丁衛(wèi)平，張士財(cái)，汪斌

(1.濱州市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，山東 濱州 256600;2.廣西科學(xué)院國(guó)家非糧生物質(zhì)能源工程技術(shù)研究中心，南寧 530007)

1 分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展與人民群眾生活水平的迅速提高，人民群眾對(duì)食品品質(zhì)的要求越來(lái)越高。滿足廣大人民群眾的需求離不開(kāi)監(jiān)管部門的有效監(jiān)管，而有效監(jiān)管的基礎(chǔ)則是食品檢測(cè)部門的技術(shù)支撐。這就對(duì)食品檢測(cè)行業(yè)提出了更高的要求，需要食品檢測(cè)技術(shù)吸取最新的科技成果，跟上時(shí)代的步伐。

當(dāng)前，除了色譜、質(zhì)譜等傳統(tǒng)化學(xué)分析技術(shù)持續(xù)發(fā)展外，分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，其在食品摻偽、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品鑒定、過(guò)敏原檢測(cè)、致病微生物鑒別等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。以調(diào)味品為例，分子生物學(xué)技術(shù)可以用于產(chǎn)品摻偽的檢測(cè)，如可以檢測(cè)芝麻醬中是否有芝麻成分[1]、調(diào)味品制作用的原料是否含有轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品[2]、雞精中是否有雞源性成分[3]，也可以用于調(diào)味品中微生物群落結(jié)構(gòu)的檢測(cè)[4-6]，還可以用于檢測(cè)調(diào)味品中是否有非法添加成分如罌粟等[7]。與其他檢測(cè)方法相比較，分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)揮著獨(dú)特而不可替代的作用，越來(lái)越多的食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)識(shí)到了建設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的重要性[8]。近年來(lái)，食品分子生物學(xué)檢測(cè)方面的研究已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是由于一些因素的限制，分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀仍不容樂(lè)觀，具體體現(xiàn)在食品分子生物學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量少、管理不夠規(guī)范、專業(yè)技術(shù)人員缺乏、抽檢樣品分子生物學(xué)檢測(cè)指標(biāo)少等方面。而這種局面的改變就迫切需要社會(huì)各方面力量推進(jìn)分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用，更好地為食品安全工作保駕護(hù)航。

2 食品分子生物學(xué)檢測(cè)發(fā)展的限制因素

在食品檢測(cè)領(lǐng)域，PCR擴(kuò)增、熒光定量PCR、二維電泳等分子生物學(xué)技術(shù)已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用并發(fā)揮著其他化學(xué)分析技術(shù)不可替代的作用。但是，與傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)相比，分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用范圍仍不夠廣泛。將分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用限制因素主要?dú)w結(jié)為以下幾個(gè)方面。

2.1 分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室自身的特點(diǎn)

從分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室自身來(lái)說(shuō)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及費(fèi)用高、資金投入大、對(duì)檢驗(yàn)人員以及運(yùn)行管理的高要求都限制了其發(fā)展。

張麗霞、賈海燕對(duì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的儀器配置進(jìn)行了初步歸納[9]。從文章中可以看到分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室要求的實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類多、數(shù)量多，僅冷藏設(shè)備就需要配置多種規(guī)格，有些設(shè)備如核酸提取儀、熒光定量PCR儀、超微量分光光度計(jì)、凝膠成像儀、超低溫冰箱等價(jià)格不菲，致使很多食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)財(cái)力上難以承擔(dān)，限制了分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)機(jī)構(gòu)中的應(yīng)用。

