楊艷歌,王 帥,2,李紅娜,李 濤,吳占文,2,孫冬梅,袁 飛*
(1 中國檢驗檢疫科學(xué)研究院 國家市場監(jiān)管重點實驗室(食品質(zhì)量與安全)北京100176 2 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院 黑龍江大慶 163000)
沙門氏菌(Salmonella)是環(huán)境中廣泛存在的一類食源性致病菌,能夠引起人畜食物中毒[1],引起腸道內(nèi)疾病,表現(xiàn)為急性發(fā)熱、腹痛、嘔吐等癥狀[2],也可導(dǎo)致敗血癥、腦膜炎的發(fā)生[3]。據(jù)報道,全球每年約有9 000 多萬例的沙門氏菌感染事件[4]。我國現(xiàn)行的國標(biāo)GB 29921-2021 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 預(yù)包裝食品中致病菌限量》[5]中明確規(guī)定,肉制品、水產(chǎn)制品、即食蛋制品等食品中不得檢出沙門氏菌。目前沙門氏菌的檢測方法主要有培養(yǎng)法[6]、免疫分析法[7]、PCR 檢測法[8]、芯片檢測法[9]、質(zhì)譜分析法[10]、光譜測定法等[11]。其中傳統(tǒng)培養(yǎng)法耗時費力,PCR 法、芯片法、質(zhì)譜光譜法等均需依賴精準(zhǔn)控溫的儀器、設(shè)備和專業(yè)的操作,不適合室外環(huán)境快速檢測。
酶促等溫擴增技術(shù)(Enzymatic recombinase amplification,ERA)是我國自主研發(fā)的一種新型等溫擴增技術(shù),誕生時間較晚,其反應(yīng)原理與RPA技術(shù)類似[12-13],都是在37~42 ℃的常溫環(huán)境下,重組酶與引物DNA 緊密結(jié)合的聚合物在模板DNA上搜索到完全匹配的互補序列,然后在單鏈DNA結(jié)合蛋白的幫助下打開DNA 雙鏈結(jié)構(gòu),最后在DNA 聚合酶的作用下完成擴增產(chǎn)物的指數(shù)級擴增。目前關(guān)于ERA 技術(shù)的研究主要集中在病毒和臨床疾病檢測等方面。如曾宇晨等[14]建立了非洲豬瘟病毒B646L、EP402R、MGF505/360 基因ERA檢測方法,并應(yīng)用到臨床樣品的檢測。Zhang 等[15]建立了一種檢測豬圓環(huán)病毒3 型的ERACRISPR/Cas12a 方法。Yang 等[16]建立了一種鑒別豬流行性腹瀉病毒PEDV 野生型的ERACRISPER/Cas12a 方法。Liu 等[17]使用ERA 試劑盒結(jié)合CRISPR 技術(shù)建立一種快速檢測癌癥細(xì)胞耐藥基因FLT3-F691L 的方法,40 min 即可獲得檢測結(jié)果。Meng 等[18]基于ERA 試劑盒結(jié)合CRISPR技術(shù)建立便捷、即時的檢測啤酒腐敗菌的方法。然而,目前未見該技術(shù)在食源性致病菌快速檢測中的報道。
本研究將文獻(xiàn)報道的沙門氏菌RPA 引物探針應(yīng)用到ERA 快速檢測體系,擬建立熒光法和顯色法兩種沙門氏菌ERA 可視化高效快速檢測方法,旨在為沙門氏菌可視化快速檢測提供技術(shù)參考。
雞胸肉,購于北京某超市。熱貼和自熱包,購于某電商平臺。試驗用菌,分別購自美國菌種保藏中心(American Type Culture Collection,ATCC)、中國醫(yī)學(xué)細(xì)菌菌種保藏管理中心(National Center for Medical Culture Collections,CMCC)和中國檢驗檢疫微生物菌種保藏管理中心(Inspection and Quarantine Culture Collections,IQCC),詳見表1。
