微生物檢測技術在食品檢驗中的應用

摘 要：隨著生物科技的快速發展，具有較高檢測效率和精準性的微生物檢測技術逐漸成為食品安全領域不可或缺的檢測工具，其在食品檢測中的應用愈發受到社會的關注。鑒于此，本文介紹微生物檢測技術，闡述微生物檢測技術在食品檢驗中的應用范圍以及應用要點，以供相關領域人員參考和借鑒。

關鍵詞：微生物檢測技術；食品安全；食品檢驗

Application of Microbiological Detection Technology in Food Inspection

ZHANG Lin

（Heze City Food and Drug Inspection and Testing Research Institute， Heze 274000， China）

Abstract： With the rapid development of biotechnology， microbial detection technology with high detection efficiency and accuracy has gradually become an indispensable detection tool in the field of food safety， and its application in food detection has attracted more and more attention from the society. In view of this， this paper introduces the microbial detection technology， and expounds the application scope and application points of microbial detection technology in food inspection， so as to provide reference and reference for personnel in related fields.

Keywords： microbiological detection technology; food safety; food inspection

隨著健康意識的不斷提升，人們對食品安全管理工作提出了更高的要求。鑒于微生物污染是誘發食品質量安全問題的一個重要因素，為了更有效地保障大眾的生命健康，必須進一步提升食品微生物檢測的質量和水平。近年來，隨著生物科技的快速發展，耗時較長、敏感性和特異性有限的傳統微生物檢測方法，逐漸被酶聯免疫吸附測定、聚合酶鏈式反應檢測、基因探針檢測、生物傳感器檢測等現代化微生物檢測技術取代，使得食品微生物檢測的準確性、靈敏度及效率得到顯著的提升。由此可見，為了進一步提升食品微生物檢測的技術水平，強化食品質量安全保障工作，深入探索微生物檢測技術在食品檢驗中的應用具有重要的現實意義。

1 微生物檢測技術

1.1 酶聯免疫吸附測定

酶聯免疫吸附測定是一種基于抗原-抗體反應的高通量微生物檢測技術。其檢測原理是將固定有特異性抗體的固相載體與待檢樣品接觸，若待檢樣品中存有目標微生物，則接觸過程中目標微生物會與特異性抗體結合。隨后，添加酶標二抗和底物，通過顯色反應的強度即可實現目標微生物的定性、定量檢測。實際應用中，酶聯免疫吸附測定又可細分為“直接型”“間接型”“夾心型”“競爭型”4種類型。其中，夾心型酶聯免疫吸附測定是將兩種特異性抗體分別固定在固相載體和酶標抗體中，通過“夾心”形式來檢測目標微生物，因此具有更高的特異性和靈敏度，且在食品檢測中的應用更為廣泛。為了保證酶聯免疫吸附測定的精準性，用于標記的酶應具備室溫下穩定、有高度的活性和敏感性、反應產物易于顯現的特性，如葡萄糖氧化酶、堿性磷酸酶、辣根過氧化物酶等。因具有高靈敏度、高特異性和操作簡便的特點，現階段酶聯免疫吸附測定被廣泛應用于食品中沙門氏菌、大腸桿菌等病原微生物或致病因子的快速檢測[1]。

1.2 基因探針檢測

基因探針檢測是一種通過遺傳物質來快速識別特定種類微生物的技術形式。其核心檢測原理是基于核酸的互補配對原則，針對目標微生物設計帶有放射性或熒光標記的特異性基因探針。檢測時，將基因探針與待檢樣品接觸，若待檢樣品中含有目標微生物，則基因探針會與目標微生物中特定的DNA或RNA序列進行特異性雜交，形成穩定的雙鏈結構。檢測技術人員可通過熒光或放射信號的強弱來識別目標微生物及判斷濃度。實際應用中，基因探針檢測的優勢體現在3個方面。①具有高度的特異性，能夠實現低豐度微生物的靈敏檢測。②可直接檢測目標微生物的基因，檢測過程無須進行微生物培養，針對生長緩慢、難以培養的病原微生物具有理想的檢測效果。③可同時對待檢樣品中多種微生物進行同步檢測，能夠滿足復雜目標的檢測需求[2]。

