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简析食品微生物检测技术进展

2015-04-04Discussionondevelopmentofdetectionmethodforfoodmicroorganism

食品工程 2015年1期
关键词:微生物检测技术进展

Discussion on development ofdetection method for food microorganism

梁华丽*方 毅(汕尾出入境检验检疫局,广东汕尾 516600)

*梁华丽,女,1982年出生,2004年毕业于湛江海洋大学水产养殖专业,助理工程师。

简析食品微生物检测技术进展

Discussion on development ofdetection method for food microorganism

梁华丽*方毅
(汕尾出入境检验检疫局,广东汕尾516600)

*梁华丽,女,1982年出生,2004年毕业于湛江海洋大学水产养殖专业,助理工程师。

1 食品微生物检测技术的进展及研究

1.1分析化学检测技术的进展及研究

近年来,在食品微生物检测技术中,随着应用仪器与技术的不断更新,分析化学检测技术也朝着多元化的方向发展。分析化学检测技术包括气相色谱-质谱联用检测、高效液相色谱检测、液相色谱-质谱联用检测、气相色谱检测等。分析化学检测技术主要是通过对食品微生物化学组成的分析来进行鉴定与区分。此种检测技术的应用,开辟了食品微生物检测与鉴定的新途径,对微生物检测的准确性有着显著的促进作用。

1.2 PCR检测技术的进展及研究

PCR检测技术是利用聚合酶链反应,将模板DNA、Taq酶、镁离子、双蒸水、缓冲液等混合物装入PCR微型管内,并在可编程调控的PCR仪上来完成检测。PCR检测技术自从1985年发明以来,通过不断地完善与改进,应用于食品微生物检测中时具有较高的敏感性与准确性。PCR检测技术包括免疫PCR、多重PCR、反转录PCR等,每种PCR检测技术都可准确地检测到相对应的病菌与微生物,但其也主要是针对食品中病原菌的特异性靶基因进行定位检测,且PCR检测技术还存在假阳性、定量困难等问题,还需进一步完善。

1.3核酸探针检测技术的进展及研究

核酸探针技术主要是利用同位素或其他标记方法,对已知核苷酸的序列DNA片段进行标记,并将其加入已变异的DNA样品当中,进而通过一定的条件作用达到食品微生物检测的目的。核酸探针技术检测食品微生物具有敏感性、特异性等优势,但其在检测时需对检测样品进行一段时间的培养,且检测方法及过程比较复杂,并对毒素污染的不含产毒菌的食品无法进行准确检测。

1.4免疫分析检测技术的进展及研究

免疫分析检测技术包括酶联免疫吸附技术与免

疫荧光技术。酶联免疫吸附技术是将抗体或抗原吸附于固相载体上并进行免疫酶染色,待底物显色后,再由定量或定性来分析有色产物量,进而得到微生物的检测结果。此种检测技术结合了放射免疫测定法与免疫荧光法两者的优势,具有反应灵敏、准确性高、可定量、适用范围广等优点。近年来,随着酶联免疫吸附技术的完善,对检测食品中沙门氏菌、大肠埃希菌、金黄色葡萄球菌等检测做出了卓越的贡献。

免疫荧光技术主要是在食品样品上直接滴加已知特异性荧光标记的抗血清,并经洗涤后在荧光显微镜下进行观察,从而得出检测结果;另外,也可采用间接法先在检样上滴加已知特异性荧光标记的抗血清,待其产生反应后再进行洗涤,并加入荧光标记的抗体进行观察。免疫荧光技术主要可用来检测葡萄球菌毒素、李斯特菌、沙门氏菌等,其特异性强、敏感性高、检测速度快,但也存在一些客观性的不足,还有待进一步再研究与改进。

1.5生物传感器检测技术的进展及研究

对食品微生物以生物传感器检测技术进行检测时,其主要是将生物受体复合物(包括酶、核酸、抗体、多糖化合物等)与物理化学传感器直接连接,并通过动态、实时观察特异性生物,来分析其微生物的种类。生物传感器检测技术包括有免疫传感器、酶传感器、DNA杂交传感器、微生物传感器等,虽然其在食品微生物检测领域中的应用比较广泛,但其敏感性还存在一定程度的欠缺,具体的发展与完善有待进一步研究。