表1 試驗用菌株信息Table 1 Information about the strains used in this study
腦心浸液肉湯培養(yǎng)基(Brain heart infusion,BHI)、腦心浸液瓊脂培養(yǎng)基(Brain heart infusion agar,BHIA),英國Oxoid 公司;PrepManTMUltra樣品制備試劑,美國Thermo Fisher 公司;基礎(chǔ)型核酸擴增試劑盒(ERA 法)、熒光型核酸擴增試劑盒(ERA 法),蘇州先達(dá)基因科技有限公司;酚∶氯仿∶異戊醇(體積比為25 ∶24 ∶1)、10000×SYBR Green I,北京索萊寶科技有限公司;中性紅、苯酚紅、鈣黃綠素,天津福晨化學(xué)試劑廠;羥基萘酚藍(lán),山東酷爾化學(xué)有限公司。
Pico 17 離心機,Thermo Fisher Scientific 公司;掌上離心機,美國SCILOGEX 公司;渦旋混合器,德國IKA 公司;拍擊式均質(zhì)器,法國Interscience 公司;高壓滅菌鍋,以色列Tuttnauer 公司;DH-420 電熱恒溫培養(yǎng)箱,美國Memmert 公司;水浴鍋,金壇市白塔新寶儀器廠;BioSpec-nano 核酸蛋白分析儀,日本島津公司;便攜式迷你qPCR儀,上海翊輝生物科技有限公司;電泳儀、全自動凝膠成像系統(tǒng)PharosFX,美國伯樂(BIO-RAD)公司。
1.3.1 引物來源 按參考文獻(xiàn)[19]~[22]合成引物及探針序列,所有引物和探針均由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成,序列見表2。
表2 引物探針序列信息Table 2 The information of primers and probes
1.3.2 沙門氏菌培養(yǎng)及基因組DNA 提取 將凍干菌粉接種到5 mL BHI 培養(yǎng)基中,置恒溫培養(yǎng)箱37 ℃培養(yǎng)20 h。取菌液,平板劃線接種至BHIA 培養(yǎng)基中,于37 ℃恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)20 h,挑取單菌落加入5 mL BHI 培養(yǎng)基中培養(yǎng)12 h。取1 mL 菌液置于1.5 mL 離心管中16 000×g 離心2 min,去上清,加入100 μL PrepManTMUltra 樣品制備試劑提取液,渦旋振蕩混勻,然后100 ℃水浴10 min,16 000×g 離心2 min,取上清液50 μL,即提取的DNA,采用核酸蛋白分析儀測其濃度后-20 ℃保存[23]。
1.3.3 反應(yīng)體系與檢測程序 ERA 熒光法反應(yīng)體系參照熒光型核酸擴增試劑盒(ERA 法)使用說明書制備預(yù)混液,基礎(chǔ)型ERA 體系(顯色法)參照基礎(chǔ)型核酸擴增試劑盒(ERA)說明書制備預(yù)混液,模板量均為1 μL。預(yù)混液混勻后取48 μL 轉(zhuǎn)移至ERA 酶粉反應(yīng)管,向管蓋滴加2 μL 激活劑,蓋緊后渦旋瞬時離心,ERA 熒光反應(yīng)體系放入便攜式迷你qPCR 儀。設(shè)置反應(yīng)程序為:39 ℃反應(yīng)1 s;39℃反應(yīng)14 s,40 個循環(huán)。在第二反應(yīng)階段收集FAM 熒光信號,檢測閾值設(shè)為自動。ERA 顯色法反應(yīng)程序設(shè)置為:39 ℃擴增15 min。反應(yīng)結(jié)束,取25 μL 擴增產(chǎn)物加入等體積的酚∶氯仿∶異戊醇(25 ∶24∶1),振蕩混勻后充分離心,上清用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測。其余擴增產(chǎn)物用于后續(xù)顯色法試驗。
