◎ 許 棟

（鄆城縣檢驗(yàn)檢測中心，山東 菏澤 274700）

傳統(tǒng)的微生物檢測技術(shù)不僅操作流程煩瑣、檢測時(shí)間長，而且檢測靈敏度較低，使得食品安全的檢測效果差強(qiáng)人意。而新興的生物檢測技術(shù)利用生物基因的免疫性與敏感度能夠快速準(zhǔn)確檢測出食品中的有害成分，這不僅給食品安全提供了強(qiáng)大的技術(shù)支持，同時(shí)，也給人們的身體健康與生命安全提供了堅(jiān)實(shí) 保障。

1 生物技術(shù)在食品檢測方面的應(yīng)用優(yōu)勢分析

食品檢測技術(shù)類型呈現(xiàn)出多樣化特點(diǎn)，最為常見的檢測技術(shù)包括化學(xué)法、生物法、色譜法、酶法以及免疫法等，而與生物技術(shù)相比，其他技術(shù)的檢驗(yàn)檢測效果與數(shù)據(jù)精度相對較差，而且檢測效率相對較低。在這種情況之下，生物檢測技術(shù)逐步在食品檢驗(yàn)檢測領(lǐng)域被普遍推廣和應(yīng)用。該技術(shù)主要是利用生物體對被檢測物質(zhì)的特有反應(yīng)而鑒定和識(shí)別被檢測物質(zhì)的質(zhì)量與功效的一種檢測方法。在食品檢測行業(yè)應(yīng)用生物檢測技術(shù)，主要是基于生物基因、免疫性以及敏感度的顯著特點(diǎn)，將生物體制作為具有檢測功能的試劑，與其他檢測技術(shù)相比，生物技術(shù)檢測結(jié)果精確度高、檢測時(shí)間短、速度快，而且檢測范圍廣，尤其在鑒定轉(zhuǎn)基因食品以及檢測食品微生物含量方面，能夠獲得良好的檢測效果。目前，在食品檢測領(lǐng)域，較為常用的生物技術(shù)包括DNA探針技術(shù)、PCR技術(shù)、免疫技術(shù)以及生物芯片技術(shù)，根據(jù)不同的檢測項(xiàng)目，所選用的檢測方法也有所不同，本文將針對PCR生物檢測技術(shù)的檢測流程以及實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行全面 分析[1]。

2 PCR生物檢測技術(shù)概述

2.1 PCR生物檢測技術(shù)

PCR生物檢測技術(shù)即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)，該技術(shù)屬于一種體外擴(kuò)增DNA分子的分子生物學(xué)技術(shù)，也是近年來食品檢測領(lǐng)域新興的一種高效檢測技術(shù)。其檢測原理是基于DNA聚合酶的作用，按照半保留復(fù)制的機(jī)制沿著模板鏈延伸直至完成新的DNA合成過程，然后重復(fù)這一過程，即可以達(dá)到擴(kuò)增DNA片段的目的，實(shí)際上也可以理解為天然DNA的復(fù)制過程。與DNA探針技術(shù)、免疫技術(shù)以及生物芯片技術(shù)相比，PCR技術(shù)具有靈敏度高、操作便捷、檢測速度快、數(shù)據(jù)精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)，繼而在轉(zhuǎn)基因食品檢測領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。一般情況下，利用PCR技術(shù)來檢測食品當(dāng)中的微生物含量，主要包括提取、DNA純化以及DNA擴(kuò)增3個(gè)步驟，在提取DNA時(shí)，通常采用過濾法及離心法等物理處理方法。

2.2 PCR技術(shù)檢測步驟

標(biāo)準(zhǔn)的PCR檢測過程包括3個(gè)步驟，即DNA變性、退火、延伸。其中，DNA變性的溫度為90～96 ℃，主要原理是雙鏈DNA模板在熱作用下，氫鍵發(fā)生斷裂，而形成一個(gè)個(gè)獨(dú)立的單鏈DNA。退火溫度為25～65 ℃， 在退火過程中，系統(tǒng)溫度降低，DNA模板與引物相結(jié)合，使原有一些單鏈DNA形成局部雙鏈。而延伸過程的溫度區(qū)間為70～75 ℃，這一過程主要是在Taq活性酶的作用下，以dNTP為主要原料，從引物的5’端向3’端延伸，然后合成與模板相互補(bǔ)的DNA鏈。

2.3 常用的PCR檢測技術(shù)

