快速檢測方法在食品微生物檢測中的運用

◎ 施曉玲，岑洪斌，儲呈慧，張 霞

（1.江蘇省南通市食品藥品監督檢驗中心，江蘇 南通 226000；2.江蘇省南通頤生酒業有限公司，江蘇 南通 226000；3.江蘇省南通市食品藥品監督管理局，江蘇 南通 226000；4.江蘇省南通市產品質量監督檢驗所，江蘇 南通 226000）

現如今，社會環境的變化促使人們的生活水平得到提升，人們對食品安全的要求也愈發嚴格。相關研究人員在現代科技的快速發展下，研發出了全新的食品安全檢測方法，其中包括針對食品中微生物檢查所使用的快速檢測方法，在掌握食品實際情況后，可以有效提高食品微生物檢測效率，在保證食品安全基礎上實現快速且高質量的檢測。為了發揮快速檢測技術優勢，本文結合食品微生物檢測現狀對快速檢測技術的應用展開討論。

1 快速檢測方法分類

在食品檢測領域，按照分析地點劃分，快速檢測方法主要分為2類，即實驗室快速檢測技術和現場快速檢測技術。①實驗室快速檢測技術。該技術對檢測場地有一定要求，必須在實驗室內進行。由檢測人員操作專業器材，對食品中的微生物進行定性定量檢測，檢測時間在2 h左右[1-2]。實驗室快速檢測普遍運用酶聯免疫法，具有效率高、結果精準等優勢。②現場快速檢測技術。食品微生物檢測中運用現場檢測技術，即在食品生產現場，通過定性、半定量法展開檢測工作，比較常用的方法有近紅外光譜法、核磁共振波譜法。這種現場快速檢測技術節省了提前準備設備的時間，檢測條件沒有過高的要求，食品生產現場隨機抽樣，效率高，且現場檢測儀器方便攜帶，因此在食品微生物檢測領域的運用也非常普遍。

2 快速檢測方法中的應用技術

2.1 免疫學技術

快速檢測方法中的免疫學技術，主要是在食品微生物檢測中應用抗原、抗體特異性反應，包括免疫磁珠法、酶聯免疫吸附技術、免疫熒光技術、免疫層析技術等[3]。

2.1.1 免疫磁珠法

免疫磁珠法屬于新免疫學檢測技術，通過磁珠表面包被具免疫反應性的抗體進行抗原抗體反應達到檢測效果。免疫磁珠法具有標靶特異性，而且成本低、操作便捷，檢測速度也比較快，支持重復操作。

2.1.2 酶聯免疫吸附技術

酶聯免疫吸附技術（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）即ELISA技術，是放射免疫與熒光兩種檢測技術的結合，在固相載體表面同時結合抗原、抗體，保持免疫活性和酶的活性，吸附食品微生物中的抗體、抗原，隨之展開定性分析、定量分析，獲得結果能夠真實反映食品中的微生物分布情況。對比傳統檢測方法，ELISA技術具有高靈敏度、快速檢測等諸多優勢。作為免疫學技術的一種，同時應用了免疫反應、層析作用，使食品微生物檢測所需時間也大量縮短。

2.1.3 免疫熒光技術

免疫熒光技術又稱熒光抗體技術，使用熒光抗體示蹤檢查抗原，該方法被稱作熒光抗體法，使用已知熒光抗原標記物示蹤、檢查抗體，則是熒光抗原法，將這兩種方法結合統稱為免疫熒光技術。熒光標記直接聯合抗原體或者其他蛋白質，使用顯微鏡便可以觀察到特異性熒光，對食品微生物進行鑒別，具有特異性強、敏感性高、速度快的特點。雙抗體夾心法中，特異性抗體和固相載體融合之后可以形成固相抗體，將未結合的抗體及時去除，隨后再加入受檢標本，這時蛋白抗原和固相抗體便會組成抗原-抗體復合物，將未結合物經過洗滌的方法去除，再加入熒光標記抗體，這時便可以結合抗原特異性組成抗體-抗原-抗體復合物，按照熒光強度使用定量方法進行蛋白抗原的檢測。該方法在檢測過程中不需要花費大量時間，具有一定的靈活性[4]。

2.1.4 免疫層析技術

應用免疫層析技術，是以層析技術、抗原-抗體特異性反應為基礎的全新免疫檢測方法。硝酸纖維素膜其中一個區帶中固定特異抗體，如果干燥硝酸纖維素的其中一端浸入到樣品中，在毛細管作用下樣品沿膜向前方移動，移動到固定有抗體區域，此時樣品的抗原會結合抗體特異性，使用免疫膠體金、免疫酶染色便可在對應區域達到顯色效果，對特異性免疫做出診斷[5]。運用免疫層析技術時，常見方法是膠體金免疫層技術，該方法利用膠體金對物體進行標記。食品微生物檢測時的免疫層析效率高，檢測結果精度也比較高，操作簡便，不會出現檢測過程中的污染問題，所以對于食品中的沙門氏菌、霍亂弧菌、布氏桿菌等微生物的檢測十分有效。

2.2 代謝學技術

當食品微生物發生新陳代謝會同時發生物理化學變化，對該變化實施檢測即為代謝學技術，具體包含了ATP生物發光法、電阻抗法、微量生化法。

2.2.1 ATP生物發光法

ATP屬于活體內部的一種不穩定物質，對樣品內ATP濃度進行檢測，得出實際活菌數量。以此為前提的ATP生物發光法可利用光度計對食品微生物熒光度進行檢測。總結ATP生物發光法的優勢在于操作便捷、效率高，在食品檢測、現場檢測中十分常見，尤其是對于乳制品包含乳酸菌、啤酒菌落總數等的檢測[6]。