1.3.4 引物探針篩選 以表1 中5 株沙門氏菌為模板,采用表2 中編號1、2、4 的3 套引物探針進(jìn)行ERA 熒光法檢測,采用表2 中的4 組引物(編號1,2,3,4)進(jìn)行基礎(chǔ)型ERA 檢測,比較擴增效果。對擴增效率較好的引物和探針進(jìn)行特異性分析。以腸炎沙門氏菌為檢測對象,以表1 中編號6~17 的12 種菌為特異性分析的陰性對照菌株。通過上述試驗,篩選擴增效率高、特異性好的引物探針組合進(jìn)行后續(xù)試驗。所有DNA 樣品質(zhì)量濃度統(tǒng)一為10 ng/μL,以無菌ddH2O 為陰性對照,做3次重復(fù)試驗。
1.3.5 顯色法的建立 為滿足基礎(chǔ)型ERA 快速的需求,需建立一種現(xiàn)場可視化分析方法以取代電泳法。分別配制100 μmol/L 的中性紅、羥基萘酚藍(lán)、苯酚紅、鈣黃綠素,以及1000× SYBR Green I溶液。ERA 反應(yīng)后,分別向管中添加1,1.5,2.5,2.5 μL 和3.5 μL 上述顯色液,選擇能明顯區(qū)分陽性和陰性結(jié)果的顯色劑和劑量。所有DNA 樣品質(zhì)量濃度統(tǒng)一為10 ng/μL,以無菌ddH2O 為陰性對照,做3 次重復(fù)試驗。
1.3.6 ERA 檢測方法反應(yīng)程序優(yōu)化 為建立可視化ERA 快速檢測方法,對ERA 檢測程序進(jìn)行優(yōu)化。
1)ERA 熒光法反應(yīng)程序優(yōu)化 將1.3.3 節(jié)ERA 熒光法反應(yīng)程序中的循環(huán)數(shù)分別縮短為35,30,25 和20,以腸炎沙門氏菌ATCC10708 的DNA(10 ng/μL)為模板,采用1.3.4 節(jié)篩選的最佳引物探針組合進(jìn)行ERA 反應(yīng),比較擴增結(jié)果并確定熒光型ERA 快速反應(yīng)程序。試驗過程中以無菌ddH2O 為空白對照。每個反應(yīng)設(shè)置2 個平行,做重復(fù)試驗2 次(n=4)。
2)ERA 顯色法反應(yīng)程序優(yōu)化 將1.3.3 節(jié)基礎(chǔ)型ERA 反應(yīng)程序的擴增時間分別縮短到12,10,8,6 min 和4 min,以腸炎 沙門氏 菌ATCC10708 的DNA(10 ng/μL)為模板,以1.3.4 節(jié)篩選的最佳引物組合進(jìn)行ERA 反應(yīng),比較擴增結(jié)果并確定ERA 顯色法快速反應(yīng)程序。以無菌ddH2O 為空白對照,做3 次重復(fù)試驗。
1.3.7 不依賴儀器的ERA 顯色法的建立 為滿足現(xiàn)場檢測的需求,對DNA 提取和ERA 檢測中需要依賴傳統(tǒng)實驗室設(shè)備的步驟進(jìn)行改良。以腸炎沙門氏菌ATCC10708 為研究對象,采用自熱盒加熱的方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)水浴鍋進(jìn)行DNA 提取,同時用溫度計監(jiān)測沸騰時的溫度和維持時間。采用核酸蛋白分析儀測定DNA 濃度和純度。使用熱帖加熱的方式代替PCR 儀或等溫擴增儀進(jìn)行ERA 檢測,同時用溫度計監(jiān)測熱帖達(dá)到ERA 反應(yīng)最適溫度的時間,采用顯色法進(jìn)行結(jié)果分析,電泳法驗證檢測效果。以上試驗均重復(fù)3 次。
