王云白
(吉林省長春市譜尼測試集團吉林有限公司,長春 130000)
沙門氏菌是一種腸道桿菌,種類繁多,現(xiàn)階段檢測出的沙門氏菌血清型已達到2500 多種。沙門氏菌不但會對動物進行顯性或隱性感染,還會通過食品威脅人體健康,誘發(fā)慢性腸炎等多種疾病。相關統(tǒng)計表明,全國細菌性食物中毒中沙門氏菌中毒比例最高。在食品安全檢測中,要積極應用先進的快速檢測技術,高效、準確地檢測食品中的沙門氏菌。
傳統(tǒng)檢測主要利用生理生化方法檢測食品中的沙門氏菌,檢測流程較為復雜,涉及樣品預增菌、分離培養(yǎng)、血清學鑒定等多個環(huán)節(jié),檢測的準確性較高。但是,此種方法的檢測周期較長,一般需4~7 天,無法滿足食品的應急檢測要求。
為縮短生理生化方法的檢測周期,采取顯色培養(yǎng)基法、添加物質法等,促使病原菌分離,以提高檢測效率。其中,顯色培養(yǎng)基法檢測結果準確,且判定難度較小,但整體試驗成本較高。添加物質法能夠有效縮短檢測時間,一般只需2 天即可獲得檢測結果。疏水網(wǎng)膜法可高效富集病原菌,操作較為便捷,檢測周期在3 天左右。這些方法雖然檢測時間明顯縮短,但操作繁瑣、檢測周期長等問題依然沒有得到徹底解決[1]。
此方法應用免疫學理論,借助抗原抗體的特異性反應放大檢測細菌。實踐可知,免疫學檢測方法靈敏性較高,且不需要較長檢測時間,被廣泛應用于食品微生物檢測領域。目前,常用的方法有:
(1)酶聯(lián)免疫分析
酶聯(lián)免疫分析法結合應用抗原抗體的特異性反應及酶的催化作用,對特異性抗原進行高效檢測。20 世紀70 年代,開始在食品沙門氏菌檢測中應用此方法。和傳統(tǒng)檢測方法相比,酶聯(lián)免疫分析檢測效率較高,但在增菌環(huán)節(jié)依然需較長時間,操作中易出 現(xiàn)假陽性、假陰性,且無法對多種病原進行同時檢測。經(jīng)過進一步的研究與創(chuàng)新,研發(fā)了全自動酶聯(lián)免疫分析技術,能夠實現(xiàn)多種標記目的。如,雙抗夾心酶聯(lián)免疫檢測技術,可對5 種典型沙門氏菌進行快速同步檢測。
(2)免疫熒光技術
免疫熒光技術是在抗體抗原上標記熒光色素,結合對應的抗體抗原后,將發(fā)出熒光,應用熒光顯微鏡等設備即可對抗原抗體進行定性檢測。和其他方法相比,免疫熒光檢測技術操作難度較小,特異性良好,且能夠獲得直觀檢測結果。但在檢測中會有非特異性染色產生,且敏感性較低。
(3)免疫磁性分離技術
固液多相混合態(tài)是食品樣品的常見形態(tài),傳統(tǒng)方法難以對其中的少量致病菌進行有效分離。免疫磁性分離技術主要是利用偶聯(lián)磁性顆粒與抗體的特異性,通過偶合物結合樣品中的致病微生物。在磁場的作用下,結合致病微生物的磁珠逐漸與樣品處理液分離,移動至磁極方向,進而對濃集的致病菌進行高效獲取[2]。此方法能夠提高病原的濃縮效率,在靈敏度、特異性等方面具有較大優(yōu)勢,且省略前增菌步驟,只需數(shù)小時即可獲得檢測結果。在食品中沙門氏菌檢測中,往往需聯(lián)合應用免疫磁性分離及免疫學、生物學等多種技術,以進一步提高檢測效率。
(4)免疫層析法
免疫層析法是在硝酸纖維素膜的某區(qū)域固定抗體,于硝酸纖維素膜的一段浸入樣品,當樣品向有抗體的區(qū)域移動時,抗原與抗體將會結合。之后,采取膠體金、酶染色技術顯色處理出現(xiàn)免疫反應的區(qū)域,即可檢測病原體的抗疫性。此種方法成本不高,整體操作難度較小,且穩(wěn)定性良好。但是,定性分析難以實現(xiàn),且檢測靈敏度不高。