1.3 生物傳感器檢測

生物傳感器檢測是一種將抗體、酶、DNA探針等特異性生物識別元件與物理/化學傳感器有機結合后，進行微生物識別檢測的技術形式。目前，食品安全檢測領域廣泛使用的生物傳感器主要由生物識別元件、信號轉換器、信號處理器3部分組成。其檢測原理是將生物傳感器與待檢樣本接觸，生物傳感器中的生物識別元件（抗體、酶、DNA探針等）會通過特異性生化反應識別樣本中存在的目標微生物。與此同時，信號轉換器會將識別過程轉化為物理/化學信號，信號處理器則會將這些信號處理放大，使其更易被觀察、讀取和解釋。通過物理/化學信號的科學分析，檢測技術人員便可完成待檢樣品中目標微生物的精準分析。實際應用中，基因探針檢測的優勢體現在兩個方面。①具有良好的可移植性和靈敏度，檢測設備小巧便捷，非常適合病原性微生物的現場快速檢測。②設計非常靈活，可根據不同類型微生物的檢測需求進行針對性設計和定制檢測[3]。

1.4 聚合酶鏈式反應檢測

聚合酶鏈式反應檢測是一種通過體外擴增特定DNA片段來檢測目標微生物的技術。其核心檢測原理是利用高溫變性和低溫退火的循環過程模擬DNA的天然復制過程，使目標DNA序列迅速擴增，由此實現待檢樣品中目標微生物的高靈敏度檢測。其檢測過程包含3個環節。①通過化學裂解、酶裂解、物理裂解等方法提取模板DNA，并以93 ℃的溫度對其持續加熱一定時間，使其變性解離為單鏈。②加入引物并降溫至55 ℃，此時解離出的單鏈會按照堿基互補配對原則與引物結合。③恒溫至72 ℃并添加DNA聚合酶，此時單鏈與引物的結合物會在DNA聚合酶的作用下，以靶序列為模板、以dNTP為反應原料，按照堿基互補配對與半保留復制原則，形成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈。重復上述3個環節，即可實現特定DNA片段（模板DNA）的擴增。在此基礎上，通過凝膠電泳、熒光定量PCR和數字PCR等檢測方法，便可實現目標微生物的定性定量檢測。此類技術形式最突出的優勢在于能夠在短時間內快速擴增極少量的特定DNA片段，因此具有非常高的檢測靈敏度、特異性和精準性[4]。

1.5 環介導恒溫放大技術

環介導恒溫放大技術能夠在恒溫條件下（60～65 ℃），借助多引物擴增系統，在短時間內對待測樣品中的目標DNA片段進行高效擴增。相較于聚合酶鏈式反應檢測技術，該技術不需要模板的熱變性、溫度循環、電泳及紫外觀察等過程，且具有特異性強、操作簡單、檢測快速、檢測范圍廣以及檢測靈敏度高等特點。在實際應用過程中，該技術的核心檢測原理是針對目標DNA（靶基因）上的6個區域設計6條引物，分別為2條外引物、2條內引物和2條環引物。在恒溫條件下，利用鏈置換型DNA聚合酶，如Bst DNA聚合酶等進行擴增反應。此時，靶基因可在極短的時間內進行擴增，并產生大量的白色沉淀（焦磷酸鎂）。檢測人員通過肉眼觀察檢測樣品是否出現白色沉淀來判斷樣品中是否含有靶基因（檢測目標物），從而實現檢測目標物的定性分析。為了保證檢測的精準性，可利用膠體金檢測、熒光檢測、濁度檢測等方法，更加精準地檢測、判斷樣品中是否含有檢測目標物。相較于聚合酶鏈式反應技術，環介導恒溫放大技術更適用于現場快速檢測。目前，該技術已廣泛用于食品中大腸桿菌、沙門氏菌等病原性微生物的檢測中，并獲得了較為理想的應用效果。