1.3.8 ERA 可視化快速檢測方法靈敏度分析 為分析建立的ERA 可視化快速檢測方法的靈敏度,將腸炎沙門氏菌ATCC10708 的DNA 稀釋至102,101,100,10-1,10-2ng/μL,采用1.3.6 節(jié)確定的快速反應(yīng)程序進(jìn)行熒光法和顯色法ERA 反應(yīng),分析兩種ERA 快速可視化方法的檢測靈敏度。以無菌ddH2O 為空白對照,做3 次重復(fù)試驗。
1.3.9 ERA 可視化快速檢測法對人工污染樣品的檢出限分析 以雞肉為基質(zhì),按GB 4789.4-2016[24]方法制備人工污染沙門氏菌的樣品。向均質(zhì)液中添加1 mL 濃度為103,102,101,100CFU/mL 的腸炎沙門氏菌ATCC10708 培養(yǎng)液,37 ℃增菌培養(yǎng)0,2,4 h 后,按1.3.7 節(jié)步驟提取DNA。分析人工污染樣品的檢出限。以無菌ddH2O 為空白對照,做3次重復(fù)試驗。
2.1.1 ERA 熒光法檢測引物探針的篩選結(jié)果 采用表2 中3 組引物探針(編號1#、2#和4#)進(jìn)行ERA 擴增效果分析,發(fā)現(xiàn)1#引物探針不僅能同時擴增5 種沙門氏菌,而且擴增效率比2#和4#的效果好(圖1a~1c)。為進(jìn)一步分析該引物探針組合在ERA 熒光法反應(yīng)體系中的特異性,以腸炎沙門氏菌ATCC10708 為檢測對象,對食品中常見的食源性致病菌,如枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等12 種陰性對照菌,使用1#引物探針進(jìn)行ERA 特異性分析。結(jié)果顯示,1#引物探針僅能特異性擴增腸炎沙門氏菌ATCC10708,枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌等12 種非沙門氏菌的食源性致病菌均未擴增(圖1d),表明該引物探針在ERA 反應(yīng)體系中對沙門氏菌特異,可用于ERA 熒光法快速檢測體系的建立。
圖1 沙門氏菌引物探針篩選結(jié)果Fig.1 Results of Salmonella primer probe screening
2.1.2 ERA 熒光法快速反應(yīng)程序的建立 為縮短檢測時間,以腸炎沙門氏菌ATCC10708 為模板,依托便攜式迷你qPCR 儀,對ERA 熒光法的檢測程序進(jìn)行優(yōu)化。擴增結(jié)果顯示,當(dāng)擴增循環(huán)數(shù)設(shè)為40 時,ERA 結(jié)果的重復(fù)性最好,擴增效率最高,此時檢測時間為17 min(圖2a)。隨著反應(yīng)時間的縮短,ERA 結(jié)果重復(fù)性雖有所降低,但起峰時間和熒光值變化不大,擴增效率仍較好(圖2b~2d)。當(dāng)擴增循環(huán)數(shù)降到20 時,反應(yīng)時間雖僅需9 min,但擴增曲線的重復(fù)性較差,熒光值也降低較多(圖2e),說明該程序?qū)U增效果有影響。從節(jié)約時間的角度考慮,在保證檢測效率的情況下,ERA 熒光法快速反應(yīng)程序設(shè)定為:39 ℃反應(yīng)1 s;39 ℃反應(yīng)14 s,25 個循環(huán)。此時,檢測時間僅需11 min。
