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        食品微生物檢測技術(shù)PCR的應(yīng)用

        2020-12-24 13:28:23陳禮福江蘇旅游職業(yè)學(xué)院江蘇揚(yáng)州225127
        黑龍江糧食 2020年5期
        關(guān)鍵詞:準(zhǔn)確率食品檢測

        陳禮福 (江蘇旅游職業(yè)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225127)

        技術(shù)發(fā)展是確保食品微生物檢測質(zhì)量和效率的基本條件,在傳統(tǒng)的食品檢測技術(shù)應(yīng)用中,需要做好前期準(zhǔn)備工作,某些檢測還要求做好前期的病原體培養(yǎng),不僅需要占用大量的時間,而且在檢測過程中受到外界影響因素較為明顯,檢測準(zhǔn)確率較低。由于PCR技術(shù)在實際應(yīng)用中具有良好的效果,使其近些年來得以廣泛推廣,為我國食品安全管理起到了積極的促進(jìn)作用。

        1. PCR技術(shù)概述

        1.1 PCR技術(shù)的概念

        在分子生物學(xué)研究中,PCR(Polymerase Chain Reaction)技術(shù)是指基于DNA聚合酶所具有的作用,將雙鏈DNA進(jìn)一步分解為單鏈,在堿基互補(bǔ)配對原則的基礎(chǔ)上,實現(xiàn)單鏈DNA分子的復(fù)制與拷貝[1]。由于DNA所具有的保留復(fù)制特性,在各種不同的溫度環(huán)境下,都能夠借助酶的輔助作用,實現(xiàn)對DNA的復(fù)性和變性控制,進(jìn)而達(dá)到體外復(fù)制基因的目的。將PCR技術(shù)應(yīng)用于食品微生物檢測中,能夠在確保檢測質(zhì)量的情形下,盡量提升檢測速度,具有較好的應(yīng)用效果。

        1.2 常見PCR技術(shù)分類

        由于PCR技術(shù)應(yīng)用模式的不同,通常將其分為常規(guī)PCR技術(shù)、多重PCR技術(shù)、RT-PCR技術(shù)及熒光PCR技術(shù)等幾種類型[2]。常規(guī)PCR技術(shù)所需要使用的樣本數(shù)量較少,技術(shù)應(yīng)用簡單,準(zhǔn)確性強(qiáng),常被應(yīng)用于單核細(xì)胞增多癥等方面的檢測中,通常情形在在12-24h內(nèi)可以完成全部檢測流程。多重PCR技術(shù)及時基于不同PCR技術(shù)類別具有互補(bǔ)性而實現(xiàn)的,其分離速度較快、檢測準(zhǔn)確率較高,但是對技術(shù)應(yīng)用水平和設(shè)備等具有較高的要求,因此在目前的應(yīng)用范圍還受到一定限制。RT-PCR技術(shù)是在提取微生物中RNA并進(jìn)行模板構(gòu)建的基礎(chǔ)上,與PCR技術(shù)相結(jié)合的新型檢測技術(shù),在實際應(yīng)用過程中,能夠有效分辨生物特征,提升現(xiàn)有生物技術(shù)檢測的限制,提升檢測準(zhǔn)確率。熒光PCR技術(shù)是對熒光分子進(jìn)行染色處理,依據(jù)微生物的特異性對基因標(biāo)靶進(jìn)行實時檢測的方法,這種方法能夠在較短時間內(nèi)實現(xiàn)對多種病原體的檢測。

        1.3 PCR技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢

        P C R 技術(shù)在應(yīng)用于食品微生物檢測時所具有的優(yōu)勢是相對于傳統(tǒng)檢測技術(shù)而言的,在實際應(yīng)用中,主要具有如下幾個方面的優(yōu)勢。首先是在應(yīng)用中具有應(yīng)用便捷的特征。傳統(tǒng)的食品微生物檢測技術(shù)整體效果較差、耗費(fèi)時間長,工作效率低下,PCR技術(shù)的應(yīng)用,能夠縮減檢測程序,避免這些方面的缺陷。其次是在實際應(yīng)用中,能夠在幾小時或者一天之內(nèi)就能夠獲取檢測結(jié)果,提升食品安全現(xiàn)場管理工作的整體效率。PCR技術(shù)相對于傳統(tǒng)檢測技術(shù)而言,自動化水平更高,能夠更加精準(zhǔn)的檢測出食品中的微生物含量,確保食品安全管理水平不斷提升[3]。

        1.4 食品微生物檢測的概念

        在我國現(xiàn)有的食品管理體系中,食品微生物檢測的概念主要包括兩個方面:即食品污染程度指示菌檢測和食品致病菌檢測[4]。其具體工作流程是在對檢測對象進(jìn)行取樣處理后,根據(jù)實驗條件檢驗所取樣品中的細(xì)菌菌落數(shù),或者檢測在對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中要求的微生物限量值。在某些檢測中,還需要對可能的致病菌進(jìn)行測定。這兩個方面的檢測是需要同時進(jìn)行的,只有在所有關(guān)鍵指標(biāo)都達(dá)到要求的情形下,才能確保食品安全達(dá)到要求。

