jìn)行免疫酶染色處理，目標(biāo)抗原或抗體會在免疫酶作用下出現(xiàn)特定的顯色反應(yīng)。此時通過定量或定性分析的方法，能夠?qū)悠分心繕?biāo)物質(zhì)的具體含量進(jìn)行確定，從而確保檢測結(jié)果的可靠性。該檢測技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，具備了反應(yīng)靈敏度較高、標(biāo)記物穩(wěn)定性較強(qiáng)、適用范圍廣等優(yōu)勢，同時能夠在單位時間內(nèi)完成上千份樣品的檢測工作，具備非常強(qiáng)的推廣價值。

2.1.4 酶聯(lián)熒光免疫分析技術(shù)

在免疫學(xué)檢測技術(shù)分支中，酶聯(lián)熒光免疫分析技術(shù)也屬于重要分支之一，其主要應(yīng)用原理是將酶系統(tǒng)和熒光免疫分析綜合在一起，利用具有潛在熒光的底物作為酶標(biāo)抗體（或抗原），當(dāng)此類底物被酶分解后，其產(chǎn)物可產(chǎn)生熒光，據(jù)此可以結(jié)合定量分析技術(shù)，確定目標(biāo)物的具體含量情況。該檢測技術(shù)在應(yīng)用中，綜合了兩種檢測技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠有效提升檢測結(jié)果的靈敏度，從而減少相應(yīng)試劑用量。

2.2 代謝學(xué)組技術(shù)

2.2.1 電阻抗技術(shù)

在代謝組學(xué)檢測技術(shù)體系中，電阻抗技術(shù)屬于常見的技術(shù)檢測類型，該技術(shù)在應(yīng)用過程中，其主要的應(yīng)用原理是將樣品放置在培養(yǎng)基中培養(yǎng)，樣品中的微生物在培養(yǎng)基中生長繁殖的過程中，會對培養(yǎng)基中的大分子惰性物質(zhì)（如碳水化合物、蛋白質(zhì)等）進(jìn)行代謝，生成一些小分子物質(zhì)（如乳酸鹽、離子態(tài)物質(zhì)等），增加了培養(yǎng)基本身的導(dǎo)電性，使培養(yǎng)基的阻抗出現(xiàn)相應(yīng)變化，此時利用儀器對電阻抗的變化情況進(jìn)行分析，從而確定微生物的具體生長情況。此技術(shù)具備檢測靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。

2.2.2 微熱量計(jì)技術(shù)

該技術(shù)在應(yīng)用過程中主要的應(yīng)用原理是借助微熱量計(jì)儀器，采集細(xì)菌生長過程中的熱量變化數(shù)據(jù)，根據(jù)不同目標(biāo)物變化情況，得出具體的檢測結(jié)果，判斷出具體的微生物種類。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)可以了解到，微生物在生長過程中會產(chǎn)生較多熱量，借助微熱量計(jì)對產(chǎn)熱數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，并且將其存儲到計(jì)算機(jī)中，采用適當(dāng)信號展開數(shù)字模擬，結(jié)合數(shù)據(jù)信息進(jìn)行熱曲線圖的繪制，對比不同微生物熱量的標(biāo)準(zhǔn)曲線，從而提升數(shù)據(jù)分析結(jié)果的直觀性，提高評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.2.3 放射測量技術(shù)

在代謝組學(xué)技術(shù)體系中，放射測量技術(shù)也是常用的分支體系。微生物在生長過程中，將碳水化合物代謝為CO2，利用該特點(diǎn)，將微量的放射性14C注入到碳水化合物中，利用儀器對放射性物質(zhì)進(jìn)行檢測，了解14CO2的具體含量，進(jìn)而明確樣品中的細(xì)菌數(shù)量，根據(jù)定量分析的方法來明確具體數(shù)值，評估其合規(guī)性。該方法在實(shí)際應(yīng)用中，具備了檢測速度快、精準(zhǔn)度高和自動化程度高等優(yōu)勢，在很多微生物檢測中均有著良好的應(yīng)用。

2.2.4 接觸酶測定技術(shù)

接觸酶測定技術(shù)也是該代謝組學(xué)技術(shù)體系中的常用技術(shù)，該技術(shù)主要應(yīng)用原理是通過設(shè)置含有接觸酶的紙盤，將其放入到盛有雙氧水的試管中，根據(jù)其漂浮時間來對微生物的數(shù)量進(jìn)行估算。接觸酶在遇到雙氧水后，會出現(xiàn)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，使紙盤浮在表面上，接觸酶含量越高，漂浮的時間也越長。一般情況下，食品內(nèi)的微生物如嗜冷細(xì)菌用此方法進(jìn)行檢測，這也是用來評估微生物含量的重要參考[1]。

2.3 分子生物學(xué)技術(shù)

在分子生物學(xué)技術(shù)體系中，DNA探針技術(shù)是經(jīng)常應(yīng)用到的檢測技術(shù)。在特定環(huán)境下，2條堿基互補(bǔ)的DNA鏈會匹配在一起，形成雜交的DNA分子，基于該內(nèi)容來展開數(shù)據(jù)分析，結(jié)合DNA分子的基礎(chǔ)情況來判斷食品樣品中是否存在該微生物，依托于樣品的放射性情況來判斷其濃度情況。目前在檢測過程中，還會進(jìn)行化學(xué)發(fā)光標(biāo)記物的引入處理，已經(jīng)形成的雜交片段可以利用相機(jī)進(jìn)行捕獲，隨后對其進(jìn)行序列匹配分析，得到準(zhǔn)確的評估結(jié)果[2]。

3 食品微生物快速檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 大腸桿菌和腸道細(xì)菌的檢測

大腸桿菌O157∶H7隸屬腸出血性大腸埃希菌，其可以產(chǎn)生志賀樣毒素，屬于致病性很強(qiáng)的微生物。在對其進(jìn)行檢測時，充分利用腸道細(xì)菌共同抗原特異性的應(yīng)用特征，對食品中的細(xì)菌總量進(jìn)行檢測。在實(shí)際檢測過程中，多采用微熱量計(jì)技術(shù)來輔助檢測工作的進(jìn)行，在檢測期間采集細(xì)菌生長過程中的熱量變化數(shù)據(jù)，根據(jù)不同目標(biāo)物變化情況，得出具體的檢測結(jié)果，從而檢測出食品中所含微生物情況。

3.2 沙門氏菌的檢測

在食品檢測中，沙門氏菌也是常見的微生物類型，其具備較強(qiáng)的致病性。在對其進(jìn)行測定時，可以將包被過的晶體放入樣品溶液中，晶體會和微生物發(fā)生結(jié)合，檢測晶體產(chǎn)生的頻率，從而得到所需要的檢測結(jié)果。在整個檢測過程中，其消耗的時間長短和溶液中微生物的濃度成反比，即濃度越高所需要的檢測時間越短，這也是初步判斷病菌濃度大小的基礎(chǔ)條件。

4 結(jié)語

隨著工業(yè)化的快速發(fā)展以及現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，對微生物快速檢測的需求越來越大，極大地促進(jìn)了各種微生物快速檢測技術(shù)的研究與開發(fā)。以上快速檢測技術(shù)得到了很好的發(fā)展，并且某些已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際工作中。但是還有許多檢測技術(shù)停留在論證階段，距離實(shí)踐仍有一段距離，這需要進(jìn)一步深入研究，從而提升檢測結(jié)果的可靠性，使其具有實(shí)用性。