圖2 ERA 熒光法快速反應(yīng)程序優(yōu)化Fig.2 Optimization of rapid reaction procedure for ERA fluorescence method
2.1.3 ERA 熒光法檢測的靈敏度分析 分析建立的ERA 熒光法對沙門氏菌的檢測靈敏度,分別以DNA 質(zhì)量濃度為102,101,100,10-1,10-2ng/μL的腸炎沙門氏菌ATCC10708 為模板,檢測結(jié)果見圖3。當(dāng)DNA 質(zhì)量濃度為10-2ng/μL 時仍被檢出,擴增效果良好。最終確定本研究建立的ERA 熒光法檢測沙門氏菌的最低靈敏度為10-2ng/μL。
圖3 建立的ERA 熒光法的靈敏度分析結(jié)果Fig.3 Sensitivity analysis results of fluorescent ERA reaction
2.2.1 基礎(chǔ)型ERA 引物篩選 采用表2 中4 組沙門氏菌PRA 引物進(jìn)行ERA 反應(yīng),擴增效果如圖4a 所示。1F1R 和3F3R 的擴增效果較好。對這兩組引物的特異性以及對5 種沙門氏菌的覆蓋性進(jìn)行分析,結(jié)果顯示:1F1R 對5 種鼠傷寒沙門氏菌的擴增效果較好,且其它12 種非沙門氏菌的食源性致病菌均無擴增。引物3F3R 雖也對沙門氏菌特異,但對鼠傷寒沙門氏菌ATCC14028 的擴增效果較差(圖4b)。后續(xù)試驗以1F1R 為沙門氏菌基礎(chǔ)型ERA 檢測的引物。
圖4 沙門氏菌基礎(chǔ)型ERA 引物篩選Fig.4 Primers screening of basic ERA method for Salmonella
2.2.2 顯色劑的篩選 對基礎(chǔ)型ERA 檢測結(jié)果的傳統(tǒng)分析需采用電泳檢測和凝膠呈像。為滿足現(xiàn)場檢測的要求,本研究欲建立一種現(xiàn)場顯色法以取代電泳法。常見的顯色劑包括:中性紅、羥基萘酚藍(lán)、苯酚紅、鈣黃綠素和1000×SYBR Green I等。本試驗比較基礎(chǔ)型ERA 反應(yīng)后采用上述顯色劑的檢測效果,結(jié)果如圖5a 所示。添加中性紅、苯酚紅酸堿指示劑,以及羥基萘酚藍(lán)、鈣黃綠素離子檢測劑時無法區(qū)分陽性樣品和空白對照。若加入核酸染料SYBR Green I,則陽性樣品呈綠色,空白對照顯橙色,兩者形成明顯對照,并可通過肉眼觀察結(jié)果。后續(xù)選擇1000×SYBR Green I 作為基礎(chǔ)型ERA 反應(yīng)的顯色劑。
為分析顯色劑添加量對檢測結(jié)果的區(qū)分效果,對1000×SYBR Green I 的添加量進(jìn)行分析。分別向ERA 反應(yīng)后的產(chǎn)物中添加1,1.5,2.5,2.5,3.5 μL 的1000×SYBR Green I,顛倒混勻后觀察顏色變化,結(jié)果如圖5b 所示??梢钥闯觯?dāng)添加量為1~2.5 μL 時,均能區(qū)分陽性結(jié)果與空白對照,其中添加量為2 μL 時,區(qū)分效果最明顯。而當(dāng)添加量增到3 μL 時,陽性樣品與空白的顏色差距不大,基本呈現(xiàn)1000×SYBR Green I 染料的顏色,無法區(qū)分二者。最終確定后續(xù)ERA 顯色法試驗1000×SYBR Green I 的添加量為2 μL/25 mL 反應(yīng)產(chǎn)物。
