熊紅名，秦秀蓉

（1.重慶市涪陵食品藥品檢驗(yàn)所，重慶 400000；2.重慶計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院第六分院，重慶400000）

1 分子生物學(xué)概述

1.1 分子生物學(xué)的概念

分子生物學(xué)是以分子為基點(diǎn)對(duì)整個(gè)生物領(lǐng)域所具備的相同特質(zhì)加以說(shuō)明，即說(shuō)明生命體的基本性質(zhì)[1]。

1.2 分子生物學(xué)的意義

1.2.1 理論意義

分子生物學(xué)在一定程度上解釋了不論是什么有機(jī)物種，其生命活動(dòng)都有一致的規(guī)律性。

1.2.2 實(shí)踐意義

分子生物學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展在自然科學(xué)領(lǐng)域有著重要的地位，其推進(jìn)了生命科學(xué)的探索進(jìn)程。其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用也越來(lái)越多。如根據(jù)酶的催化原理，能夠設(shè)計(jì)出用于化學(xué)工業(yè)上的新的催化劑，從而加快了工業(yè)生產(chǎn)速度，提高了生產(chǎn)效率，為化學(xué)工業(yè)的發(fā)展變革做出了巨大貢獻(xiàn)[2]。其還能夠被用于預(yù)防農(nóng)業(yè)災(zāi)害、檢測(cè)環(huán)境和水中對(duì)人體健康有害的微生物。

另外，分子生物學(xué)檢測(cè)方法應(yīng)用于食品檢測(cè)，可以保證食品衛(wèi)生，防止食物中毒，使得食品安全有了更大的保障。

2 分子生物學(xué)在食品微生物檢測(cè)中應(yīng)用的必要性

當(dāng)前社會(huì)，各食品企業(yè)或是飯館、餐廳的食品質(zhì)量問(wèn)題層出不窮，這對(duì)人們的身體健康造成了嚴(yán)重威脅，從而使得大眾對(duì)食品質(zhì)量問(wèn)題也越來(lái)越重視，尤其是一些食品中的微生物對(duì)食品造成的不利影響。另外，還有企業(yè)在食品加工等程序中對(duì)食物造成污染，導(dǎo)致食物中毒現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)此，相關(guān)部門(mén)必須采取有效的檢測(cè)手段，保障食物安全。因此，分子生物學(xué)檢測(cè)方法因其更加快速、高效而被積極采用。

3 分子生物學(xué)方法在食品微生物檢測(cè)中的技術(shù)應(yīng)用

3.1 PCR技術(shù)

3.1.1 概念

該技術(shù)是一種可以將目標(biāo)脫氧核糖核酸進(jìn)行擴(kuò)大增加的技術(shù)，即在生命體外擴(kuò)增DNA分子的一種分析生物學(xué)技術(shù)，主要應(yīng)用于已知兩段序列間的DNA區(qū)段的擴(kuò)增。因此，該技術(shù)的獨(dú)特之處就在于其能夠使原本并不多的脫氧核糖核酸數(shù)量以最大程度的增多[3]。

3.1.2 原理

PCR的基本原理如圖1所示。

圖1 PCR原理示意圖

3.2 環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)

3.2.1 概念

環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)是一種使核酸數(shù)量增多的新手段，其主要是針對(duì)靶基因上的六個(gè)區(qū)域設(shè)計(jì)四條引物，利用鏈置換型DNA聚合酶在恒溫條件下進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)，可在15～60 min內(nèi)實(shí)現(xiàn)109～1010倍的擴(kuò)增[4]。

3.2.2 特點(diǎn)

該技術(shù)易實(shí)操，專(zhuān)一性較強(qiáng)，且方便對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)。

3.3 核酸分子雜交技術(shù)

3.3.1 原理

在某種程度上，具有一定同源性的兩條核酸單鏈在一定條件下(適宜的溫室度及離子強(qiáng)度等)可按堿基互補(bǔ)還原成雙鏈。進(jìn)行雜交的對(duì)象是探針和與其互補(bǔ)的待進(jìn)行核酸測(cè)序的序列。待進(jìn)行核酸測(cè)序的序列包括克隆的基因片段以及未被克隆的、組成生物基因組的所有DNA和細(xì)胞中的全部RNA。核酸探針是指用放射性核素、生物素或其他活性物質(zhì)標(biāo)記的、能與特定的核酸序列發(fā)生特異性互補(bǔ)的已知DNA或RNA片段。