分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)及運(yùn)行管理與只做化學(xué)分析的食品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室也有很大不同。分子生物學(xué)檢測(cè)靈敏度高，但由于PCR擴(kuò)增產(chǎn)物拷貝量大，其在檢測(cè)過(guò)程中易產(chǎn)生難以消除的氣溶膠污染[10]。據(jù)計(jì)算，一個(gè)氣溶膠顆?？珊?8000拷貝, 因而由其造成的污染是一個(gè)值得特別重視的問(wèn)題，處理不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)室污染，甚至關(guān)閉[11]。而且分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室往往綜合了生物學(xué)和化學(xué)兩種類型的實(shí)驗(yàn)設(shè)置，安全隱患多，從而增加了管理中的危險(xiǎn)因素[12]，這就對(duì)分子生物學(xué)的建設(shè)及管理提出了更高的要求。為保證檢驗(yàn)質(zhì)量，在建設(shè)之初檢測(cè)機(jī)構(gòu)就要嚴(yán)格按照GB/T 27403-2008及GB/T 19495.2-2004等標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)分子生物學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，確保檢驗(yàn)場(chǎng)所符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從源頭上減少污染。在日常檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)設(shè)計(jì)陽(yáng)性對(duì)照、陰性對(duì)照、空白對(duì)照檢查實(shí)驗(yàn)室的污染情況。除此之外，分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室中樣品的傳遞、不同房間衣服的更換、DNA殘留的消除等也有非常嚴(yán)格的規(guī)定。建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及運(yùn)行管理的高要求限制了食品分子生物學(xué)檢測(cè)的發(fā)展。

高規(guī)格的實(shí)驗(yàn)室需要高素質(zhì)的檢驗(yàn)人員，從事食品分子生物學(xué)檢測(cè)的檢驗(yàn)員不僅需要理解分子生物學(xué)檢測(cè)原理，熟悉分子生物學(xué)各項(xiàng)操作技術(shù)，而且還需要熟悉食品檢測(cè)流程，解決檢測(cè)中遇到的各種問(wèn)題。專業(yè)檢驗(yàn)人才的稀缺進(jìn)一步限制了食品分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展。

2.2 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展滯后和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不完善是限制分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中應(yīng)用的重要因素。當(dāng)前檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)以行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、農(nóng)業(yè)部公告、農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)與國(guó)家推薦性標(biāo)準(zhǔn)為主，標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源眾多，標(biāo)準(zhǔn)制定原則不一致，有些標(biāo)準(zhǔn)制定日期較早且檢測(cè)步驟非常復(fù)雜，難以適應(yīng)現(xiàn)代檢測(cè)需求。比如，有的標(biāo)準(zhǔn)中PCR反應(yīng)的循環(huán)次數(shù)為35次，有的標(biāo)準(zhǔn)則為40次。如果PCR循環(huán)次數(shù)過(guò)多，可能會(huì)形成非特異性擴(kuò)增，進(jìn)而給后續(xù)檢測(cè)帶來(lái)誤差。對(duì)要求循環(huán)次數(shù)為40次的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)講，如果Ct值為35～40，實(shí)驗(yàn)人員需要重復(fù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行確認(rèn)[13]，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

此外，在實(shí)際中人們有時(shí)更加關(guān)注的是量的問(wèn)題，比如肉類摻假比例、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品所占比例。執(zhí)法人員也想通過(guò)檢測(cè)結(jié)果確認(rèn)是產(chǎn)品本身品質(zhì)問(wèn)題還是生產(chǎn)線產(chǎn)品交叉帶來(lái)的痕量污染。而當(dāng)前大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)中檢測(cè)結(jié)果只能定性，不能定量，不利于檢驗(yàn)結(jié)果的應(yīng)用。

判定標(biāo)準(zhǔn)的缺失也是一個(gè)很重要的問(wèn)題。當(dāng)前，對(duì)于肉類摻假、轉(zhuǎn)基因食品等問(wèn)題，與食品添加劑、微生物等檢驗(yàn)項(xiàng)目有清楚的合格/不合格判定標(biāo)準(zhǔn)相比較，分子生物學(xué)檢測(cè)結(jié)果仍然缺乏相應(yīng)的判定標(biāo)準(zhǔn)，這給結(jié)果判定及后續(xù)執(zhí)法帶來(lái)了很大的困難。

2.3 食品加工特點(diǎn)

