食品安全檢測中微生物檢測技術的運用分析

賈 欣

（山西省食品研究所（有限公司），山西太原 030024）

食品在生產、加工及運輸等過程中均可能出現污染、變質等問題，這些問題容易導致食品安全事件的發生，不僅危害人體健康，還會損害食品行業的社會聲譽，降低社會經濟效益。因此，有關食品質量監督檢驗部門應加大對食品安全情況的重視，將科學先進的檢測技術應用于食品安全檢測領域中，從源頭上把牢食品安全防線，保證食品質量安全。微生物污染是當前常見的一種食品污染現象，因此加大食品微生物檢測力度具有現實意義。近些年，各種微生物檢測技術在食品檢測領域已得到了規模化應用，其在降低食品微生物污染概率方面表現出良好的效能。

1 微生物檢測技術的概述

研究分析微生物與食品之間的相互關系的學科被叫做食品微生物學，該學科融合了醫學微生物學、農業微生物學、工業微生物學中和食品有關部分內容。微生物檢測技術是一類覆蓋范圍十分廣泛的檢驗手段，但其并不是一種或一類獨立型技術，而是囊括了多種微生物檢測技術內容。具體工作中，微生物檢測對象多數是肉眼不能觀察與判定的部分真菌、病毒、細菌和病菌等，一般通過采集分析檢出指標結果，合理判斷微生物污染事件的發生情況。正因如此，食品安全檢驗中可以采用微生物檢測技術判斷食品新鮮度，判斷其在加工、儲存及運輸過程中是否出現了生物菌落超標等不良狀況。總結當前國內微生物檢測技術應用及發展情況，發現該項技術主要被用在大腸桿菌、菌落總數等指標的監測領域，以預防發生食品中毒事件，從而保障食品質量安全[1]。

2 食品安全檢測中運用微生物檢測技術的意義

食品安全和人們的日常生活甚至是生活質量密切相關，其關系著人們的身體健康水平、日常生產及生活效率。近些年人們的收入普遍增加，物質生活條件明顯改善，人們對食品質量安全的要求越來越高。將生物檢測技術應用于食品安全檢測領域，可以使相關檢驗檢測工作開展過程中獲得可靠的技術支撐，輔助食品安全體系的建設與完善過程；在微生物檢測技術的協助下，食品安全問題“溯源”工作也得以順利推進，進而使食品安全得到更大的保障[2]。合理運用微生物檢測技術能精準有效地檢出食品內有害微生物類型、數目，為相關企業完善食品生產、加工、儲運方案等提供參考。

3 微生物檢測技術在食品安全檢測中的應用

3.1 基因探針技術

基因探針技術又被叫分析雜交技術，其原理是依照脫氧核糖核酸分子具有的變異性、復雜性及堿基互補配對的準確性等，對某組特異的基因序列進行探測檢查的技術，在一定環境下存在互補關系的脫氧核糖核酸單鏈能夠生成雙鏈，并且還會進行雜交。以上這種結合方式具有明顯的特異性，一定要嚴格依照堿基互補配對的規則執行，能夠實現脫氧核糖核酸之間及其與核糖核酸之間的互補配對。探針檢查已知的核酸序列，若發生變性的單鏈基因結合了脫氧核糖核酸，并且堿基匹配度達到了100%，兩者能夠結合成雙鏈，那么就可以判斷被測試樣的脫氧核糖核酸內含有已知的基因序列[3]。若分子雜交結合了目的檢測基因，產生了雜交信號，那么就能順利的尋找到目的基因。基因探測技術在使用過程中要運用被同位素、生物素等標記的特定基因片段作出相關判定。速度快是同位素探針檢測技術的典型特征，但具體使用過程中，若操作不夠規范化則很容易帶來環境污染問題，因此要盡量運用生物素進行探針檢測。

基因探針技術在檢測效率方面表現出了一定的優勢，但在具體工作中，每檢測一種菌體就需運用一種探針，檢測工作量龐大，需要培養大量的試驗樣品，無形中增加了樣品培養難度，且經濟性不足，這在很大程度上對基因探針技術推廣形成一定限制。

3.2 聚合酶鏈式反應

聚合酶鏈式反應技術的開發與應用有效彌補了基因探針技術在試驗樣品培養方面的不足，該技術可以采用擴增DNA 或提高樣品內核苷酸片段數量的方法獲得相應的檢測結果。該檢測技術應用原理如下。在加熱條件下，雙鏈DNA 能夠裂解成兩條單鏈DNA，生成DNA 聚合酶模板，隨后進行降溫處理操作，對前期所得的核苷酸引物和DNA 分子的互補序列進行退火、升溫，在以上工序下，酶促延伸引物直接和DNA 進行配對，進而生成新的模板，最后進行多次加熱，進行退火和延伸的循環過程。理論上講，伴隨退火溫度的增高過程，DNA 擴增的特異性就越好，合成的DNA 片段就越大，這也預示著需要耗用更多的合成時間。在各次循環流程終止以后，靶向DNA 能夠擴增一倍，持續循環40 次后大體上能夠實現100 萬倍的擴增目標。擴增完畢后，運用凝膠電泳、紫外核酸檢測儀能實現對DNA擴增結果的綜合檢測，獲得精準度高的檢出結果。