2.2.3 ERA 顯色法快速檢測反應(yīng)程序優(yōu)化 為縮短ERA 顯色法檢測的時間,以腸炎沙門氏菌ATCC10708 為模板,對基礎(chǔ)型ERA 的擴增程序進(jìn)行優(yōu)化,分別用電泳法和顯色法觀察結(jié)果。如圖6所示,擴增時間從原始擴增程序的15 min 降到4 min 的過程中均可明顯區(qū)分陽性結(jié)果與空白對照,即ERA 顯色法只需4 min 即可進(jìn)行結(jié)果分析。從節(jié)約時間的角度,在滿足檢測要求的情況下,后續(xù)基礎(chǔ)型快速檢測的反應(yīng)程序設(shè)定為:39 ℃等溫擴增4 min。
圖6 ERA 顯色法反應(yīng)時間優(yōu)化結(jié)果Fig.6 Reaction time optimization results of ERA chromogenic method
2.2.4 不依賴儀器的ERA 顯色法的建立 無論是采用煮沸法提取致病菌的DNA,還是ERA 檢測都需要加熱設(shè)備,如水浴鍋、PCR 儀或等溫擴增儀等。為擺脫現(xiàn)場檢測對傳統(tǒng)實驗室設(shè)備的依賴,以自熱盒取代水浴鍋,提供DNA 提取所需溫度環(huán)境。結(jié)果顯示:自熱盒1 min 30 s 開始出現(xiàn)氣泡(84 ℃,圖7a 左),20 min 內(nèi)保持80~84 ℃。提取的DNA 質(zhì)量濃度(285.44±2.13)ng/μL 與傳統(tǒng)煮沸法(315.65 ± 10.99)ng/μL 差異不大,純度平均值幾乎相同,可滿足后續(xù)ERA 反應(yīng)的要求。然后,使用熱帖代替PCR 儀或等溫擴增儀,以提供現(xiàn)場ERA 反應(yīng)所需溫度。撕開熱帖包裝5 min 后溫度可達(dá)37 ℃(圖7a 右),即ERA 反應(yīng)要求的溫度下限;20 min 后可達(dá)42 ℃,即ERA 反應(yīng)的上限溫度。采用此法進(jìn)行ERA 快速檢測,顯色結(jié)果如圖7b 所示,陽性樣品呈現(xiàn)明顯的綠色,而空白為橙色,區(qū)分效果良好。電泳結(jié)果也顯示良好的擴增條帶,證實建立的不依賴儀器的ERA 顯色法可行。
圖7 不依賴儀器的ERA 顯色法檢測結(jié)果Fig.7 Results of ERA chromogenic method without instruments
2.2.5 不依賴儀器的ERA 顯色法靈敏度分析 為分析上述建立的不依賴儀器的ERA 顯色法的檢測靈敏度,分別以模板質(zhì)量濃度為102,101,100,10-1,10-2ng/μL 的腸炎沙門氏菌ATCC10708 進(jìn)行檢測,結(jié)果見圖8。當(dāng)模板質(zhì)量濃度低至10-2ng/μL 時顯色仍為綠色,與空白對照區(qū)分明顯,對應(yīng)的電泳結(jié)果有清晰的目的條帶。最終確定建立的不依賴儀器的ERA 顯色法對沙門氏菌的檢測靈敏度低至10-2ng/μL。
圖8 ERA 顯色法靈敏度檢測結(jié)果Fig.8 Sensitivity for Salmonella of ERA chromogenic method
對人工污染腸炎沙門氏菌ATCC10708 的污染量分別為103,102,101,100的樣品增菌0~4 h,并提取DNA,分析建立的2 種ERA 可視化快速檢測方法的實際檢出限。結(jié)果顯示:前增菌2 h,兩種方法最低可檢出濃度為100 CFU/mL 的沙門氏菌,前增菌4 h 最低可檢出1 CFU/mL 的沙門氏菌(表3)。圖9 顯示增菌4 h 的檢測結(jié)果。隨著污染量的降低,熒光法的擴增效率逐漸降低(圖9a)。顯色法結(jié)果顯示試驗組均有綠色熒光,與空白對照差別明顯,對應(yīng)的電泳條帶亮度逐漸下降。最終確定本研究建立的兩種ERA 可視化快速檢測方法前增菌4 h 的檢出限均為1 CFU/mL。