1.6放射测量检测技术的进展及研究

放射测量技术作为化学与物理相结合的一种微生物检测技术,主要是对培养基内的微生物进行检测。放射测量法的检测原理比较简单,其检测方法类似于碳元素追踪法,通过利用培养基内细菌生长、繁殖的过程,来确定样品中微生物的存在与种类。放射测量检测技术具有简单、准确、快速、自动化等优点,被广泛应用于食品微生物中大肠埃希菌的定量检测当中。

1.7电阻抗检测技术的进展及研究

电阻抗检测技术的检测原理是培养基中微生物在不断生长过程中,可将其电惰性底物代谢成为活性底物,进而使得培养基中电导性增大,且培养物的阻抗降低。另外,培养基中微生物在生长过程中可产生一种特征性阻抗曲线,可依据电阻改变的图形对检测细菌进行鉴定。电阻抗检测技术具有反应速度快、重复性好、敏感性与特异性强等优点,在食品微生物检测中的应用比较广泛。

2 食品微生物检测技术的发展趋势

基于食品微生物检测技术中目前存在的不足之处,对其发展趋势进行了分析。

2.1标准化与国产化

从我国目前对食品微生物的检测情况来看,大多数检测都是采用国外的快速检测法,这也造成了检测成本高,缺乏国家相应的标准等缺点。因此,大力在引进并融合国外的先进技术,研究出符合我国检测产品标准的检测技术,同时还需加大力度建立国家标准与规范。

2.2提高质量与准确性

应用新工艺、高科技,提高与实验相关产品的质量,并优化设计特殊培养基,进而提高检测技术的灵敏度与特异性。

2.3充分发挥各检测技术的优势

在进行食品微生物检测时,必须熟知各种检测技术的优缺点,有效地做到扬长避短,从而使其检测技术能够最大程度地发挥自己的优势。

3 快速检测法在食品微生物检测中的应用

3.1传统检测法

食品微生物检测的传统方法主要包括琼脂平板培养法及显微镜镜检法。

a)琼脂平板培养法:①选择性培养基检测法,各种微生物对不同化学物质的敏感程度也有所不同,因此在琼脂平板培养基中,适当加入对非目的微生物生长产生抑制效果的化学制剂,可促进目的微生物生长并利于检测;②显色培养基检测法,其基础为生物化学反应,在琼脂平板培养基中加入细菌特异性酶显色底物,使不同菌落产生对应的颜色变化,根据所需检测目的微生物显色情况直接判断该微生物的存在及数量,目前常用于检测食品中致病菌。但有研究显示,部分目标微生物存在混合感染情况时,利用该方法易出现假阴性,影响检测结果。

b)显微镜镜检法(油镜检测):使检测样品富

集后(提高浓度)滴至载玻片,将盖玻片盖好后滴入香柏油镜检。

3.2现代检测法

随着现代生物及化学技术不断发展,气相色谱法、免疫学检测法、传感器检测法、分子生物学检测法、自动检测法、抗阻测定法、“即用胶”测定法等新型食品微生物检测方法已广泛应用于实际工作中,并取得显著效果。

3.2.1气相色谱法

经水解、分离提取(甲醇)、硅烷化、甲基化等处理后,微生物细胞将分离成多种化学组分,利用气相色谱分析仪对其进行分析后得出相应色谱,根据色谱所显示峰值准确鉴定食物中所含微生物,目前常用于检测霉菌、酵母菌及某些常见细菌等。