        2.PCR技術(shù)在食品微生物檢測中的具體應(yīng)用

        2.1 在乳制品沙門菌檢測中的應(yīng)用

        乳制品質(zhì)量控制是食品安全管理的重要方面,在乳制品生產(chǎn)中,飼料、土壤、奶牛自身及糞便等含有不同類型的病原微生物,在控制技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)?shù)那樾蜗?,就有可能會造成乳制品感染病原微生物。傳統(tǒng)的檢測方式中,對于對微生物進(jìn)行培養(yǎng)后,采用生化反應(yīng)進(jìn)行檢測,不僅檢測速度較慢,而且整體準(zhǔn)確率較低。基于PCR技術(shù)對乳制品進(jìn)行沙門氏菌進(jìn)行檢測,能夠?qū)崿F(xiàn)對特定目的片段的擴(kuò)增,通常情形下,invA、fliC、sdfL特異基因是檢測的重點(diǎn)內(nèi)容。但是在檢測時,不同的引物之間具有較為明顯的競爭關(guān)系,因此對引物濃度控制具有較高的要求,以此才能保障檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行PCR檢測時,需要通過Mg2+對Taq DNA聚合酶進(jìn)行催化,從而確保其活化性能得到提升,實現(xiàn)片段擴(kuò)增的目的[5]。同時在進(jìn)行沙門氏菌進(jìn)行檢測時,糖原、礦物質(zhì)及異丙醇、氯化鉀等物質(zhì),會對PCR檢測技術(shù)產(chǎn)生相應(yīng)的抑制作用,因此還應(yīng)當(dāng)考慮這方面影響因素,采用合理的計算來確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

        2.2 在生鮮食品中食源性病原微生物檢測中的應(yīng)用

        生鮮食品是指未進(jìn)行加工或者僅進(jìn)行初步加工就能夠直接食用的食品,常見的有水產(chǎn)品、肉制品及水果蔬菜類等。由于這類產(chǎn)品的生產(chǎn)加工保鮮技術(shù)較為落后,因此在銷售和食用過程中的腐爛度較高,容易出現(xiàn)浪費(fèi)甚至是危害人體安全的問題。采用多重P C R 技術(shù)對生鮮食品進(jìn)行檢測,能夠改變傳統(tǒng)檢測技術(shù)中存在的檢驗速度慢,檢測過程復(fù)雜,檢測內(nèi)容較為單一等多方面問題。由于多重P C R 技術(shù)具有對多種病原微生物都具有較高的明暗性和特異性,并且在檢驗非活菌時具有良好的檢測效果,因此能夠防止假陰性結(jié)果的出現(xiàn)。但是在實際應(yīng)用中,需要對食品成分進(jìn)行對應(yīng)的處理,避免由于微生物檢測含量過少或者成分復(fù)雜等因素造成檢測結(jié)果失真[6]。

        2.3 在大腸桿菌檢測中的應(yīng)用

        大腸桿菌是具有毒性的微生物類型,并且這些毒性具有較高的一致性,傳統(tǒng)的檢測方式主要是以血清微生物法進(jìn)行檢測,在準(zhǔn)確率方面存在一定的缺陷。PCR技術(shù)在微生物檢測應(yīng)用中,主要是對大腸桿菌的DNA雙鏈進(jìn)行檢測,通過免疫磁分離技術(shù)與PCR技術(shù)相結(jié)合,能夠提升大腸桿菌的檢測準(zhǔn)確率,并且進(jìn)行更加深入的分析。大腸桿菌是食品微生物中具有較強(qiáng)致病性的微生物,對人體的危害性較大,提升其檢測準(zhǔn)確率對于確保食品安全具有重要意義[7]。

        2.4 在啤酒微生物檢測中的應(yīng)用

        啤酒是人們?nèi)粘I钪休^為常見的飲品類型,由于行業(yè)發(fā)展的影響,不同企業(yè)在生產(chǎn)質(zhì)量控制方面的影響存在較大差異。就基本生產(chǎn)工藝而言,啤酒都是基于發(fā)酵工藝生產(chǎn)而來的,在發(fā)酵過程中離不開乳酸桿菌的作用,同時還需要用異微A酸的抑制作用。但是在二者之間會存在不同程度的相互抑制作用。在這種情形下,對啤酒中的微生物檢測就會出現(xiàn)檢測不夠準(zhǔn)確的問題。相關(guān)技術(shù)人員在研究horA基因順序的基礎(chǔ)上合成特異性引物,并采用PCR技術(shù)和電泳技術(shù)相結(jié)合的方式進(jìn)行檢測[8],以此有效提升了啤酒微生物檢測的準(zhǔn)確性。

        3.PRC技術(shù)應(yīng)用前景分析

        PCR技術(shù)作為食品微生物檢測的重要技術(shù)之一,已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果,為推動我國食品安全管理起到了積極的促進(jìn)作用。為未來發(fā)展中,PCR技術(shù)的應(yīng)用會朝著三個主要方面發(fā)展:首先是對DNA和RNA模板的純度方面,具有更高的要求,這是確保PRC技術(shù)應(yīng)用準(zhǔn)確率提升的重要前提。其次是在PRC技術(shù)應(yīng)用中,還存在檢測靈敏度不足而出現(xiàn)假陽性現(xiàn)象,更好的解決這方面的問題,是提升檢測準(zhǔn)確率和技術(shù)應(yīng)用水平的重要保障。再次是在未來技術(shù)應(yīng)用過程中,與數(shù)據(jù)分析和處理技術(shù)的結(jié)合程度將會更加密切。隨著二者結(jié)合的不斷深入,具有高度自動化水平的數(shù)字PRC技術(shù)技術(shù)將會得以快速發(fā)展,從而在食品微生物檢測中發(fā)揮更大的作用[9]。

        4.結(jié)束語

        近些年來,雖然相關(guān)部門在食品安全管理方面的投入力度不斷增大,但是群體性的食品安全事件仍時有發(fā)生,在這種情形下,依托現(xiàn)代技術(shù)提升食品微生物的檢測準(zhǔn)確性和檢測效率,能夠更加快速的判定問題產(chǎn)生的根源,為提升事件解決的效率奠定良好的基礎(chǔ)。在這種情形下,做好PCR技術(shù)等方面的研究,具有重要的社會意義。

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