3.3.2 特點(diǎn)

核酸分子雜交技術(shù)具有靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)。

3.4 基因芯片技術(shù)

3.4.1 概念

基因芯片技術(shù)是將大量的核酸分子以大規(guī)模陣列形式排布在很小的載體上,通過(guò)與標(biāo)記的樣品進(jìn)行雜交，檢測(cè)雜交信號(hào)的強(qiáng)弱，進(jìn)而判斷樣品中被檢分子的數(shù)量和序列信息的技術(shù)。

3.4.2 原理

基因芯片主要是依據(jù)雜交的原理，即脫氧核糖核酸的堿基配對(duì)原則。當(dāng)溫度較高或是pH大于7的環(huán)境中，雙螺旋之間的氫鍵斷裂，雙螺旋解開(kāi)，形成單鏈分子，這一過(guò)程稱(chēng)為DNA變性。變性的脫氧核糖核酸粘性會(huì)降低且下沉速度變快，浮力密度變大，能吸收更多的紫外輻射。而離開(kāi)變性所需環(huán)境后，變性DNA兩條互補(bǔ)鏈可以重新結(jié)合，恢復(fù)原來(lái)的雙螺旋結(jié)構(gòu)，這一過(guò)程稱(chēng)為復(fù)性。復(fù)性后的DNA，其理化性質(zhì)能得到恢復(fù)。利用DNA這一重要理化特性，兩個(gè)以上不同來(lái)源的多核苷酸鏈之間由于互補(bǔ)性而使它們?cè)趶?fù)性過(guò)程中形成異源雜合分子的過(guò)程稱(chēng)為雜交。雜交體中的分子不是來(lái)自同一個(gè)二聚體分子。與其他變性方式相比較，此種方法能夠?qū)囟冗M(jìn)行更好的把控，當(dāng)雙鏈的核酸在高于其變性溫度時(shí)，解螺旋成單鏈分子；當(dāng)溫度降到低于其變性溫度時(shí)，單鏈分子根據(jù)堿基的配對(duì)原則再度復(fù)性成雙鏈分子。因此通常利用溫度的變化使DNA在變性和復(fù)性的過(guò)程中進(jìn)行核酸雜交。

單鏈核酸分子間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即核酸分子進(jìn)行雜交的前提。合成雜交分子不一定是兩條堿基完全互補(bǔ)的雙鏈構(gòu)造，所以不同來(lái)源的核酸單鏈彼此之間只要有一定程度的互補(bǔ)就可以形成雜交雙鏈。通常稱(chēng)被檢測(cè)的核酸為靶序列，用于探測(cè)靶DNA的互補(bǔ)序列被稱(chēng)為探針。在傳統(tǒng)雜交技術(shù)如DNA印跡和RNA印跡中通常標(biāo)記探針，被稱(chēng)為正向雜交方法。而基因芯片通常采用反向雜交方法，即將多個(gè)探針?lè)肿狱c(diǎn)在芯片上，樣本的核酸靶標(biāo)進(jìn)行標(biāo)記后與芯片進(jìn)行雜交。這種方法能夠同一時(shí)間對(duì)大量的目標(biāo)核酸進(jìn)行研究，以及將全基因組當(dāng)作目標(biāo)序列進(jìn)行研究分析[5]。

3.4.3 特點(diǎn)

基因芯片技術(shù)具有精準(zhǔn)、快速、多數(shù)據(jù)分析等特點(diǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

食品安全問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視，因此在食品質(zhì)量檢測(cè)方面必須要有所加強(qiáng)。而傳統(tǒng)的食品檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當(dāng)前食品微生物檢測(cè)的需要，對(duì)此，分子生物學(xué)檢測(cè)方法因其更加快速、高效而得到積極應(yīng)用。本文主要對(duì)分子生物學(xué)方法在食品微生物檢測(cè)中的技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析探討，主要包括PCR技術(shù)、環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、核酸分子雜交技術(shù)以及基因芯片技術(shù)的應(yīng)用，分析了這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、特點(diǎn)以及原理，以推動(dòng)各項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，提升檢測(cè)成效。在對(duì)食品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)采用分子生物學(xué)檢測(cè)方法能夠有效保證食品的質(zhì)量安全，從而避免不合格食品對(duì)人體的危害。