2.2.2 電阻抗法

電阻抗法可以檢測出食品中的有害微生物成分，例如是否含有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌。細菌培養增殖期間的培養基有大分子物質，經過微生物分解之后成為電活性小分子物質。相關離子為培養基賦予導電性，培養基電阻抗也會在其作用下產生干擾。按照培養基中細菌繁殖屬性與特點，總結培養基電阻抗變化后便可以得出食品中的細菌類型。

2.2.3 微量生化法

微量生化法在食品微生物檢測中使用，需要應用商品化微量生化鑒定試劑盒，該檢測方法具體可分為放射測量法、微熱量法兩種類型。放射測量法利用微生物成長過程中產生的放射性二氧化碳，對微生物實際數量做出判斷[7]。微熱量法需要了解微生物成長期間產生熱量變化規律，達到鑒定微生物的效果。上述兩種方法用于菌含量檢測具有精確、高效等優勢，可以在食品中乳酸菌、大腸桿菌、酵母菌檢測中運用。

2.3 分子生物學技術

2.3.1 聚合酶鏈式反應技術

聚合酶鏈式反應技術（Polymerase Chain Reaction，PCR）是食品檢測領域的常用方法，不僅檢測效率與靈敏度高，還保證了檢測結果的精準性，能檢測出食品包含的致病菌數量與分布[8]。現階段應用PCR進行食品微生物檢測獲得了比較理想的效果，對比傳統微生物檢測方法，此方法可以實現微生物群分離、提純、分類等目的，但是在用于食品微生物檢測的過程中也存在一些不足，即僅支持已知DNA序列微生物檢測。

2.3.2 多重PCR技術

多重PCR技術本質上和常規PCR技術有很多相似之處，區別是多重PCR技術需要用到多對引物。混合物中需要加入具有互補關系引物，擴增不同DNA片段之后可以保留常規PCR技術的優勢，并進一步提高檢測效率。

2.3.3 基因芯片技術

基因芯片技術按照生物DNA種類、序列進行針對性檢測，在食品檢測領域的應用非常普遍，檢測對象為特異性微生物，可利用PCR擴增技術，使熒光標記探針、檢測食品樣品達成融合，得到的檢測結果進行分析后便可以了解食品內部微生物含量與分布情況。對比PCR技術，這種基因芯片技術可以實現檢測過程中的生物體系DNA類比，判斷食品中是否含有致病菌，但是檢測環節工作量大，無法擴大檢測規模。

2.4 色譜法

食品微生物檢測使用色譜法，主要包括液相色譜法和氣相色譜法兩種。基于液相色譜法的食品微生物檢測，高效液相色譜法檢測效率更高。色譜法作為快速檢測法在食品微生物檢測中應用，不僅檢測效率高，檢測結果同樣具有精準性[9]。

2.5 傳感器檢測法

2.5.1 基因傳感器檢測法

用基因傳感器檢測法進行食品微生物檢測，應提前得到DNA分子單鏈核苷酸序列，在傳感器上固定，與DNA單鏈經過雜交形成新雙鏈DNA，起到傳遞物理信號作用。基因傳感器具有靈敏性，且操作便捷，因此在食品微生物檢測中是優先選擇的檢測方法。基因傳感器有不同類型，例如石英晶體振蕩器，該設備應用率高，除了該設備外還包括電極電化學式基因傳感器。

2.5.2 生物傳感器檢測法

生物傳感器需要使用到敏感材料，檢測中可與食品微生物發生反應，觀察反應之后的顏色變化與離子強度變化。生物傳感器檢測法同樣具有很高的靈敏度，尤其是在大腸桿菌一類的微生物含量檢測中效果十分理想。酶免疫電流型生物傳感器在生物傳感器檢測過程中，有利于提高檢測結果精準性、檢測過程穩定性，為食品安全提供保證。

2.6 質譜技術

食品微生物檢測采用質譜技術，其本質上屬于后基因組階段的全新檢測方法，一般在海產品腐敗菌、革蘭氏陽性菌等的檢測中十分常用。在得到了有效分離之后，可以通過質譜技術鑒別，繪制光譜圖，這也是生物標記種特異性、屬特異性峰質量數，真正提高了細菌鑒定的效率。另外，質譜技術中的液相色譜分離技術、電子噴霧三重四級桿質譜聯用技術也廣泛用于動物源雙歧桿菌亞種類別鑒定、發酵型食品微生物檢測等領域。例如對蔬果、肉類食品是否受到微生物污染進行檢測，建議應用氣相色譜-質譜聯用儀、超高效液相色譜，成本不高、檢測所需時間短，而且檢測操作十分便捷。

3 結語

食品微生物檢測是保證食品安全的重要措施，快速檢測方法中涵蓋了多種技術，在實際應用中，應根據微生物檢測需求與目標，有針對性地選擇快速檢測方法，包括免疫學技術、代謝學技術、分子生物學技術、色譜法、傳感器檢測法等。這些新型檢測方法的應用解決了傳統食品微生物檢測耗時長、成本高、檢測結果精準度差等問題，不僅可以快速得出食品微生物分布情況，還為食品安全提供了保障。