微生物檢測技術及其在食品安全中的應用

馬川蘭，李艷秋

（漯河職業技術學院，河南漯河 462002）

2020年，全國范圍內共計展開食品安全檢測任務達到695萬余批次，食品檢驗量則超出了4.9批次/千人，檢測出228家不合格食品銷售單位，同時還通過在線形式對14萬家食品生產企業進行食品安全抽檢，年末統計公布28.62萬件違法食品安全案件。數據顯示，我國當前的食品安全問題嚴峻，強化食品本身質量及相應安全檢驗技術迫在眉睫。鑒于此，針對微生物檢測技術及其在食品安全中的應用進行深入分析具有重要現實意義。

1 微生物檢測技術分析

1.1 免疫學檢驗技術分析

微生物檢測技術中，免疫學檢驗技術屬于最常見技術類型，其重點包括兩種檢驗方式，分別是熒光抗體檢測技術和免疫酶檢測技術兩項技術的檢測原理。①熒光抗體檢測技術原理。利用該項技術進行微生物檢測時，包括兩種檢測模式，分別是直接和間接檢測。直接檢測是將帶有熒光素標記的抗血清直接添加至待測樣本內，隨后進行洗滌處理，最后利用顯微鏡觀察，得出檢測結果[1]。與直接法相比，間接法需在待測樣本上，將已知細菌的特異性抗體滴入其內，當抗體與樣本發生反應后方進行洗滌，隨后將帶有熒光標記的第二、第三抗體再次加入樣本內進行檢測，最后觀察檢測結果。②免疫酶檢測技術原理。該技術在檢測過程中，會使抗原、抗體在固相載體上吸附，隨后將已添加酶標記的抗原、抗體加入固相載體，再將酶底物添加載體上，促使整個反應的順利完成[2]。過程中，酶會與底物產生反應，并開始生成有色產物，此有色產物生成量與抗原添加量之間呈正比例關系，此時，可依據有色產物的顏色深淺度判斷細菌量，并得出測量結果。

1.2 生物學檢測技術分析

生物學檢測技術主要囊括了基因探針、多聚酶鏈反應、生物芯片3種技術類型，下面就3項檢測技術原理展開分析。

（1）基因探針檢測技術原理。檢測中，操作原理是營造基因內雜交信號，此結果可借助分子雜交與目的基因之間相結合實現，最后將目的基因檢測出來。一般而言，基因探針標記分為兩種，分別是同位素和非同位素，同位素標記相對而言特異性更強，且對病原微生物的檢測效率及速度也更快[3]。非同位素標記由于具有放射性污染特征，所以其進行病原菌檢測時的核酸探針半衰期相對較短，對此檢測人員必須全面做好檢測期間的安全防護工作，避免對人體健康構成威脅。

（2）多聚酶鏈反應檢測技術原理。該項檢測技術操作時，需要經歷一個循環周期，即高溫變性、低溫復性、適溫延伸3個階段，一個階段完成后能夠快速幫助目的DNA實現擴增，使DNA片段在短時間內，實現十萬乃至百萬的擴增量，充分補足核酸探針檢測中存在的不足，提升檢測質量。

（3）生物芯片檢測技術原理。此項技術也被稱之為DNA微陣列技術，檢測時在固相載體上，按照預定的位置，由核酸分子（面積很小、數量達千萬個）所組成微點陣陣列[4]。檢測期間，需先行標記樣品內核酸片段，條件匹配完成后，樣品內所有互補核酸均能夠在載體上，與核酸分子之間進行雜交，此時檢測人員可于專用芯片閱讀儀上完成對于雜交信號的檢測，并根據檢測結果判定食品安全質量。

1.3 生理生化代謝產物檢測技術分析

生理生化代謝產物檢測技術在操作原理上，主要以電阻抗法、放射測量法等為主。電阻抗技術在檢測原理上，需針對大分子物質進行降解，降解時間點選在細菌生長階段，隨后對阻抗微弱電流變化進行測定，根據測定結果可得到對應的細菌數量，檢測效率高，結果可靠性也較高[5]。放射測量技術在操作原理上，主要針對二氧化碳含量進行檢測，一般細菌生長階段均會經過碳水化合物分解過程，而此過程便會產生二氧化碳，按照此原理，在碳水化合物中將微量發射性標記物引入，可在細菌生長階段按照正比例關系對被標記的二氧化碳進行測定，按照比例確認食品中所含有的細菌量，測量結果更精準的同時，效率也更高。