深加工食品眾多、檢測(cè)難度高也是限制食品分子生物學(xué)檢測(cè)發(fā)展的重要因素。分子生物學(xué)檢測(cè)的基礎(chǔ)是以樣品中提取的核酸或蛋白質(zhì)為基礎(chǔ)，不同加工工藝對(duì)食品中核酸或蛋白質(zhì)的破壞程度不同[14-16]，如溫度、pH值、微生物發(fā)酵、機(jī)械力、微波、輻射等因素對(duì)食品中DNA/蛋白質(zhì)的提取都會(huì)有不同程度的影響。在一些高度精煉、深度加工的食品中，其核酸或蛋白質(zhì)破壞程度更為嚴(yán)重，提取困難，選取檢測(cè)基因或蛋白時(shí)需要綜合考慮多重因素，否則會(huì)給后續(xù)的檢測(cè)帶來(lái)極大困難。比如人們關(guān)心的食用植物油轉(zhuǎn)基因成分、調(diào)味品轉(zhuǎn)基因成分、阿膠中驢源性成分問(wèn)題等[17-19]，當(dāng)前檢測(cè)仍然面臨較大困難。

2.4 抽檢數(shù)量

抽檢數(shù)量較少限制了分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的發(fā)展。從國(guó)家和地方組織實(shí)施的監(jiān)督抽檢和風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)中可以發(fā)現(xiàn)，食品添加劑、農(nóng)獸藥殘留、重金屬、微生物、生物毒素等項(xiàng)目與群眾食品安全關(guān)系最為密切，抽檢也以這些檢驗(yàn)項(xiàng)目為主[20]。分子生物學(xué)相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目在國(guó)家整體抽檢數(shù)量中占比很少，僅在國(guó)家和地方組織的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)中有少量抽檢。由于分子生物學(xué)檢驗(yàn)任務(wù)較少，很多檢測(cè)機(jī)構(gòu)建設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室積極性不高，已建成的實(shí)驗(yàn)室中相關(guān)設(shè)備利用率也比較低。

3 食品分子生物學(xué)檢測(cè)發(fā)展的解決對(duì)策

當(dāng)前，市場(chǎng)上的很多產(chǎn)品如黃豆醬等調(diào)味品和大豆油、玉米油等精煉植物油生產(chǎn)廠家都宣稱采用非轉(zhuǎn)基因原料制作，普通的消費(fèi)者僅憑外觀難以判斷商家宣傳的真?zhèn)涡?，?dāng)前的抽檢力度也難以滿足消費(fèi)者的需求。為了保障消費(fèi)者的知情權(quán)，查明商家宣傳的真?zhèn)涡?，提高分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用范圍，建議可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行努力。

3.1 加大支持力度

建議相關(guān)政府部門加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)建設(shè)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的支持力度，加大專業(yè)人才引進(jìn)和培養(yǎng)力度，使更多檢測(cè)機(jī)構(gòu)擁有專業(yè)的檢驗(yàn)場(chǎng)所、檢測(cè)設(shè)備和高水平的檢驗(yàn)人員。建議在分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面成立專家委員會(huì)，加強(qiáng)對(duì)新建實(shí)驗(yàn)室分區(qū)、通氣等方面的指導(dǎo)，使新建實(shí)驗(yàn)室符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從源頭上減少污染，為可靠的檢測(cè)結(jié)果提供環(huán)境保障。

3.2 推廣應(yīng)用新技術(shù)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，應(yīng)加強(qiáng)新技術(shù)如數(shù)字PCR、可視芯片法等的推廣應(yīng)用，提高檢測(cè)質(zhì)量與效率。

傳統(tǒng)的分子生物學(xué)檢測(cè)方法往往采用內(nèi)參基因定量的方法，由于分子生物學(xué)檢測(cè)靈敏度高，影響因素眾多，在實(shí)際操作中往往差之毫厘、謬以千里，不能真實(shí)反映樣品中相關(guān)成分的真實(shí)含量。數(shù)字PCR儀是儀器公司近些年推出的新型產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的PCR儀原理不同，它通過(guò)將樣品DNA充分稀釋至單分子水平進(jìn)行多個(gè)單元的擴(kuò)增反應(yīng)再收集信號(hào)計(jì)算樣品的原始濃度或含量，具有能對(duì)樣品進(jìn)行絕對(duì)定量的特點(diǎn)[21]。由于數(shù)字PCR優(yōu)點(diǎn)顯著，其用于食品檢測(cè)方面的研究越來(lái)越多[22,23]。從2017年開(kāi)始，國(guó)家及地方陸續(xù)頒布了一些使用數(shù)字PCR方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)和團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)主要用于轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品和致病微生物的檢測(cè)。隨著數(shù)字PCR的深入研究，其在食品檢測(cè)中將擁有更廣闊的應(yīng)用前景。

