張琪
在當(dāng)前的食品工程中,PCR技術(shù)應(yīng)用十分廣泛,這一技術(shù)又被稱(chēng)為聚合酶鏈反應(yīng),是一種在DNA技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的體外擴(kuò)增技術(shù),這一技術(shù)的特點(diǎn)是針對(duì)性強(qiáng),能夠敏銳地察覺(jué)出細(xì)菌以及微生物的存在,因此,PCR技術(shù)在生物領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域以及農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域中都得到了十分廣泛的應(yīng)用,受到各界人士的普遍好評(píng)。在食品工程領(lǐng)域,這一技術(shù)還是一種全新的技術(shù),但是其優(yōu)越性已經(jīng)逐漸顯現(xiàn),所受到的關(guān)注度與日俱增。
一、PCR技術(shù)的概述
PCR技術(shù)最早出現(xiàn)在美國(guó),這一技術(shù)在不斷發(fā)展的過(guò)程中逐漸完善起來(lái),并且在食品檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)揮了重要的功能。這是一種以DNA為基礎(chǔ)的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)體外復(fù)制擴(kuò)增的功能,主要是對(duì)某個(gè)特定的DNA片段加以復(fù)制,所以又被稱(chēng)之為基因體外擴(kuò)增法。要想實(shí)現(xiàn)DNA的片段復(fù)制,首先就要將其中的一條單鏈作為模板,并且需要一個(gè)引物,通常情況下是以人工合成的核糖核苷酸作為引物加以應(yīng)用。這一技術(shù)需要熱穩(wěn)定的環(huán)境,在這種環(huán)境下,DNA會(huì)受到聚合酶的影響而出現(xiàn)體外特異性擴(kuò)增的情況。在堿基互補(bǔ)配對(duì)的基礎(chǔ)上,可以將引物與其中的DNA單鏈加以配對(duì),實(shí)現(xiàn)堿基互補(bǔ),這樣DNA的單體就會(huì)變得更加完整。新的DNA單體在合成之后,還可以進(jìn)一步變形,只要對(duì)其繼續(xù)加熱就可以,這樣在PCR技術(shù)的指導(dǎo)下,新DNA就得以形成。
這是一個(gè)不斷重復(fù)的過(guò)程,其特點(diǎn)就是能夠?qū)⒁粋€(gè)單獨(dú)的DNA單鏈加以擴(kuò)增,直到擴(kuò)增到百倍以上,所以說(shuō),PCR技術(shù)具有特異性功能,可以更加快速地將特定段的DNA進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)。
二、PCR技術(shù)在在轉(zhuǎn)基因食品中的應(yīng)用
目前,我國(guó)市場(chǎng)上的轉(zhuǎn)基因食品越來(lái)越多,只要采用必要的技術(shù)手段對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行檢測(cè),就能保證人們的生命安全,當(dāng)前我國(guó)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品中是否有外源基因DNA或者蛋白質(zhì)的檢測(cè)技術(shù)就是PCR技術(shù)。
目前國(guó)內(nèi)已有文獻(xiàn)報(bào)道,在借鑒幾種傳統(tǒng)定量PCR方法基礎(chǔ)上,建立了一種新的實(shí)時(shí)熒光定量PCR法,來(lái)對(duì)轉(zhuǎn)基因食品進(jìn)行檢測(cè)。所謂實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù),是指在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基因,利用熒光信號(hào)積累實(shí)時(shí)檢測(cè)整個(gè)PCR進(jìn)程,最后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)未知模板進(jìn)行定量方法,該法有效解決了傳統(tǒng)定量方法所存在的假陽(yáng)性及準(zhǔn)確度不高等難題。
隨著轉(zhuǎn)基因生物食品的快速發(fā)展,政府部門(mén)常常利用PCR技術(shù)對(duì)其進(jìn)行甄別,因而PCR技術(shù)就顯得尤為重要。但是,在實(shí)際應(yīng)用中,PCR技術(shù)的準(zhǔn)確性也容易受到影響,所以要將現(xiàn)代技術(shù)分析手段與PCR技術(shù)相結(jié)合,使PCR技術(shù)更加適用現(xiàn)實(shí)情況。
三、PCR技術(shù)在微生物學(xué)中的應(yīng)用
PCR技術(shù)檢測(cè)微生物的基本原理就是檢驗(yàn)其微生物的核苷酸,在PCR的技術(shù)下經(jīng)過(guò)高溫變形、低溫退火等步驟進(jìn)行大量的復(fù)制擴(kuò)增。傳統(tǒng)的對(duì)微生物進(jìn)行檢測(cè)的方法步驟十分繁瑣,需要經(jīng)過(guò)培養(yǎng)、觀察、生理生化反應(yīng)、血清鑒定等過(guò)程。而利用PCR技術(shù),僅需要幾個(gè)小時(shí),對(duì)細(xì)菌中保守的DNA進(jìn)行復(fù)制,通過(guò)離心沉淀、濾膜、過(guò)濾等方法獲得細(xì)菌,最后利用電泳法和特異性核酸探針進(jìn)行檢測(cè)其擴(kuò)增的序列。
隨著分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、基礎(chǔ)免疫學(xué)等學(xué)科的發(fā)展,盡管目前的分析精度已提高到分子水平,然而微量檢測(cè)在生命科研以及食品工程等方面還有待于提高。
由于食品的生產(chǎn)鏈條較長(zhǎng),其中的多個(gè)環(huán)節(jié)都極易受到污染從而變成不安全食品,最終對(duì)人們的身體健康造成響。這時(shí)就需要運(yùn)用更加先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)手段來(lái)對(duì)食品進(jìn)行檢驗(yàn),從而把不安全食品排除出去。過(guò)去的檢驗(yàn)方法需要較長(zhǎng)的時(shí)間,所以無(wú)法滿足當(dāng)下的需求,在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展下,PCR技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)的常規(guī)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)快速的檢驗(yàn)。所以在今后的食品工程中,應(yīng)該對(duì)這一技術(shù)加以運(yùn)用并不斷改進(jìn),使其發(fā)揮好檢測(cè)關(guān),讓人們吃到更加安全放心的食品。