2 微生物檢測技術在食品檢驗中的應用范圍

2.1 生產環境檢測

食品生產加工環境的潔凈程度關乎食品的質量安全性。因此，對食品生產加工環境中的病原性微生物進行嚴格檢查是微生物檢測技術在食品安全檢驗中的一個重要應用范圍?；谖⑸餀z測技術的應用，及時發現并控制食品生產環境中潛在的微生物污染源，能夠有效預防病原性微生物誘發的食品安全問題，對于食品企業構建科學化、規范化生產環境控制體系，提升食品生產整體衛生水平具有積極的支撐作用。例如，某肉類加工廠在運營生產過程中，會嚴格按照相關規范標準的要求，定期使用無菌棉簽擦拭生產線設備（傳送帶、切割工具等）表面，然后將棉簽上的樣本提取并進行酶聯免疫吸附測定，通過顯色反應的強度來判斷生產線設備表面病原性微生物的存在情況及含量，根據檢測結果及時開展針對性的清潔和消毒工作，以此有效降低食品安全問題的發生概率[5]。

2.2 原輔料質量檢測

食品生產過程中，原輔料的質量對于最終產品的食品安全性具有決定性的影響。因此，對原輔料中的病原性微生物進行嚴格檢查是微生物檢測技術在食品安全檢驗中的另一個重要應用范圍?；谖⑸餀z測技術的應用，及時發現攜帶或滋生霉菌、細菌等病原性微生物的原輔料，避免這些存在質量問題的原輔料投入生產環節中，能夠從根源上保證食品產品的質量安全性。根據現行規范標準的要求，食品生產原輔料微生物檢測需包含細菌總數、特異性致病因子、腐敗菌、指標微生物和霉菌與酵母菌等關鍵指標，以此最大限度地保證原輔料的質量安全性。例如，某乳制品生產企業在進行產品生產前，會利用聚合酶鏈式反應檢測技術對來自不同供應商的鮮奶樣品（原料）進行嚴格的微生物檢測，精準判斷原料中金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、克羅諾桿菌和地衣芽孢桿菌等病原性微生物的存在情況，對于檢測未達標的原料不予使用并立即通知供應商采取整改措施，以此確保企業生產食品的質量安全性[6]。

3 微生物檢測技術在食品檢驗中的應用要點

3.1 樣品質量控制

食品檢驗中，待檢樣品的質量將直接影響最終的檢驗結果。因此，在應用微生物檢測技術進行食品檢驗時，必須切實做好樣品質量控制工作。常規要求包括兩個方面。①采樣環節，應先對采樣目標的基本信息進行核對，然后遵循無菌采樣、多點采樣等原則進行樣品提取，過程中必須嚴格按照相關技術規范對操作流程和取樣環境進行科學控制，以此確保樣品的代表性和質量性。②封裝運輸環節，當樣品采集完畢后應使用石蠟、特殊紙黏著劑等材料對樣品進行規范化包裝和封口，同時認真、完整地填寫樣品信息。微生物檢測樣品采集完畢后需在

6 h內送達實驗室，運輸過程中需根據樣本特征和檢測技術要求，靈活采取低溫保存、添加RNA保護劑等措施并科學控制保存溫度[7]。

3.2 實驗室內部控制

為保障微生物檢測技術在食品檢驗中的應用效果，最大限度地確保檢測結果的精準性，還需切實做好實驗室內部質量控制工作。①嚴格按照相關規范標準定期對實驗室內的空氣及器物表面進行清潔和消毒，將微生物污染風險降至最低。②定期對檢測儀器進行校準和維護，確保檢測儀器功能狀態正常。例如，聚合酶鏈式反應檢測應定期進行溫度校準，以此確保擴增反應的準確性。③檢測時，應由兩名以上不同資質的檢測技術人員獨立對同一樣品進行檢測并將結果一致性閾值設定在99.5%以上。只有達到該閾值的檢測結果才能認定有效性。④建立嚴格的質量控制體系。例如，在進行聚合酶鏈式反應檢測時應包含陽性和陰性對照樣本，確保擴增反應的特異性和準確性；每月至少1次利用標準物質進行內部校準并確保偏差率≤0.1%；針對關鍵樣品，應采用不同技術方法進行多次檢測，通過對比分析驗證檢測結果的科學性[8]。

4 結語

綜上所述，為了更好地保證食品的質量安全性，食品安全檢測機構應通過酶聯免疫吸附測定、基因探針檢測、生物傳感器技術、聚合酶鏈式反應檢測等多種形式，將微生物檢測技術靈活運用到食品檢驗中，從食品生產環境和食品原輔料質量兩個層面對食品中的病原性微生物進行精準檢測和有效控制，以此最大限度地避免食品因微生物因素而出現質量安全問題。

參考文獻

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