表3 人工污染樣品檢測結(jié)果Table 3 Test results of artificially contaminated samples
在我國,每年都有因食源性致病菌導(dǎo)致的中毒事件發(fā)生。目前,食源性致病菌的檢測主要采用GB 4789 規(guī)定的培養(yǎng)法,檢測周期4~6 d,時間長、流程復(fù)雜且需經(jīng)驗豐富的檢測人員。面對當(dāng)今生鮮農(nóng)產(chǎn)品快速流通的現(xiàn)狀,這種耗時較長的檢測手段無法滿足市場快速篩查的需求。近年,已報道許多食源性致病菌快速檢測方法。例如,魏瑩等[25]根據(jù)CepA 基因設(shè)計了針對A 族乙型溶血性鏈球菌的RPA 引物和探針,在39 ℃恒溫下,20 min 內(nèi)可檢 出10 copies/μL 的 目的基 因。Yang等[26]綜述LAMP 在沙門氏菌檢測方面的研究進(jìn)展,并分析其在食品等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。陳佳平等[27]通過rfbE 基因設(shè)計RPA 引物及探針,能夠快速、準(zhǔn)確區(qū)分大腸桿菌O157 血清型與非O157 血清型的菌株。Jiang 等[28]針對副溶血弧菌設(shè)計RPA 引物探針,將其應(yīng)用到生蠔中副溶血弧菌的檢測,針對實際樣品的檢測靈敏度達(dá)2 CFU/g。劉立兵等[29]基于RPA 技術(shù)建立了一種產(chǎn)氣莢膜梭菌的快速檢測方法,僅需3~13 min 即可檢出人工污染樣品中的陽性樣品,檢出限為1×102CFU/mL。王妙姝等[30]建立了一種通過可視化單引物等溫擴增技術(shù)檢測發(fā)酵乳制品中沙門氏菌的方法,對純培養(yǎng)物的檢出限為3.2×101CFU/mL。
ERA 技術(shù)誕生時間較晚,目前研究主要集中在病毒和臨床疾病檢測等方面,在食源性致病菌快速檢測方面缺乏報道。本研究創(chuàng)新性地將文獻(xiàn)報道的RPA 引物探針應(yīng)用至ERA 檢測體系,首次建立沙門氏菌ERA 可視化快速檢測方法,為食源性病原菌的快速檢測提供了新思路和新方法。研究過程中,首先依托國產(chǎn)便攜式迷你qPCR 儀建立ERA 熒光法,檢測時間僅需11 min。該儀器僅A4 紙大小,可攜帶至現(xiàn)場檢測,且具有無運動光學(xué)部件,移動運輸無需校準(zhǔn)維護。目前已集成一個從DNA 提取到ERA 可視化快速檢測為一體的便攜式快速檢測箱,可為口岸、野外等應(yīng)用場景的現(xiàn)場快速檢測提供良好的技術(shù)裝備。其次,篩選基礎(chǔ)型ERA 檢測的顯色劑,建立ERA 顯色法,并且創(chuàng)新性地使用自熱包和熱帖進(jìn)行DNA 提取和ERA 反應(yīng),集成了不依賴儀器的現(xiàn)場可視化快速檢測裝備,從而擺脫了對傳統(tǒng)設(shè)備如水浴鍋、PCR儀、等溫擴增儀等的依賴,不僅降低了檢測成本,而且自熱包的升溫速度更快,能夠顯著縮短DNA提取所需時間,從DNA 提取到可視化檢測整個流程僅需10 min 左右。本研究建立的沙門氏菌ERA可視化快速檢測方法特異性好、靈敏度高、操作簡單、成本低廉、不依賴設(shè)備,十分適合在現(xiàn)場和基層檢測中應(yīng)用推廣,可為我國食品安全監(jiān)管和口岸食品查驗提供技術(shù)支持。采用的ERA 檢測試劑和集成的便攜式現(xiàn)場快速檢測裝備均為我國自主研發(fā),對打破國外試劑裝備壟斷,突破國外“卡脖子”技術(shù)具有重要的意義。