可視芯片法近些年發(fā)展迅速，芯片上的雜交信號(hào)肉眼可見(jiàn)且具有高通量的特點(diǎn)，能一次性檢測(cè)多種目標(biāo)產(chǎn)物，已經(jīng)應(yīng)用于食品中過(guò)敏原、外源基因成分、動(dòng)物源性成分等方面的檢測(cè)[24,25]。如能進(jìn)一步降低成本，將具有更加廣闊的應(yīng)用前景。

對(duì)于植物油、調(diào)味品中外源基因成分的檢測(cè)[26,27]、阿膠中驢源性成分的檢測(cè)[28,29]，也涌現(xiàn)出了越來(lái)越多的研究。這些研究在DNA提取、檢測(cè)基因選取、擴(kuò)增方法選擇等方面對(duì)上述食品的檢測(cè)進(jìn)行了優(yōu)化，取得了可喜的進(jìn)展。如能吸取科技發(fā)展和科學(xué)研究最新成果，加強(qiáng)類似新技術(shù)的開(kāi)發(fā)、推廣和應(yīng)用，可以給監(jiān)管部門提供更好的技術(shù)支撐，為人民群眾飲食安全更好地保駕護(hù)航。

3.3 完善標(biāo)準(zhǔn)體系，提升標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量

建議在國(guó)家層面組織相關(guān)力量開(kāi)展現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)體系的評(píng)價(jià)、確認(rèn)、改進(jìn)與整合工作，在吸取現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上制定一批應(yīng)用范圍廣、操作步驟簡(jiǎn)單、適應(yīng)現(xiàn)代檢測(cè)需求的新標(biāo)準(zhǔn)，方便檢測(cè)工作的開(kāi)展。比如，可以加強(qiáng)食品致病菌鑒定中分子生物學(xué)技術(shù)的應(yīng)用[30]，將分子生物學(xué)鑒定與傳統(tǒng)的理化鑒定相結(jié)合，發(fā)揮不同方法的優(yōu)勢(shì)，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。與此同時(shí)，相關(guān)部門還應(yīng)制定相應(yīng)的判定標(biāo)準(zhǔn)，以便對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行合格性判定，方便監(jiān)管部門執(zhí)法。

3.4 增加抽檢數(shù)量

建議在各級(jí)食品抽檢任務(wù)中，適當(dāng)加大分子生物學(xué)相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)的抽檢數(shù)量，促進(jìn)檢驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，提高已建或在建實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的利用效率，發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)存在的問(wèn)題，為監(jiān)管人員提供思路和指明方向。

4 展望

隨著科學(xué)知識(shí)的普及，廣大人民群眾的科學(xué)素養(yǎng)及食品安全意識(shí)也隨之提高，對(duì)食品摻假、轉(zhuǎn)基因食品、食品過(guò)敏原等問(wèn)題的關(guān)注度也越來(lái)越高，這既為下一步食品監(jiān)管指明了方向，也對(duì)整個(gè)監(jiān)管體系提出了更高的要求。而要在人民群眾關(guān)心的這些問(wèn)題的監(jiān)管上邁出新步伐，則離不開(kāi)食品檢測(cè)部門的技術(shù)支撐和分子生物學(xué)技術(shù)的深度應(yīng)用。由于分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，相關(guān)部門應(yīng)及時(shí)吸取分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的最新成果，構(gòu)建規(guī)范完整的標(biāo)準(zhǔn)體系，推動(dòng)分子生物學(xué)技術(shù)在食品檢測(cè)中的進(jìn)一步應(yīng)用，為保障人民群眾的飲食安全做好服務(wù)。