PCR技術在食品檢測中的應用

程宇斐 楊韜 黃建萍 吳勁宏

食品的質量不過關，會影響到人們的身體健康，因此，食品安全問題受到了人們的廣泛關注，這也促進了食品檢測技術的發展。PCR技術（聚合酶鏈式反應技術）在實際應用中具有準確性高、速度快、靈敏度高等優點，因此，被廣泛應用到食品檢測中，取得了不錯效果。本文針對PCR技術在食品檢測中的應用進行探討，希望對相關工作人員有所幫助。

1. 食品檢測中應用PCR技術的步驟及優勢

食品檢測中對PCR技術進行應用可以分為以下幾個步驟：

（1）通過對的離心法或過濾法進行應用，純化和提取食品中DNA。

（2）利用PCR技術擴增DNA，為后續檢測作業開展提供支持。

（3）分析擴增產物，該過程中可以分為變性、退貨、延伸等步驟。變性期間，將食品中的DNA雙螺旋結構被拆分為兩條單鏈，而食品特性成分在退火階段與DNA中特定位置進行適當結合，延伸期間會形成具有特征性DNA，完成對食品中特性成分的合理檢測。

PCR技術應用具有靈敏度高、特異性強、自動化程度高等優勢，因此，將其應用在食品檢測中，能夠提高最終檢測結果精準性以及食品檢測效率和質量，同時，也能促進相關行業的發展。

2. 做好食品檢測的重要性

做好食品檢測的重要性主要體現在以下幾個層面：

（1）個體層面

吃是人的一項基本生理需求。食品是人們日常生活中的一項重要構成部分，隨著人們生活質量的提高，對吃也提出了更高的要求，不僅要求吃得飽、吃得好、吃得營養，而且要吃得健康。食品安全與人體健康緊密聯系，食品安全是人們關注的一項要點。從個體健康來看，食品安全檢測意義重大，在具體檢測時，不得敷衍了事。

（2）食品行業層面

食品行業健康、穩定發展需要高水平食品檢測技術的支持，食品安全檢測技術對整個食品市場輿論以及市場評價都會產成一定影響。因此，食品檢測技術對確保食品行業健康發展具有十分重要的作用。食品行業需要根據食品檢測報告對生產線進行適當調整，只有這樣才能保證企業能夠從激烈的食品市場中脫穎而出，取得成功，從而使企業資金鏈能夠良性循環。從宏觀角度來說，真實的食品檢測結果對于改善食品行業的整體發展情況，確保整個行業穩定發展都發揮著重要作用。

（3）社會國家層面

高質量的食品檢測技術對于國民經濟穩定發展能夠起到保障作用，確保食品質量可以最大程度避免食品安全問題的發生，促進國民經濟穩定發展。食品安全得不到保障，將會對社會發展造成制約，影響國家穩定性。可見，高質量的食品檢測技術，在社會國家層面意義重大。

3. PCR技術的具體應用

在食品檢測中對PCR技術進行應用，主要是通過對食品含有的各種病菌和不同類型微生物的檢測，從而達到保證食品安全的目的。將PCR技術合理應用到食品檢測中，可以從以下幾個方面入手：

（1）檢測食品中的沙門氏菌

沙門氏菌是食品中威脅人們身體健康的一項重要病菌，這種病菌會附著在各種肉類食品中的，人一旦食用了含有沙門氏菌的肉類食品，將會威脅人的健康。因此，食品檢測過程中，要注意對沙門氏菌的檢測，從食品檢測的實際情況來看，傳統食品檢測技術在具體應用期間，不僅會消耗大量的時間精力，而且通過檢測獲取到的效果也存在一定缺陷，無法獲取真實的檢測結果。而將PCR技術應用檢測食品中的沙門氏菌，能夠快速完成相應檢測工作，檢測沙門氏菌準確度高。這主要是因為，采用PCR技術進行檢測，能夠通過擴增序列方式，實現對沙門氏菌特性的清晰、精準判斷。在具體檢測期間，PCR技術的應用主要是利用常規PCR、套式PCR、多重PCR三種技術為主，上述三種技術都能夠實現對食品中沙門氏菌的檢測，準確發現食品中是否存在沙門氏菌，如果存在沙門氏菌要及時處理，這樣就能避免存在問題的食品流入市場，對人體健康造成威脅。

