◎ 高晨怡,王晨晨
(上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司,上海 200233)
隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,物質(zhì)文化生活水平的提高,人們對(duì)食品安全質(zhì)量有了更高的要求?,F(xiàn)階段,食品安全問(wèn)題已成為關(guān)系我國(guó)民生的重要問(wèn)題,引起了社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注。隨著國(guó)家對(duì)食品安全問(wèn)題的不斷重視,國(guó)家對(duì)于食品安全的檢測(cè)手段和力度也不斷加強(qiáng),食品檢測(cè)包括毒素、微生物、營(yíng)養(yǎng)成分、化學(xué)成分檢測(cè)等,主要針對(duì)輔料、添加劑、餐成品以原材料的分析與檢測(cè)[1-3]。一些腐敗微生物直接導(dǎo)致食品變質(zhì)發(fā)霉,或者產(chǎn)生一些代謝產(chǎn)物,直接增加了食品的毒性,因此對(duì)食品微生物進(jìn)行檢測(cè)對(duì)食品質(zhì)量的保障具有重要作用。傳統(tǒng)的食品微生物檢測(cè)大多采用稀釋涂平板等方法,這些方法只能檢測(cè)可培養(yǎng)的微生物,而對(duì)一些不能培養(yǎng)的微生物則無(wú)法檢測(cè)。隨著檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展,一些分子生物學(xué)手段、免疫學(xué)手段逐漸被人們利用,極大地提高了食品微生物的檢測(cè)質(zhì)量。如PCR技術(shù)、微量熱技術(shù)等能夠檢測(cè)很多不能培養(yǎng)的微生物,極大地提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。但在實(shí)踐過(guò)程中,也會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題,比如對(duì)于不同的食品種類(lèi),采用同一種方法可能檢測(cè)效果不同,有的方法過(guò)于繁瑣,檢測(cè)耗時(shí)長(zhǎng),檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。采取有效措施,尋找高效精確的檢測(cè)方法是當(dāng)前食品微生物檢測(cè)研究的主要內(nèi)容。所以分析食品微生物檢測(cè)技術(shù)的情況,對(duì)新型檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行展望具有重要作用。本文分析了當(dāng)前食品微生物檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀,并對(duì)新型檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行了展望。
PCR檢測(cè)技術(shù)是伴隨分子生物學(xué)的發(fā)展而興起的一門(mén)檢測(cè)技術(shù),通過(guò)體外快速擴(kuò)增目標(biāo)DNA片段,并對(duì)DNA片段進(jìn)行分析,從而鑒定微生物種類(lèi)。PCR技術(shù)是由Kary Mullis等人首創(chuàng)的,檢測(cè)精準(zhǔn)、檢測(cè)效率高,由于是DNA水平上的檢測(cè),微量的DNA即可檢測(cè),具有很強(qiáng)的靈敏度,受到社會(huì)大眾的廣泛使用[4-5]。PCR是利用特定引物將DNA的特定片段在聚合酶的作用下擴(kuò)增,然后對(duì)擴(kuò)增出的DNA片段進(jìn)行分析,從而分析微生物種類(lèi)或產(chǎn)品是否包含某種轉(zhuǎn)基因片段。細(xì)菌16s rDNA及真菌18s rDNA等都是微生物分析中常用的DNA片段,通過(guò)對(duì)微生物的16s rDNA或18s rDNA進(jìn)行擴(kuò)增,然后對(duì)擴(kuò)增片段進(jìn)行測(cè)序,并與數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì),從而鑒別微生物的種類(lèi),或者提取樣品所有的DNA,然后進(jìn)行16s rDNA或18s rDNA擴(kuò)增,并對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行變性梯度凝膠電泳(DGGE),然后對(duì)目標(biāo)片段進(jìn)行測(cè)序,可以鑒定樣品中微生物種類(lèi),靈敏度高,操作簡(jiǎn)便,有效避免了一些不可培養(yǎng)微生物檢測(cè)不出的情況。
這種技術(shù)也是分子生物學(xué)常用的手段,利用某些已知種類(lèi)微生物的DNA,并對(duì)其進(jìn)行同位素或其他物質(zhì)標(biāo)記,制作小分子特異性核酸片段,然后將這些片段與被檢測(cè)的微生物DNA進(jìn)行雜交,對(duì)雜交后的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè),通過(guò)檢測(cè)有無(wú)同位素的存在而辨別目標(biāo)DNA是否存在,從而鑒別微生物是否存在。核酸探針具有特異性,而且靈敏度很高,可以很好地檢測(cè)樣品中的目標(biāo)DNA。但同時(shí)核酸探針檢測(cè)技術(shù)操作量大,針對(duì)每一種微生物都要制備一種探針,而且對(duì)于一些含有微生物毒素而不含微生物的樣品則檢測(cè)不出[6]。
