孫妤婕

（武漢科技大學化學與化工學院，湖北武漢 430081）

隨著科學技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來我國食品行業(yè)也發(fā)展迅速，但是食品質(zhì)量發(fā)展現(xiàn)狀并不樂觀，因食品問題引起的不良事件越來越多，因此食品安全如今成為全民關(guān)注的焦點之一。為保證食品的安全和質(zhì)量，大量的生物技術(shù)被運用到食品檢驗中，有效檢測食品安全，為食品安全提供技術(shù)上的支持。

1 食品檢驗的對象

食品檢驗主要用于對人體有害物質(zhì)的檢驗，主要有以下幾類[1]：

1.1 治病菌和有害微生物的檢驗

包括大腸桿菌、葡萄球菌和沙門氏菌等，當它們的含量達到一定程度時會引起人體的細菌感染，導(dǎo)致疾病的發(fā)生和傳播。

1.2 生物毒素類物質(zhì)的檢驗

常見的有黃曲霉素和肉毒素。

1.3 藥物殘留和化肥殘留物的檢驗

主要包括農(nóng)藥殘留物、獸藥殘留物及化肥殘留物等，其含量必須控制在安全范圍內(nèi)。

1.4 重金屬離子的檢驗

土壤、水系中的重金屬離子可能會導(dǎo)致食品重金屬含量超標，導(dǎo)致人體中毒和器官衰竭，甚至危及生命。

1.5 轉(zhuǎn)基因成分的檢驗

由于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全性有待進一步驗證，人們對于食品中轉(zhuǎn)基因成分的檢驗也愈加關(guān)注。

2 食品檢驗的過程

實際操作中，可將食品檢驗工作分為以下幾步。首先，抽樣檢測。該步驟通常有固定的操作步驟，有特定的工作人員按規(guī)劃制度進行。其次，樣品制備。該步即將抽檢樣品按要求混合制備以便檢測。然后，進行檢驗前的準備工作。該步需根據(jù)樣品及檢驗?zāi)繕诉x擇合適的檢驗方法，并進行環(huán)境衛(wèi)生準備及儀器準備等。最后，按相關(guān)要求進行樣品檢驗。

3 食品檢驗領(lǐng)域中生物技術(shù)的應(yīng)用

3.1 分離培養(yǎng)法

該法是通過對食品中有毒有害微生物進行分離和培養(yǎng)，獲取微生物，然后進行形態(tài)和生物特征的檢驗，接著采用電子顯微鏡或光學顯微鏡對微生物進行確認。

3.2 生理生化檢測技術(shù)

3.2.1 ATP生物發(fā)光法

通過檢測食品樣品中的ATP濃度可以計算出活菌的數(shù)量，再使用光度計檢測熒光強度即可確定細菌的數(shù)量。

3.2.2 微量生化法

主要分為微熱量技方法和放射測量方法。前者運用不同菌種在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的熱量不同的原理而進行區(qū)分。后者則通過菌群發(fā)展過程中產(chǎn)生的放射性CO2的量得出食品樣品中菌群的種類及數(shù)量。通常后者的精確度更高且檢驗速度較快，因而更常使用。

3.3 免疫學檢測技術(shù)

3.3.1 免疫凝集

該法運用在電解質(zhì)環(huán)境中，顆粒狀的抗原能夠與之對應(yīng)的抗體結(jié)合在一起而生成人眼可見的凝集塊的凝集反應(yīng)原理。主要用來檢驗抗體的效價，以及區(qū)分細菌、病毒的種類[2]。

3.3.2 熒光免疫法

將待檢樣本加以固定，在其上滴加熒光抗體溶液，一段時間后進行洗脫，然后利用專門的儀器檢測反應(yīng)后的樣品的熒光特征，判斷其屬性。例如微型自動熒光酶分析即運用此原理。光散射信號可以有效反映細胞體積大小，熒光信號強弱可反映檢測物質(zhì)濃度大小，將數(shù)據(jù)集合即可用于定量分析。

3.3.3 沉淀反應(yīng)法

分為單向擴散和雙向擴散兩種。對單向擴散而言，每一種抗體或者抗原在瓊脂中擴散的速度存在差異，將待測樣品放入瓊脂內(nèi)部時會因擴散速度的差異產(chǎn)生多條存在一定距離的沉淀帶。而雙向擴散中，抗原及抗體會朝著瓊脂的中心位置擴散，生成一條條沉淀帶。由此，根據(jù)沉淀帶的數(shù)量多少可有效確定食品樣品中所包含的抗原及抗體種類。

3.3.4 免疫電泳法

該方法將電泳以及瓊脂擴散沉淀反應(yīng)兩者結(jié)合運用。首先是把抗原置于瓊脂凝膠內(nèi)部進行電泳，蛋白質(zhì)抗原經(jīng)電泳后會帶電，此時會朝負極方向運動，待添加抗血清之后，區(qū)點不一樣的抗原可與抗體發(fā)生沉淀反應(yīng)，且二者相接觸后會形成一條沉淀帶，依據(jù)沉淀帶所處的位置可檢驗得出蛋白質(zhì)的各種組分。

