◎ 朱 群
(品升商品檢測(上海)有限公司,上海 201108)
聚合酶鏈式反應(yīng)即為PCR技術(shù),其主要原理是擴增特定的DNA片段。美國學者最早提出和開發(fā)利用該技術(shù),之后慢慢在食品微生物檢驗檢測中開始運用。實踐研究表明,該技術(shù)的運用可以有效縮短食品微生物檢驗檢測時間,食品微生物檢出率也可以得到大大提升,有效篩查致病微生物。
蠟樣芽孢桿菌以及金黃色葡萄球菌等是引起食物中毒的主要致病菌。相關(guān)專家的實驗研究表明,如果食品中的產(chǎn)氣莢膜桿菌含量過高,就會有食物中毒現(xiàn)象發(fā)生;如果食品中的蠟樣芽孢桿菌有過高含量,也會有食物中毒現(xiàn)象出現(xiàn)。根據(jù)這些研究表明,在食品微生物檢驗檢測中,除了要識別危害有生物之外,還需要對致病菌的數(shù)量科學檢測[1]。
①對菌落總數(shù)進行檢測。通過對食品中菌落總數(shù)的檢測,可以判斷食品污染程度。在具體實踐中,需要取樣1 g左右的食品,然后對其中的菌落數(shù)量有效檢驗。②檢測大腸菌群,在37 ℃的條件下培養(yǎng)24 h,可產(chǎn)氣、產(chǎn)配以及革蘭氏染色陰性無芽孢桿菌[2]。
常規(guī)PCR檢測的原理較為簡單,將適量聚合酶加入到DNA模板和相應(yīng)引物的混合物中,催化之后,擴增DNA片段,其經(jīng)歷周期較多,DNA模板發(fā)揮著重要的作用。且在每一個周期內(nèi),都會有相應(yīng)的DNA片段產(chǎn)生,并且能直接將其作為循環(huán)模板使用,由此可知,在這個過程中,反應(yīng)產(chǎn)物會不斷增加。20世紀八九十年代,研究人員借助于沙門氏菌基因來設(shè)計引物,實驗表明,運用PCR技術(shù)可以有效檢測出多種菌類,且有99.5%左右的檢出率,效果比較顯著,值得大力推廣和應(yīng)用常規(guī)PCR檢測技術(shù)。
本檢測方法類似于常規(guī)PCR檢測技術(shù),但也存在著一定差異,其需要將更多的引物加入到反應(yīng)體系之中。如果混合物中的引物存在著互補關(guān)系,就可以將差異化的DNA片段增設(shè)于反應(yīng)管中。實踐研究表明,多重PCR檢測技術(shù)不僅具有常規(guī)檢測方式的優(yōu)勢,還可以有效減少檢測步驟,預(yù)期檢測目標順利實現(xiàn)。此外,多重PCR檢測技術(shù)能夠同時檢測多個基因,效率更高。但需要注意的是,多重PCR檢測技術(shù)也存在著一定的問題,如檢測效率和敏感度較低等,需要在日后研究中加以革新。
很多學者都對多重PCR檢測技術(shù)的運用進行了實驗研究,其中經(jīng)常用到的有大腸類細菌和沙門氏菌檢測。結(jié)果表明,在食品微生物檢驗檢測中運用多重PCR技術(shù),檢測率超過60%,具有較大的應(yīng)用價值。
逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)即RT-PCR檢測技術(shù),其主要工作原理是提取細胞中的RNA,將其作為模板獲取cDNA,之后有效擴增PCR。檢測實踐表明,RT-PCR技術(shù)具有較高的靈敏度,提升了樣品分析的精確度。有專家在河流樣品和動物糞便檢測中采用了RT-PCR技術(shù),檢測發(fā)現(xiàn),DNA和RNA菌體之間存在有較大的差異,且兩種類型的噬菌體也存在著不同。因此,檢測菌體時,可以極易分開噬菌體的陰性和陽性,在微生物檢測中可以發(fā)揮較大的價值。
實踐研究表明,傳統(tǒng)自動化檢測技術(shù)的檢測時間較長,且檢測準確性不高,微生物檢測工作效率得不到保證。因為微生物檢測涉及較多方面的內(nèi)容,需要在不同項目一一檢測,如微生物成長環(huán)境、生長溫度等,這樣就需要花費大量的時間和精力,檢測環(huán)節(jié)較多,工作效率不高。而PCR技術(shù)屬于高自動化檢測技術(shù)的范疇,通過應(yīng)用PCR技術(shù),所有的檢測程序一個人就可以完成,人機一體化得到實現(xiàn),檢測步驟得到簡化,工作效率得到提升,對于我國現(xiàn)代食品行業(yè)的發(fā)展,也起到了有效的促進作用[3]。
傳統(tǒng)的檢測技術(shù)需要較長的檢測周期,一般在2~4天,甚至還需要1周左右,可能導致檢測結(jié)果還沒有出來,而食品已經(jīng)在市場流通,存在著嚴重的滯后性,不利于我國食品行業(yè)的整體發(fā)展。而PCR技術(shù)則有效地解決了這個問題,檢測過程只需要幾個小時或者1天左右即可。