3.2.2免疫学检测法

免疫学检测法主要包括:①酶免疫检测法(EIA),包括均相法及非均相法,其分类依据为检测中抗原体反应是否需要对酶标记物进行分离结合及游离。非均相法是目前常用的酶免疫检测方法,其代表方法为酶联免疫吸附技术(ELISA),固相载体吸附抗体或抗原后进行免疫酶染色,待底物显色后对有色产物进行定量或定性分析,从而确定样品中是否含有目标微生物及其数量,该方法特点为标记物稳定、操作简便、灵敏度高、可准确定量微生物、适用范围广泛、快速廉价等,可同时进行大量(上千份)样品检测;②免疫层析技术(IC),其原理为利用毛细管作用,在条状纤维所制膜上(含有相应配体)使样品泳动,目的在于使样品与膜上特定区域配体结合,利用酶促显色反应或直接着色标记物获得直观结果,该方法目前已开发出针对性的试纸条应用于食品微生物检测中,可快速获得检测结果,且准确性较高,但无法进行定量检测;③免疫磁珠分离法(IMS),其原理为免疫化学技术与磁性微球结合,使样品与磁珠(由抗体包被)混合后利用磁场将其收集;④免疫荧光法(IFT),在抗体或抗原上标记荧光色素,待相互结合后于荧光显微镜下利用荧光反应观察结果,需注意此方法中所用荧光色素应未对待检样品中目标微生物活性造成影响;⑤乳胶凝集试验(LAT),抗体使用人工大分子乳胶颗粒标记后,将待测微生物与其发生凝集,从而达到检测目的,该方法检测结果较为直观(肉眼可见);⑥酶联荧光免疫法(ELFIA),将酶免疫与荧光免疫结合,利用合适的荧光底物代替生色底物后进行酶免疫分析,可有效扩大检测范围及减少试剂使用量,灵敏度较高;⑦免疫印迹法(IBT),用于对酵母菌及真菌进行有效检测,具有高分辨率、高敏感性及高特异性特点,主要步骤为:聚丙烯泰安凝胶电泳-电转移-酶免疫定位。

3.2.3自动检测法

自动检测法是将酶联免疫、固相吸附、乳胶凝集试验及荧光检测等方法融为一体的综合性检测系统,由美国麦道保健系统公司研制开发,其特点为样品无需进行分离纯化,可直接对其进行目标微生物种类及菌群检测。

3.2.4抗阻测定法

将被检测样品分别接种于含有不同底物的培养基上,经正确培养后利用抗阻测量仪对其微生物生长情况进行检测,并根据其所表达的生长特征准确鉴定微生物种类。抗阻测定法特点为敏感性、特异性、重复性较高,且获得检测结果所需时间较短,主要用于食物中霉菌、细菌、支原体、酵母菌等微生物的检测工作。

3.2.5“即用胶”测定法

在无菌液体培养基中加入样品并混匀,将所得混合物加入特殊培养皿(含胶质),使胶质与混合物接触后形成复合物(与琼脂类似),经适宜条件培养后统计其菌种及数量。由于“即用胶”是一种产品,具有独立包装,使用时无需对其进行灭菌处理,适用于实验室外环境中食品微生物的检测。

微生物快速检测法具有操作简单方便、快速获得结果、准确性较高、可重复性较强等优点,在实际工作中用于食品微生物检测效果显著,有效保障食品安全,为提高人类生活质量发挥重要作用。

4 结语

随着科技的快速发展,相信在不久的将来,各种存在缺点的食品微生物检测技术将会被新型、先进、简便的微生物快速检测技术所替代。通过对检测技术与标准的不断完善与规范,使其能在人类的公共卫生、疾病预防、饮食健康等方面做出巨大的贡献。

参考文献

[1]王璐怡,李云飞,刘临洁,等.牛初乳乳清W/O型乳状液稳定性研究[J].吉林农业大学学报,2012,34(2):204-210.

[2]陈晓珑,董煜,陈灿映,等.大肠菌群测试片中冷水可凝凝固剂初步研究[J].河南工业大学学报(自然科学版),2013,34(1):81-85.

·工艺技术·

LIANGHua- li*FANGYi
(Shanwei bureau ofentry- exit inspection and quarantine,Guangdong Shanwei 516600,China)

摘要综述了食品微生物检测技术的研究进展及其发展趋势,分析了快速检测法在食品微生物检测中的应用,为食品微生物检测技术的发展提供了参考依据。

关键词食品;微生物;检测技术;进展

AbstractThe research progress and development were reviewed and the quick detection method in food microorganismtestingwas discussed. The references were put forward for the development offood microorganismdetection technology.

Keywordsfood; microorganism; detection; development

收稿日期:2015- 02- 27

DOI:10.3969/j.issn.1673- 6044.2015.01.008

文章编号:1673- 6044(2015)01- 0022- 03

文献标识码:A

中图分类号:TS207.4

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