(5)免疫色譜技術
免疫色譜技術主要利用抗原抗體的特異性結合反應,先制備親和層析柱,然后借助析柱分離純化混合樣品與抗原抗體特異性結合的免疫成分。在數(shù)十年的食品安全檢測中,免疫色譜技術發(fā)展較快。
隨著分子生物學技術日趨成熟,通過對病原微生物的核酸序列、蛋白結構等進行檢測,即可有效分離鑒定不同致病原微生物及同一微生物的不同抗原類型。分子生物學檢測技術的靈敏性、特異性較強,逐漸被廣泛應用于食品中沙門氏菌檢測領域。
(1)聚合酶鏈式反應技術
聚合酶鏈式反應技術最早于1985 年出現(xiàn),具有敏感性較高、特異性較強等特征,但存在著操作復雜且檢測結果穩(wěn)定性不高問題。目前,多重PCR、熒光定量PCR 以及免疫PCR 是常用的聚合酶鏈式反應技術。例如,在食品中亞利桑那沙門氏菌檢測中,可應用實時熒光PCR 技術。
(2)核酸探針技術
核酸探針技術利用堿基配對原理,雜交與其互補的核酸序列,借助形成的雙鏈即可檢測待測樣品中的特定基因序列。由于其特異性、敏感性等優(yōu)勢明顯,在病原微生物檢測中得到廣泛應用。其中,基因組DNA 探針、寡核苷酸探針等是常用技術。
(3)基因芯片技術
基因芯片技術利用雜交測序法原理,雜交標記樣品DNA 與支持物上的核酸探針后,對其雜交的信號強度進行分析,即可順利獲取樣品DNA 序列。相較于其他分子生物學方法,基因芯片技術能夠同時分析大量基因片段,具備較強的特異性與較高的自動化水平。但是,此方法試驗成本較高,且測定結果的穩(wěn)定性不強。
(4)擴增片段長度多態(tài)性技術
擴增片段長度多態(tài)性技術利用限制性內切酶雙酶切處理基因組DNA,這樣將會有不同分子質量大小的隨機DNA 片段產生,之后實施PCR 擴增處理,多態(tài)性分析不同長度的擴增片段。和其他技術相比,此種檢測方法能夠獲取穩(wěn)定性優(yōu)良的檢測結果[3]。
近年來,在免疫學檢測、分子生物學檢測的基礎上,也有系列新型檢測方法被研發(fā)應用。
(1)生物傳感器檢測
此方法所選用的儀器設備為生物傳感器,涵蓋信號轉化器、信號放大裝置以及生物分子識別元件等多個組成部分,可利用電信號有效轉化樣品濃度,之后順利進行檢測工作。現(xiàn)階段,電化學傳感器、免疫傳感器以及基因傳感器等在食品沙門氏菌檢測中應用較為廣泛。
(2)納米檢測技術
納米檢測技術結合應用納米材料、電子材料以及生物學原理,基于酶、抗體等特定識別分子對待測樣品進行分析。目前,納米磁分離技術、納米生物傳感器技術等在食品沙門氏菌檢測中應用較為普遍。有機結合先進納米技術與常規(guī)檢測技術,不僅檢測便捷性、靈敏性得到增強,也可滿足大批量檢測需求。
(3)基于適配體的檢測技術
和常規(guī)抗體相比,核酸適配體特異性較高、制備周期較短,且擁有良好的穩(wěn)定性。目前,已經(jīng)篩選出可用于食品沙門氏菌檢測中的多種適配體,推動了食品檢測行業(yè)的整體發(fā)展。
沙門氏菌傳統(tǒng)檢測技術、免疫學檢測法、分子生物學檢測法等各類技術皆有優(yōu)缺點,在檢測實踐中盡量應用2 種或2 種以上方法,有效彌補單一檢測技術的缺陷,提高食品沙門氏菌檢測效率。同時,進一步深化技術研究工作,繼續(xù)開發(fā)檢測周期更短、成本更低、靈敏度更高的檢測技術。