3.3 生物傳感器

在生物傳感器技術的應用過程中，為了確保最后檢測結果的高精準度，需要有效銜接傳感器與抗體、核酸、多糖化合物等諸多生物受體復合物，建立不同要素之間的連接關系后，抗原與抗體之間會出現示范顯著的相互作用，此時觀測特異性生物狀態通常就能發現異常狀況。運用生物傳感器技術能夠判斷復雜試樣的生物光譜、過敏反應等，通過分析檢測結果就能確定微生物所屬類別、耐藥性等特性[4]。當前，很多生物傳感器被成功用在商業領域內，如發酵、微生物、細胞傳感器等，生物傳感器技術在未來發展中應著重提升微生物敏感性。

3.4 生物芯片技術

生物芯片技術是運用縮微技術，根據不同分子之間特異性相互作用的機理，把生命科學范疇內不連貫的分析過程聚集在硅芯片或玻璃芯片表層的微型生物化學分析系統，進而快捷地檢測細胞、蛋白質、基因或他類生物成分。這種微生物檢測技術是運用光導原位合成或微量點樣的形式，按照設計要求把核苷酸片段、多肽分子、局部組織切片及細胞等生物試樣固定在固體載體表層，組成密集化的二維分子排列格局，并和前期標記的生物試樣之間進行分子雜交，隨后配合運用專業儀器檢測分子雜交信號的強度值，進而較快速地探明分子的數目與類型。通常情況下會選擇硅片作為固體載體，檢測工作中要仿真模擬計算機芯片的生產條件，這是生物芯片技術命名的根本來源。采用這種技術開展檢測活動時，處理生物樣品時一定要進行信號放大及試樣標記操作。蛋白芯片檢測時，可以嘗試運用熒光素或其他物質標記被檢的蛋白樣品，隨后再使其和生物芯片的生物分子相互作用，配合運用適宜的檢測手段能全面采集、精準分析試樣生物芯片的最后分子作用結果，進而快速分析食品內病原體、大腸桿菌各自的數目等[5]。

3.5 免疫學檢測技術

免疫學檢測技術主要是通過結合抗體和抗原之間的特異性反應來檢測食品成分。

（1）免疫磁珠法。免疫磁珠法具有操作簡單、檢測快速、能夠重復應用、經濟性較高以及具有標靶特異性等優勢。其原理是將抗原添加在磁珠表層，可以基于抗原和抗體之間特異性反應發生情況完成對食品成分的檢測任務。

（2）酶聯免疫吸附。酶聯免疫吸附具有檢測速度快，靈敏度較高等優點。聯合運用酶聯免疫法與放射免疫技術或者是熒光技術，以固相載體形式去吸附相應的抗原或者抗體，能實現對食品內微生物的定量、定性分析[6]。

3.6 代謝學技術

代謝學技術的檢測原理是根據生物在新陳代謝中發生的理化改變進行的。

（1）ATP 生物發光法。ATP 自身屬于不穩定物質，檢測試樣內ATP 濃度能夠精準地檢測出活菌數目。ATP 生物發光技術具有操作過程相對簡單，經濟性較高等優點，目前多用在對乳制品內乳酸菌含量的檢測及對啤酒內菌落總數的檢測。

（2）電阻抗法。電阻抗法能準確檢出食品內大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等微生物。細菌培養過程中，微生物會將培養基內大分子分解成有電活性的小分子物質，這些物質不僅會提高培養基的導電性，還會對培養基的電阻抗形成一定干擾。研究培養基的細菌繁殖特征及電阻抗改變規律，能夠有效檢出細菌種類。例如，運用電阻抗法能夠檢測出牛奶中的微生物菌落總數，具有檢測結果精準度高、耗時短等特征。

（3）微量生化法。當前，微量生化檢測時主要運用放射測量與微熱量兩種技術方法，該技術運用商品化微量生化鑒定試劑盒檢測檢驗食品內的微生物。運用放射性同位素碳標記培養基的碳源，部分微生物利用碳源時會生成放射性二氧化碳，運用放射測量法能夠精準檢測出微生物的數目[7]。食品內的部分微生物在正常生長過程中會釋放一些熱量，通過運用微熱量技術檢測就可以判斷出微生物的種類。

3.7 現代化儀器檢測

（1）紅外光譜檢測。運用近紅外光譜掃描檢測致病菌，能夠快速獲得細胞壁的構成成分、生物分子結構等信息，該技術能夠以此為基礎解離出致病菌的特異性光譜帶，構建細菌紅外光譜數據庫，采用搜查數據庫的辦法迅速獲得食品內的致病菌信息。

（2）流動細胞技術。流動細胞技術即運用流式細胞儀去檢測致病菌的細胞懸液，所得的熒光濃度與DNA 片段大小之間有一定關聯性，能夠達到對致病菌的絕對計數。

4 結語

新時期我國食品行業正在飛速發展，但食品安全問題仍然時有發生，國家相關部門在食品安全監管方面加大了管理與投入力度，促進了相關檢測技術的發展。食品微生物檢測技術在快捷性、經濟性、靈敏性及準確性等方面均有一定的優勢，質檢人員應結合食品檢測工作的內容、性質及要求等，選擇最適宜的微生物檢測技術，提升操作的規范性，確保檢出結果的準確性，進而為食品安全管理提供可靠的數據支持，為我國食品行業健康、持久發展保駕護航。