進入新時期后,我國食品類型日趨豐富,也出現(xiàn)了更多種類的微生物,傳統(tǒng)的檢測技術(shù)在食品微生物分離方面就存在著較大難度,更別說對食品微生物種類有效辨別。其中,活性薄弱菌落的檢測是制約傳統(tǒng)檢測技術(shù)的一大關(guān)卡,檢測和培養(yǎng)難度較大,食品微生物檢測受到了影響。而通過PCR技術(shù)的運用,則可以對食品微生物類型有效檢測,根據(jù)檢測結(jié)果,更好地開展食品生產(chǎn)監(jiān)督工作,保證食品安全。
PCR技術(shù)屬于分子生物學的范疇,目前,還有其他的先進檢驗檢測技術(shù),如生理生化技術(shù)、免疫學檢測技術(shù)等。
生理生化技術(shù)也被稱為代謝學技術(shù),其主要是借助于菌體代謝產(chǎn)物,來對菌種的情況進行檢測。其中,廣泛運用到的ATP生物發(fā)光法、微量生化法等都屬于生理生化技術(shù)。以ATP生物發(fā)光法為例,因為ATP存在于所有的生物活體中,通過檢驗樣品中的ATP濃度,就可以有效獲取其中的活菌數(shù)量;借助于光度計,來檢測熒光素的熒光強度,就可以對細菌數(shù)量有效確定。實踐研究表明,本技術(shù)可以節(jié)約時間,簡捷性較好,因此得到了較為廣泛的運用。另外一種方法是微量生化法,放射測量法、微熱量技法等都屬于微量生化法的范疇,前者主要是利用微量放射性標記物標記菌種生長所需碳水化合物來有效檢測菌種生長過程中產(chǎn)生的放射性二氧化碳,由此有效測定食品菌量;后者則是借助于菌生長產(chǎn)熱變化情況來有效鑒別菌種。實踐研究表明,微量生化法在食品微生物檢驗檢測中具有較快的檢測速度和較高的準確度,值得推廣和運用。
在食品生物檢驗檢測中,免疫學檢測技術(shù)主要利用的是抗原-抗體的特異性反應(yīng),將微生物的特異基因表達產(chǎn)物作為作用對象。免疫磁性微球法是其重要代表技術(shù),近些年來其逐漸發(fā)展起來,有效結(jié)合了免疫學的特異性和固化試劑的優(yōu)勢,能夠更加快速、高效地開展食品檢驗檢測工作?,F(xiàn)階段,在肉類、水果、蔬菜等食品樣品的微生物檢驗檢測中已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用本技術(shù)。此外,酶聯(lián)免疫吸附法等也是免疫學檢測技術(shù)的重要代表,本種技術(shù)的基礎(chǔ)為抗原及抗體反應(yīng)特異性結(jié)合高效的酶作用。實踐研究表明,采用酶聯(lián)免疫吸附法,可以定性定量檢測目標微生物,效果突出。酶聯(lián)免疫吸附法又可以分為間接法、競爭法等多種類型,不僅可以臨床診斷,還能夠測定小分子,被廣泛運用到食品安全檢驗檢測領(lǐng)域內(nèi)。在乳制品的檢驗檢測實踐中,還可以有機結(jié)合熒光分析法和酶聯(lián)免疫吸附法。實踐研究表明,免疫學檢測技術(shù)效率較高,未來有很大的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。
質(zhì)譜技術(shù)也被廣泛運用到了食品微生物檢驗檢測中,其主要技術(shù)基礎(chǔ)為蛋白質(zhì)組學、轉(zhuǎn)錄組學和代謝組學等。食品微生物檢驗中,質(zhì)譜技術(shù)、核磁共振技術(shù)等得到了廣泛運用,具有較大的發(fā)展?jié)摿?。其中,一般在海產(chǎn)品腐敗菌的檢驗中較多的應(yīng)用質(zhì)譜技術(shù)方法,且能有效檢驗檢測革蘭氏陽性菌,具有不錯的效果。根據(jù)相關(guān)研究,在亞種區(qū)分方面經(jīng)常會運用分子生物學技術(shù),但是工業(yè)快速檢驗檢測需求無法滿足;針對這種情況,就需要積極應(yīng)用質(zhì)譜技術(shù)。實踐結(jié)果表明,通過科學運用質(zhì)譜技術(shù),可以更加快速、高效的檢驗牛奶、水果、肉類和蔬菜等食品菌種。
食品安全問題會直接影響到人們身體健康和生命安全,因此,就需要充分重視食品微生物檢驗檢測工作。隨著時代的發(fā)展,目前出現(xiàn)了一大批新型檢驗檢測技術(shù),如PCR技術(shù)。和傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比,這些新技術(shù)具有較大優(yōu)勢,節(jié)約時間,效率更高。但在未來發(fā)展中,依然要對各種檢驗檢測技術(shù)不斷創(chuàng)新和改良,以便更加及時和高效地開展食品微生物檢驗檢測工作。