（2）檢測食品中的單核細胞增生李斯特菌

食品中如果含有單核細胞增生李斯特菌，人們一旦食用了這一食品，可能會引起菌血癥、腦膜炎等各種不同類型的疾病，這些疾病雖然發病率較低，但是因為缺少理想的救治方案，或者錯過了最佳救治時間，后果十分嚴重，具有較高的致死率。在這一背景下，將PCR技術應用在檢測食品中，能夠實現對食品中單核細胞增生李斯特菌的檢測，具體檢測時，主要是采用實時熒光 PCR技術。這一技術在具體應用時的原理就是在原PCR技術基礎上，利用熒光基團完成的食品的檢測。該檢測方式與單一PCR技術的應用進行對比可以發現，實時熒光PCR技術應用起來不僅靈敏度高，而且能夠縮短檢測作業時間，能夠得到精準檢測結果。此外，過去采用的食品檢測技術，受凝膠電泳的存在而危害食品安全，對食品造成一定程度的破壞，而通過對實時熒光 PCR 技術的應用，能夠減少這一現象的發生，最大程度減少由于食品檢測對環境以及人身體健康造成的危害。

（3）檢測食品中金黃色葡萄球菌

食品中如果含有金黃色葡萄球菌，人一旦食用這一類食物，將會引起食物中毒。中毒后，病原菌將會在人體內的腸道內形成大量腸毒素，使中毒人員出現腹瀉、嘔吐等現象，情況嚴重時，可能會由于腹腔內臟器發生衰竭而引起死亡。過去食品檢測采取的免疫學方法進行，在實際檢測期間，受技術的水平限制，經常會出現假陽性或假陰性檢測結果，檢測結果無法準確反映食品情況，會出現食品中含有黃金色葡萄球菌，但是卻無法檢測出來的情況。在這一情況下，通過對PCR技術檢測技術進行應用，檢測食品是否含有金黃色葡萄球菌，能夠更加準確、快速的完成檢測工作。現階段，我國針對食品中的金黃色葡萄球菌的檢測主要以聚合酶鏈反應技術為主，通過對這一先進的技術進行應用，能夠精準檢測金黃色葡萄球菌的耐熱性基因，檢測結果精準，能夠有效避免檢測時出現假陽性和假陰性情況的發生。

（4）檢測食品中的大腸桿菌

大腸桿菌是食品中一項重要致死的病菌體，檢測食品中具有致病性的大腸桿菌時采用的PCR技術，一方面可以保證最終檢測結果的精準性，另一方面也能夠精準判斷食品中大腸桿菌的來源，在保證食品安全的同時，也可以提高食品檢測技術水平。大腸桿菌與其它類型的病原菌相比，不僅來源廣，而且含有致病毒素會廣泛存在病菌毒力基因中。PCR技術與以往食品檢測技術進行對比，PCR技術在應用過程中，可以通過基因提取和擴增等步驟，獲取DNA片段，完成相應對比分析，確定食品中是否含有致病型大腸桿菌，檢測結果更加精準。

（5）采用PCR技術檢測轉基因食品

近幾年，基因工程技術得到了飛速發展，轉基因技術也日益成熟，我國市場中也出現了大量不同類型的轉基因食品，常見的轉基因食品有油菜、玉米、大豆等。對這些轉基因食品，為了保證食品安全，消除大眾對轉基因食品的誤解，使大眾能夠接受轉基因食品，就需要合理應用PCR技術對轉基因食品進行檢測，對轉基因食品的成分進行定量和定性分析。隨著人們對PCR技術研究與應用的不斷深入，轉基因食品檢測中采用的PCR技術已經趨于成熟，采用PCR技術能夠高效、快速完成對轉基因食品的檢測，檢測效果也朝著更好方向發展。

（6）檢測食品中的有效成分

如今，人們高度重視食品安全問題，在選購食品時，會關注食品包裝袋上的營養成分。但是，人們無法通過肉眼直接觀察食品中營養成分，這就導致部分食品企業為了利益在食品成分上造假。針對這一現象，需要采取PCR技術檢測食品影響成分，通過檢測確定食品的成分與食品標簽上的成分是否一致，保護消費者的知情權，以免消費者遭受蒙騙，購買到假冒偽劣產品。此外，通過對PCR技術的應用，可以檢測市場上肉類與肉制品進行動物成分檢測，精準判斷食品中的成分與宣傳是否相符，精準判斷是否存在其它動物成分，避免發生“以次充好”情況。