1.4 生物傳感器檢測技術

生物傳感器屬于一類分析系統，系統內帶有固定化生物物質，常見物質以抗體、系統、酶或是復合體為主，此類物質在食品安全檢驗中可與一類適宜的換能器之間進行緊密結合，隨后進行細菌數量化處理，轉換原理為將生化信號轉換為電信號[6]。借助該項技術針對致病菌微生物進行檢測期間，可對生物呼吸過程所衍生的電子、電流進行檢測，借此判定測定液內微生物濃度變化規律，最終得出更加精準的生物致病菌含量。例如，在進行諸如大腸桿菌或是沙門氏菌的測定時，可通過生物傳感器檢測技術完成，整個檢測流程的時間僅為幾分鐘，檢出限可顯著控制在0.1～1 ng/mL范圍內。

2 微生物檢測技術及其在食品安全中的應用

2.1 食源性病原菌免疫學檢測技術應用分析

微生物檢測技術中免疫學檢測技術是一種常見檢測方法。免疫學檢測技術包括兩類技術，分別是酶聯免疫吸附和熒光抗體兩項技術。酶聯免疫吸附技術屬于一類比較特殊的試劑分析技術，實驗室內會將其視作免疫酶技術的一種改良型技術，檢測中會通過對抗體及酶復合物的利用，完成對于食品內微生物目標菌落的顯色處理，常用于沙門氏菌的檢測中[7]。熒光抗體技術檢測時，會先將血清抗體標注上熒光物質，隨后使用顯微鏡圍繞被檢測樣本中的菌落進行對比和觀察，借此得出目標生物與微生物的數量，提升食品安全檢測質量。現階段，美國分析化學家協會AOAC（Association of Official Analytical Chemists，AOAC）等權威機構方面比較認可食源性病原菌免疫學檢測技術，尤其是對食品總葡萄球菌腸毒素的檢測效果，十分突出且高效，此項檢測技術對于后續食品安全的管控具有關鍵性促進效用。

2.2 基因探針檢測技術應用分析

應用基因探針技術主要是針對食品基因中既有核酸序列是否正常加以檢測，檢測過程中，需將分子雜交充分與目的基因相結合起來。該項技術應用食品安全檢測中的優勢主要集中在靈活性強、檢驗完成時間較短等，但其不足體現在成本投入相對較高。通常情況下，該項技術主要針對食品中的李斯特菌、志賀菌、金黃色葡萄球菌或大腸桿菌完成檢測。例如，在進行李斯特菌檢測時，可完全摒除待測樣純度影響因素，從而直接檢測，提升檢測效率，如在食品安全檢測中，該項技術可對酸奶一類飲品的食用安全進行檢測。

2.3 生物芯片檢測技術應用分析

將生物芯片技術應用于食品檢測中，能夠在一次實驗內充分將食品所潛在的多種致病菌檢測出來，檢測效率極高，且檢測質量也比較突出。應用于食品安全檢測中的優勢主要集中在快捷、簡單以及敏感性高等方面，且在檢測特異性方面也比較突出，檢測時間可精準控制在幾小時之內。有學者將生物芯片檢測技術應用于10余種細菌16srDNA檢測中，以引用物擴增的方式，將其與生物芯片上的探針進行雜交，借此對食品內的致病菌進行直接檢測，檢測時間精準控制在6 h內，顯著提升檢測效率及質量。但是，由于生物芯片技術檢測仍舊處于實驗室檢測范圍內，并未在市場中進行大范圍推廣，所以還有待后續的研發和技術創新。

2.4 多聚酶鏈反應檢測技術應用分析

聚合酶鏈式反應檢測技術應用于食品安全檢測時，需針對其檢測原理加以分析，技術操作前會針對食品中待檢測細菌進行DNA復制，借此實現對微生物DNA片段的擴增目的，提升檢測精準性。此外，應用聚合酶鏈式反應技術進行食品安全檢測時，由于此技術對于所有待檢微生物類型以及數量均具有極強敏感度，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌類常見致病菌的檢測效率極高。有學者在應用該項技術進行食品安全檢測時，充分將實時熒光定量聚合酶鏈式反應檢測技術與免疫磁珠技術相結合，兩項技術檢測下，并未經過常見細菌富集培養流程，已經完成整個檢測流程，短時間內將食品內所含有的大腸埃希氏菌檢測出來。但是聚合酶鏈式反應檢測技術檢測下，也有一定的不足之處，主要是檢測范圍相對比較受限，無法在短時間內完成大批量食品安全檢測工作。

3 結語

提升現有食品安全管理水平，全面結合微生物檢測技術完善管理內容十分有必要。作為技術人員，應該熟練掌握現有的食品安全檢驗流程，微生物檢驗技術的原理及類型也需進行深入了解和不斷研發創新。在食品安全檢測工作中具體應用微生物檢測技術時，應該重點結合不同的檢測需求選用對應的檢測技術，做到檢驗需求及技術操作目標保持一致，為后續我國食品安全管控工作質量優化奠定堅實的基礎。