3.4 生物酶檢測技術(shù)

3.4.1 酶聯(lián)免疫吸附法

首先將待測樣品固定于某固相載體表面，然后加入與待測抗原對應(yīng)的抗體溫育，洗脫后加入針對上述抗體的酶聯(lián)抗體，洗脫后再加入底物，根據(jù)反應(yīng)的顏色判斷檢驗結(jié)果。該法實用性強、靈敏度高且檢測結(jié)果準確，因而已被廣泛運用。

3.4.2 多酶偶聯(lián)測定法

如果待檢測的物質(zhì)無法使用物理或化學方法進行檢驗，則可選擇兩種或以上的酶對其展開連續(xù)式或平行式的偶聯(lián)反應(yīng)。經(jīng)過多次反應(yīng)后，不易檢驗的底物就轉(zhuǎn)化為易檢驗的底物。

3.5 PCR法檢測技術(shù)

該法原理即酶促DNA合成反應(yīng)。結(jié)合食品檢驗工作內(nèi)容及要求等，依次收集樣品、制作模版、進行PCR反應(yīng)及瓊脂糖凝膠電泳，然后科學分析實驗過程及結(jié)果。該方法可以顯著提高檢驗精確性，因而使用較多。

3.6 生物傳感器檢測技術(shù)

將被測物質(zhì)與固定在載體上的特定分子識別物質(zhì)進行結(jié)合，利用微電子技術(shù)將過程中產(chǎn)生的生物活性物質(zhì)轉(zhuǎn)化為光、電、溫度等信號輸出到分析儀器上。該法檢驗結(jié)果精確、效率高、成本低，是目前食品檢驗領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的生物技術(shù)[1]。

3.7 生物芯片技術(shù)

主要是采用微量點樣和光導(dǎo)原位合成標記食品樣品中的生物分子，然后對大量的生物分子進行排序、固化和指定載體，并形成二維分子排序，再將其雜交于標記的生物分子上，然后應(yīng)用相關(guān)儀器測定和分析生物分子信號強度[3]。該法具有樣品用量少、檢測時間短、高通量等優(yōu)勢，此外由于生物芯片具有良好的特異性，能有效保證檢驗結(jié)果的準確性。

3.8 代謝學電阻抗法

由于培養(yǎng)基中富含細菌，持續(xù)生長繁殖后，會使培養(yǎng)基內(nèi)脂類等大分子物質(zhì)新陳代謝加快并形成電活性小分子物質(zhì)，因而能夠使培養(yǎng)基電導(dǎo)性增強，使培養(yǎng)基電阻抗受到影響，經(jīng)分析后對細菌類別可加以確定[4]。

4 食品檢驗中生物技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

4.1 越來越多樣

我國工業(yè)化進程進一步加快，工業(yè)生產(chǎn)帶來的各類污染問題愈來愈嚴重，導(dǎo)致食品受到污染的現(xiàn)象也日益突出。由于各類污染源所引起的對食品的污染也越來越復(fù)雜，因此傳統(tǒng)的單一的檢驗技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們的需求，所以多樣化的生物檢驗技術(shù)顯得十分重要，只有如此，才能保障人們的食用食品安全。

4.2 越來越高效

隨著科學技術(shù)的日益進步，生物技術(shù)的應(yīng)用將會朝著高效性的方向發(fā)展。要想在短時間內(nèi)，用較少的樣品量就可得到精確性較高的檢驗結(jié)果，提高檢驗的效率，那么提高生物技術(shù)應(yīng)用的高效性就顯得尤為重要。例如，結(jié)合我國相關(guān)法規(guī)，應(yīng)用PCR法進行檢測可以顯著提高食品安全的檢驗效率。

4.3 越來越靈敏

所使用生物技術(shù)的靈敏性與食品檢驗結(jié)果直接相關(guān)，所用技術(shù)的靈敏性越高可直接提高食品檢驗的精確度，因此食品檢驗工作中對于所用技術(shù)的靈敏度要求也日趨嚴格。只有提高生物技術(shù)的靈敏度，才能使得檢驗結(jié)果更加準確，以便更好地保障食品的質(zhì)量安全。

5 結(jié)語

食品于人的重要性不言而喻，因而食品安全問題越來越引人關(guān)注，由此食品檢驗方面也越來越受到重視。生物技術(shù)是綜合運用生物化學、微電子、生物學以及醫(yī)學技術(shù)等發(fā)展而來，取代了傳統(tǒng)的分析技術(shù)，以其應(yīng)用廣泛、精確度高、操作簡便和使用高效等優(yōu)勢，現(xiàn)已在食品檢驗領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用和不斷發(fā)展。