在食品檢測領(lǐng)域，較為常用的PCR檢測技術(shù)包括直接免疫PCR技術(shù)與定時(shí)定量免疫PCR技術(shù)，應(yīng)用這兩種技術(shù)可以檢測食品當(dāng)中的多種致病微生物，而且在轉(zhuǎn)基因食品檢測領(lǐng)域也得到普遍應(yīng)用。其中直接免疫PCR檢測技術(shù)主要借助于DNA聚合酶的酶促合成反應(yīng)，通過體外擴(kuò)增特異DNA片段來完成檢測過程，較為常用的檢測項(xiàng)目包括病原微生物、轉(zhuǎn)基因食品等。其中病原微生物的檢測對象為單增李氏菌、腸出血性大腸桿菌0157:H7、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌等。另外，隨著轉(zhuǎn)基因食品的出現(xiàn)，人們對食品安全的關(guān)注度也持續(xù)升溫，而利用這種直接免疫PCR檢測技術(shù)，可以準(zhǔn)確判定該食品是否屬于轉(zhuǎn)基因類食品。比如在檢測大豆、玉米、番茄、油菜等轉(zhuǎn)基因作物時(shí)，技術(shù)人員可以利用這種技術(shù)，對這些作物中的特異DNA片段的體外擴(kuò)增情況進(jìn)行判定。但直接免疫PCR技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)定量檢測，只能對食品進(jìn)行定性檢測，如果食品中存在的細(xì)菌處于死亡狀態(tài)時(shí)，很容易出現(xiàn)假陽性的檢測結(jié)果，這就嚴(yán)重影響了檢測精度[2]。因此，在檢測過程中，應(yīng)當(dāng)與其他種類的免疫PCR結(jié)合應(yīng)用。

定時(shí)定量PCR檢測技術(shù)主要利用熒光信號的積累對PCR的進(jìn)程予以實(shí)時(shí)檢測，技術(shù)人員可以借助于標(biāo)準(zhǔn)曲線對未知模板進(jìn)行定量分析。這種方法具有快捷性與實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，因此在食品加工領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用。比如在檢測肉骨粉中牛羊源的成分、檢測葡萄中曲霉菌的污染程度、檢測食品中的小麥量、檢測嬰兒食品中的麥麩含量時(shí)，運(yùn)用定量PCR技術(shù)都能夠獲得較為理想的檢測效果。再比如李斯特菌能夠給乳制品、肉類、禽類、蔬菜等造成嚴(yán)重污染，如果人們食用了含有李斯特菌的食物，則會(huì)出現(xiàn)食物中毒現(xiàn)象，輕者易患腦膜炎、菌血癥，嚴(yán)重的還會(huì)造成死亡。而利用定量PCR檢測技術(shù)能夠快速檢測出食物中是否含有李斯特菌，這就給各類食物罩上了一層安全防護(hù)外衣[3]。定時(shí)定量PCR檢測技術(shù)原理如圖1所示。

圖1 定時(shí)定量PCR檢測技術(shù)原理

3 PCR生物檢測技術(shù)的具體應(yīng)用

3.1 在食品致病菌檢測領(lǐng)域的具體應(yīng)用

在檢測食品當(dāng)中的沙門氏菌、變形弧菌、大腸桿菌以及0157:H7等致病菌時(shí)，一般采用PCR生物檢測技術(shù)，應(yīng)用該技術(shù)能夠快速檢測出這些致病菌的含量，然后與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對，進(jìn)而準(zhǔn)確判定這些致病菌是否超標(biāo)。尤其對沙門氏菌這種常見的食源性致病菌來說，一旦食品當(dāng)中沙門氏菌的含量超標(biāo)，則極易引起食物中毒，或者表現(xiàn)出傷寒、胃腸炎等癥狀。而利用PCR技術(shù)可以快速檢測出食品當(dāng)中是否存在沙門氏菌。其檢測步驟為抽提靶DNA，并利用離心或者過濾的物理處理方法從被檢測的食品當(dāng)中獲取細(xì)菌細(xì)胞，然后對細(xì)胞進(jìn)行裂解處理與核糖核酸純化，以保證純化以后的DNA能夠作為PCR檢測樣本。為節(jié)省檢測時(shí)間，檢測人員也可以直接通過對食品樣品進(jìn)行裂解獲取DNA。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)證明，利用PCR生物檢測技術(shù)檢測食品中的致病菌，其檢測速度、靈敏度與檢測結(jié)果精確度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的致病菌檢測方法。

