探究食品检验的PCR技术

苏晓钰 张颖

（青岛市产品质量检验技术研究所，山东青岛266000）

探究食品检验的PCR技术

苏晓钰*张颖

（青岛市产品质量检验技术研究所，山东青岛266000）

PCR技术属于无细胞克隆技术，这项技术以其特有的功能占据了广阔的市场。通过介绍PCR技术产生的基本原理，来探讨PCR在判断食品的转基因性质、食品中所含微生物以及鉴定食品原料种类等的应用情况。

PCR技术；食品；检验

PCR技术是食品检验中经常用到的一种检测技术，在使用的过程中形成一种聚合酶链式反应，这项技术早在20世纪80年代就已经产生。在应用了PCR技术以后，DNA能够在较短的时间内形成一种快速扩张的过程。由于PCR具有其他技术不能比拟的高灵敏度、高效快速等特点，所以这项技术的应用范围也在不断扩大。

1 PCR技术的基本原理及检测步骤

1.1 PCR技术的基本原理

PCR技术就是在已经知道需要进行扩增的DNA片段序列的情况下，利用人工合成的方式，将两段寡核苷酸作用于需要扩增的DNA序列上，并完成扩增的过程。在使用PCR技术时，需要使DNA经历高温、低温和适温的反复作用，最终达到增加DNA扩增的目的。DNA经历高温变性的过程主要是将双链模板转化为单链模板，低温退火能够使DNA与寡聚核苷酸引物进行互补结合，进而形成双链，适温延伸就是将发生作用的系统温度调节到适温，当聚合酶与DNA发生作用，并且有4种核苷酸同时存在时，引物链就会和模板形成新链，这种新链能够在接下来的反应中继续充当模板，基因的数量也会在这一过程中得到扩增。

1.2 PCR技术检测步骤

一般在利用PCR技术对目标进行检测时，都会经历以下几个步骤：①使用化学手段来提取需要检测的DNA；②对引物进行设计，设计的结果会直接影响到PCR技术发挥作用的程度，一般情况下都会将引物置于高度保守的区域，并将其长度控制在15～30个碱基以内；③开展PCR的扩增工作；④对DNA进行克隆，并挑选需要进行PCR鉴定的目标产物，在电泳、染色等作用下，利用紫外线照射的方式来查看扩增的DNA带，并根据DNA带的情况来鉴定DNA；⑤对需要检测的DNA序列进行分析，需要检验物品中的DNA片段序列、PCR参数、引物以及退火温度等。

2 PCR技术在转基因食品中的应用

就现阶段基因工程的发展情况来看，基因工程不仅促进了相关学科的发展，而且在许多食品检验领域中，也都起到十分重要的作用。从基因工程应用的技术方面来看，转基因技术的应用能够增强食品的口感，也能够帮助农作物改善自身的生长机能，并使农作物向高产、优质的方向发展。虽然转基因技术能够为食品领域的发展提供更多的契机，但从转基因食品的安全问题上来看，许多国家都比较重视这一问题，国际上的有些国家明确指出，转基因食品中的转基因物质如果超过了标准定量，就需要在食品标签上详细注明，并且还有些国家严禁出售转基因食品。针对这一国际化问题，世界各国都在不断寻求鉴定转基因食品的方法，而PCR检验技术的诞生正适应了这种需求。

由于食品中各类物质含量较多，所以在对其成分进行分析时，会存在一定的复杂性。在检验的过程中，必须要考虑如何从物品中提取所需检验的DNA，还应该避免出现假阴性或者假阳性等结果的干扰，因此在利用PCR技术进行食品检验时，仍然存在较大的难度。在对检测物品进行DNA提取时，如果该DNA发生降解，就有可能造成检查结果的不准确，进而出现假阴性结果。针对这一情况，在检查过程中可以使用RSSL来提取样品中的DNA，这样就能使DNA降解酶变性，进而避免在检查结果中出现假阴性的情况。要想尽量减少出现假阴性结果的可能性，就需要保证检验的引物中含有与样品DNA相对应的序列，并将其作为阳性对照的主要标准，如果在检查结果中没有这一标准的显示，则样品的DNA中就可能存在抑制PCR技术发挥扩增作用的物质。在判断食品的转基因性质时，必须保证3对引物所产生的结果都为阳性，这样才能有效避免检测中出现假阳性结果。

由于转基因食品一般都会有具体的含量限制，所以在鉴别转基因食品时，还需要对其中的含量进行测定。欧洲国家大约在20世纪90年代就利用内标来测定食品内的转基因含量，并利用定量竞争PCR技术来测定不同的样品，通过试验可以得知，这种方法的准确率较高，可以用于转基因食品的含量测定中。