4. 采用PCR技術檢測食品需要注意的事項

4.1 制備有效的PCR模板

制備PCR模板是PCR技術應用在食品檢測中一項重要內容，制造的PCR模板是否可以滿足應用需求，對食品的檢測結果會造成直接影響。因此，在食品安全檢測中，需要提高對制備PCR模板的重視，這主要是因為食品在日常生活環境中存在大量PCR抑制因子，在PCR模板中如果存在這些抑制因子，將會對DNA提取以及蛋白質有機溶劑去除造成直接影響，這將會導致提取DNA不完整，或者無法準確反映檢測食品對象的非致病菌與致病菌情況，將會致使一些非致病菌和致病菌無法被精準檢測出來，會對最終檢測結果的可靠性和精準性造成不良影響。

4.2 提高對檢測過程中污染問題的重視

食品檢測是一個復雜過程，涉及到的內容較多。在具體檢測期間，監督檢驗機構在具體工作開展時都采取采集樣本方式檢測，若在采集、保存、運輸過程中樣品遭受到污染，將會對樣品成分造成破壞，即使采取先進的檢測技術也無法準確反映食品情況。此外，在食品檢測中對PCR技術進行應用，可能會出現樣品或模板遭受污染現象，要想避免這一問題的發生，在檢測期間，一方面要注重整個操作過程都要在無菌環境完成，另一方面還要依據檢測工作的實際需求，更換檢測中采用的槍頭，保證檢測期間不會發生交叉污染，或者樣品遭受污染現象，最大程度保證檢測結果準確。

4.3 確保檢測對象生物活性

一些食品檢測要保持生物活性，例如，對于核算物質食品微生物檢測，需要在保持生物活性基礎上，才可以提取到相應的DNA信息，這也能夠為PCR擴增營造一個良好條件，由于PCR技術檢測主要是檢測DNA信息，并非應用活細胞檢測。保持生物活性會對檢測結果造成影響，但是并不會對檢測過程造成影響，而且該項技術無法判斷細胞死活狀態。但是，如果檢測對象無法保持生物活性，勢必會對最終檢測結果造成不良影響。

5. 科學改進PCR技術

5.1 實時定量PCR技術

將熒光基團加入到的PCR反映系統中，通過對熒光信號進行應用實時完成相應檢測工作。考慮到的模板Ct值與模板起始拷貝數間存在線性關系，可以實現定量分析。該項技術在安全閉管狀態下開展，而且也省略了后續處理工作，可以避免發生交叉污染現象。并且，能夠大幅度縮短食品檢測周期，降低操作難度，獲取到準確的檢測結果。

5.2 多重PCR技術

將多對引物合理加入到反應系統中，從而達到擴增多目標DNA片段目的，不同目標片段之間差異較小，采取多重擴增方式，能夠直接完成對凝膠成像的分析。多重PCR技術與常規PCR技術相比，其可以在同一時間擴增多個目標DNA片段，能夠縮短檢測時長，降低檢測成本。

5.3 PCR-DGGE技術

該項技術有機的結合了變形梯度凝膠電泳技術與PCR技術，可以分離不同堿基DNA片段，并且該項技術具有較強敏感性與特異性，能夠實現對堿基的有效分辨。利用成像體系對經過顏色后的凝膠進行全面分析，可以全面、精準反映樣品繁瑣性，通過對條帶數量進行應用，精準反映樣品的微生物構成，依據條帶亮度情況，掌握樣品中微生物的實際數量，完成檢測。

結語

總而言之，食品檢測是一項復雜工作，為了更好完成相應檢測工作，要合理應用PCR技術，通過對這一技術進行應用，能夠有效簡化檢測流程，提高檢測結果的可靠性和準確性。因此，為了確保食品檢測行業健康發展，要加強對PCR技術的應用與研究。

*通訊作者：

黃建萍（1985.9-），女，漢族，浙江杭州人，本科，工程師;研究方向：食品及相關產品質量安全檢測。