3.2 在食品營養(yǎng)成分檢測領(lǐng)域的具體應(yīng)用

食品營養(yǎng)成分主要是指食品當(dāng)中蛋白質(zhì)、糖分、脂肪、維生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)的含量，以100 g豬肉為例，含有蛋白質(zhì)20.5 g、脂肪5.3 g、維生素A 14.7 μg、維生素E 0.2 mg、維生素C 1.24 mg、維生素B60.45 mg、鈣8 μg、鐵2.3 mg、鉀350 mg及膽固醇69 mg。在日常生活當(dāng)中，人們在采購食品時(shí)，往往會(huì)習(xí)慣關(guān)注食品標(biāo)簽上面營養(yǎng)成分的含量，如果營養(yǎng)成分均衡，則說明該食物營養(yǎng)價(jià)值高，人們的購買意愿也較為強(qiáng)烈。但在確定這些營養(yǎng)成分的含量時(shí)，也完全可以利用PCR生物檢測技術(shù)，來檢測某一種食品當(dāng)中營養(yǎng)成分的含量。應(yīng)用PCR技術(shù)能夠快速準(zhǔn)確判定出食品當(dāng)中各營養(yǎng)成分的真實(shí)含量，商家在標(biāo)識(shí)營養(yǎng)成分含量時(shí)，也不會(huì)出現(xiàn)弄虛作假的行為，這就有效避免了誤導(dǎo)消費(fèi)者情況的發(fā)生[4]。

3.3 在啤酒腐敗菌檢測領(lǐng)域的具體應(yīng)用

啤酒是人們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常飲用的一種酒水，但啤酒在制作生產(chǎn)過程中，需要使用大量的啤酒花，如果啤酒花當(dāng)中的革蘭氏陽性菌嚴(yán)重超標(biāo)，則乳桿菌將在啤酒花環(huán)境中大量滋生，進(jìn)面造成啤酒腐敗，一旦飲用了這種腐敗的啤酒，將嚴(yán)重威害人們的身體健康。因此，在啤酒出廠之前，需要利用PCR技術(shù)對啤酒當(dāng)中的腐敗菌含量進(jìn)行檢測。先從腐敗啤酒中提取出DNA溶液，然后向溶液當(dāng)中添加含特異性引物的反應(yīng)混合物，并同時(shí)進(jìn)入熱循環(huán)，檢測人員再對反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行電泳檢測，以判定檢測樣品中腐敗菌的含量。利用這種技術(shù)檢測啤酒花中腐敗菌，一般只需要6 h左右的時(shí)間，相比對傳統(tǒng)檢測方法，要更方便快捷。

3.4 在轉(zhuǎn)基因食品檢測領(lǐng)域的具體應(yīng)用

轉(zhuǎn)基因技術(shù)主要是利用DNA重組技術(shù)和細(xì)胞融合技術(shù)，而培育出作物新品種，比如常見的轉(zhuǎn)基因大豆、轉(zhuǎn)基因水稻、轉(zhuǎn)基因玉米等。但許多作物在培育過程中，容易產(chǎn)生大量的毒性物質(zhì)以及營養(yǎng)因子，像蛋白質(zhì)抑制劑、溶血栓、神經(jīng)毒素等，這些物質(zhì)能夠抵抗病原菌和害蟲的入侵，與此同時(shí)，如果處理方法不得當(dāng)，也有可能導(dǎo)致毒性入侵到食品當(dāng)中，進(jìn)而給人們的健康安全造成負(fù)面影響。比如過多的食用轉(zhuǎn)基因食品容易造成體內(nèi)營養(yǎng)素紊亂，在這種情況下，人們也容易患上一些基礎(chǔ)性疾病。因此，食品檢測機(jī)構(gòu)需要事先判定食品當(dāng)中是否含有轉(zhuǎn)基因成分，進(jìn)而為人們的健康安全保駕護(hù)航。目前，在轉(zhuǎn)基因食品檢測領(lǐng)域較為常用的方法是多重PCR檢測技術(shù)，利用該技術(shù)可以快速準(zhǔn)確檢測出大豆、水稻、玉米等作物當(dāng)中的轉(zhuǎn)基因成分。在檢測過程中，主要采用多條引物和多條模板，對一個(gè)反應(yīng)體系中的多個(gè)DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增，利用該技術(shù)，不僅檢測成本低、檢測靈敏度高，并且對檢測人員的專業(yè)水平要求相對較低[5]。

4 結(jié)語

生物技術(shù)在食品檢測領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，不僅是食品檢測行業(yè)未來的發(fā)展趨勢，而且也是構(gòu)建食品安全防線的一項(xiàng)重要保障措施。因此，食品檢測人員應(yīng)當(dāng)始終秉持一種與時(shí)俱進(jìn)的態(tài)度，不斷突破舊思路、舊思維與舊格局，利用一些新型的生物技術(shù)來開展食品檢測活動(dòng)，在確保食品健康安全的前提下，為人們的身體健康與生命安全保駕護(hù)航。