3 利用PCR技术检验食品中的微生物

一般的食品在销售之前都会经历生产、运送等过程，这时食品很容易在微生物的影响下而变质。所以在食品检验中，必须要对食品中的微生物进行检测。就普通的食品微生物监测手段来看，这些方法存在一定的复杂性，并且不能在较短的时间内判断出结果，这就会导致检测的延迟。在PCR技术产生并应用以后，人们将这项技术应用于食品检测中，并在检测食品微生物方面取得了显著的效果。例如在啤酒制造业中，导致啤酒变质的主要微生物就是淀粉酵母，这种物质类似于啤酒酵母，利用常规的检测方法需要几天的检测时间，而使用PCR技术进行食品检测时，只需要30 h就能够完成对啤酒中微生物的分辨。

在食品检验中，比较重要的项目就是对水体微生物的检测，利用PCR技术能够对对大肠杆菌和大肠菌群进行检测，检测的时间大约5 h～6 h，这比普通的检测方法缩短了48 h左右。

食品中的成分种类较多，在检验的过程中，还可以利用其他方法进行辅助检验，例如在对食品中的单核细胞增生李斯特菌进行分离时，需要使用复合因子血清的多克隆抗体包被磁性球，并结合PCR技术来对食品中的李斯特菌进行检测。在研究食品中肉毒杆菌问题时，有关专家根据肉毒神经毒素的基因序列来研制引物，进而在短时间内扩增毒素的基因，最终可以得出食品中肉毒杆菌的存在情况。

4 PCR技术在判定食品原料种类上的应用

对于同一物种来说，由于其种类不同，所以各类物种之间的价格也存在较大的差异。要想实现对商品种类的判定，避免出现质量与价格不符的情况，就需要对商家的产品进行检验，以证明其产品与标签中原料标识的一致性，这种检验方式大多用于国际贸易往来中。要想保护世界上稀有的物种，避免有些唯利是图的商家利用这些动物来获取暴利，就应该对一些存在危害保护动物问题的产品进行原料种类的鉴定。

对于一般的食品原料来说，通过对其外在特点的分析，就能够做出判断。但从加工食品的角度来看，特别是已经通过热处理之后的食品，更不容易判断食品原料的种类，这时，就需要通过其他的检验手段来确定食品原料的种类。从鱼、肉等产品的了解可以得知，这类产品的检验大多通过PCR技术来完成。有关专家在在鉴定罐装金枪鱼时，研究了一种比较科学的鉴定方法，对于这类通过热加工而产生的鱼、肉类产品来说，一般都会造成其内部的DNA降解，在鉴定过程中，只能够检测到100 bp的片段，这就严重影响到鉴定工作的开展。所以在鉴定时，一般会使用PCR技术，利用细胞色素b基因的短片段进行基因扩增，这样就能在短时间内得到准确的鉴定结果。

有关专家还利用PCR技术对牛、鸡、羊、猪、马等肉类中提出了DNA样本，并利用引物来进行PCR扩增，在经历了35个循环扩增阶段以后，分别从这些扩增物中提取了DNA片段，以及相关反应，并以此为根据来判断肉的种类。研究人员利用扩增DNA的技术对26种肉类样品进行了科学评价，这种技术是在不了解DNA序列的前提下，利用10碱基对的引物来进行的DNA反应，最后根据PCR产物来做好分析。由于肉类自身拥有独特的RAPD指纹，所以在分析的过程中可以通过这种指纹来判断具体的种类。PCR技术除了应用于食品领域以外，还在病菌方面的检测中发挥了重要作用，这些案例都能体现出PCR技术灵敏度及准确度高、特性强等特点。

5 结语

随着人们对食品关注度的提高，PCR技术也已经成为食品检验中必不可少的技术，在这项技术发展的过程中，其技术方式也在不断完善，这种方法所具有优势和特点也被人们所熟知。在PCR技术不断完善的过程中，其作用也会越来越明显，并且能够为各个领域的检验工作提供更多的便利条件。

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Probe into the application ofPCR technology in food inspection

SUXiao-yu*ZHANGYing
（Qingdaotestingand research center ofproduct quality，ShangdongQingdao266000，China）

PCR technology belongs to free bacteria cloning technique,which is also known for its unique advantages occupya vast market share.The basic principle ofPCR was summarized in this paper.The PCR applications in GMfood identification，microorganisminspection in food，materials identification were probed.

PCR technology；food；inspection

TS207

A

1673-6044（2014）01-0062-03

10.3969/j.issn.1673-6044.2014.01.020

*苏晓钰，女，1982年出生，2010年毕业于黑龙江大学。

2013-11-12