微生物在代謝的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一些化學(xué)物質(zhì),通過(guò)對(duì)這些物質(zhì)的檢測(cè)可以確定微生物的種類(lèi)。當(dāng)前毒素檢測(cè)的方法主要是檢測(cè)食品中所含物質(zhì)的物理化學(xué)成分與性質(zhì),檢測(cè)方法包括液相色譜、氣相色譜等手段,檢測(cè)靈敏度很高,微量的毒素也能被檢測(cè)出來(lái)。其原理是對(duì)食品中的成分進(jìn)行分析,將所得色譜圖與某種已知的化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)品比對(duì),達(dá)到檢測(cè)的目的。
生物檢測(cè)技術(shù)有直接或間接兩種方式,直接方式包括稀釋涂平板、顯微觀察等,這些方法只能鑒定可培養(yǎng)的微生物,而對(duì)不可培養(yǎng)的微生物不能檢測(cè),因此檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。間接方式主要指分子生物學(xué)方法,包括PCR技術(shù)、核酸探針技術(shù),此外還包括以下技術(shù)。
電阻抗技術(shù)的原理是微生物可以利用培養(yǎng)基中惰性物質(zhì),將惰性物質(zhì)分解成電活性的小分子,從而增強(qiáng)培養(yǎng)基的導(dǎo)電性能,阻抗也發(fā)生一些變化,通多對(duì)阻抗變化的檢測(cè)而鑒別微生物種類(lèi)。當(dāng)前這種方法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于大腸桿菌及沙門(mén)氏菌的檢測(cè),精準(zhǔn)度高,靈敏性強(qiáng)。
在微生物生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中,其周?chē)h(huán)境的熱量會(huì)發(fā)生變化,通過(guò)對(duì)熱量的變化檢測(cè),繪制產(chǎn)熱量的曲線,通過(guò)與已知曲線的對(duì)比,達(dá)到鑒定的目的。微量熱是一個(gè)群體效應(yīng),雖然單個(gè)微生物產(chǎn)生的熱量小,但作為一個(gè)群體,其產(chǎn)生的熱量可以被檢測(cè),當(dāng)前微量熱儀器已得到廣泛應(yīng)用,靈敏度高,檢測(cè)精準(zhǔn)[7]。
對(duì)培養(yǎng)基中的碳源進(jìn)行標(biāo)記,微生物在培養(yǎng)的過(guò)程中會(huì)利用這些碳源,合成自身生長(zhǎng)所需物質(zhì),并產(chǎn)生標(biāo)記CO2,然后對(duì)釋放的CO2進(jìn)行放射性檢測(cè),以此來(lái)鑒別微生物的數(shù)量。此方法操作簡(jiǎn)單、檢測(cè)準(zhǔn)確,已經(jīng)應(yīng)用于食品中大腸桿菌的檢測(cè),檢測(cè)質(zhì)量很好。
免疫分析檢測(cè)技術(shù)是將特定的熒光色素標(biāo)記在抗原或抗體上,通過(guò)與目標(biāo)抗體或抗原的結(jié)合,通過(guò)熒光顯微鏡的檢測(cè),判斷目標(biāo)抗體或抗原的存在與否,進(jìn)而檢測(cè)特定微生物[8-10]。已經(jīng)廣泛應(yīng)用于沙門(mén)氏菌、李斯特菌及葡萄球菌等微生物的檢測(cè)。檢測(cè)特異性強(qiáng)、靈敏度高,但存在非特異性的染色問(wèn)題,影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。
食品微生物檢測(cè)是食品檢測(cè)的重要組成部分,傳統(tǒng)的食品微生物檢測(cè)方法已無(wú)法準(zhǔn)確地檢測(cè)微生物,在應(yīng)用上有很大局限,有些微生物檢測(cè)不出,這些都對(duì)食品安全造成了影響。隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展,檢測(cè)手段也日益多樣化,一些分子生物學(xué)技術(shù)被運(yùn)用到食品微生物檢測(cè)中來(lái),極大地提高了食品微生物檢測(cè)的準(zhǔn)確性。除了本文中介紹的幾種手段外,還有基因芯片、流式細(xì)胞術(shù)等檢測(cè)技術(shù),每種技術(shù)都具有其相應(yīng)的特點(diǎn),在實(shí)際檢測(cè)的過(guò)程中要根據(jù)所檢測(cè)的樣品選擇不同的檢測(cè)方法,還可以綜合利用不同的方法,提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。當(dāng)前,食品及農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題是一項(xiàng)重要的公共安全問(wèn)題,關(guān)系到國(guó)民的健康及社會(huì)的穩(wěn)定。隨著科技的進(jìn)步,檢測(cè)手段也將日益多樣化,檢測(cè)精度和靈敏度也將大大提升,食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)和手段將會(huì)更加快捷、精準(zhǔn)和高效。
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