现代生物技术在食品检验中的应用

（山西省忻州市质量技术监督检验测试所，山西 忻州 034000）

1 现代生物技术在食品检验中应用的意义

我国经济快速发展，人民生活水平也不断提升，对食品安全问题不断加强重视，并提出较高的要求。为了确保食品安全，必须对生产出来的食品进行检验。在过去，使用范围较广的食品检验方法包含物理、化学等，然而这些检验方法自身具有一定的不足之处，再加上消费者要求提升，也就很难满足检验要求。现代生物技术作为新兴技术，人们意识到其在食品检验方面的重要性，并且加以应用。目前，现代生物技术应用范围比较广，可以应用在食品检验领域，而且有着十分显著的优势，其能够和物理、化学方法联系在一起，从而衍生一系列操作简便、检验准确、速度较快、成本较低的检验方法。

2 现代生物技术在食品检验中的应用

2.1 PCR技术

PCR（聚合酶链式反应）技术也可以称为PCR扩增技术，其能够在体外以较快的速度扩增特定DNA序列。PCR技术诞生于1985年，至今不过30多年的时间，在其刚刚诞生之时主要是用来进行基因克隆或者是进行转基因检验，不过因为PCR技术精确度比较高，成本低廉，所以使用范围在不断扩大。现阶段，人们已经意识到食品中所包含的大量微生物，并对这些微生物的性质展开相应的研究，然后发现了其特征和遗传方面的性能，这为PCR技术的运用奠定了基础。

利用PCR技术进行检验主要包括4个步骤：①利用合理的化学方式把待检测目标的DNA提取出来。②设计待检测目标的DNA并合成相应的引物。③经过PCR扩增。④克隆并筛选、鉴定PCR产物。目前，PCR技术往往是用来检验病原微生物和转基因食品，通过PCR技术可以有效地鉴别食品中是不是存在外源基因，从而确定其是不是属于转基因食品。

2.2 免疫法

从当前来看，免疫法可以称之为灵敏性最强的生物检测技术，无论是灵敏性还是特异性都非常高，操作起来也十分简便，再现性能良好，所以应用范围较广，发展前景良好。运用免疫法能够有效地探究蛋白质的具体结构，尽管蛋白质类型不一样，但是各种蛋白质之间在物理、化学方面的差异并不大，所以只可以依靠免疫法进行区分。具体来说，免疫法还可以进一步划分为下述7种。

2.2.1 荧光抗体法

选择将要检测的食品作为样本并加以固定，然后在上面滴加荧光抗体溶液，经过一段时间以后使用缓冲液进行冲洗，如果检测的食品样本中具有和荧光抗体溶液相对应的抗原，那么就能够有效地结合在一起，进而自身发出荧光。对于发出的荧光，必须借助专门的荧光显微镜才可以发现。通常来说，荧光抗体法往往用来检验沙门氏菌是否存在[1]。

2.2.2 放射免疫法

放射免疫法具有较强的灵敏度，然而操作起来比较复杂。除此之外，使用放射免疫法必须借助同位素，不过其半衰期比较短暂，对保存的要求比较高，因此现阶段使用这种方法的频率非常低。

2.2.3 酶联免疫吸附法

酶联免疫吸附法的优势是选择性良好，灵敏度比较高，得到的检验结果十分精确，可行性较强，使用范围较广。酶联免疫吸附法的原理同样是利用抗体、抗原的结合，往往是把酶或者是辅酶当作标记物，用其来标记抗体或者是抗原，在酶促反应的作用下能够体现初级免疫学反应。酶联免疫吸附法不单单能够检验食品内是否存在毒素、农药等，还能够用来检验其中所包含的营养素，如蛋白质、激素等[2]。

2.2.4 凝集反应法

凝集反应，指的是在电解质环境中，颗粒状的抗原能够与之相对应的抗体结合在一起，最终生成一种人眼可见的凝集块。凝集反应法还可以进一步划分为直接反应和间接反应，主要是用来检验抗体的效价，还能够用来区分细菌、病毒的种类。

2.2.5 沉淀反应法

沉淀反应法从本质上来说属于琼脂扩散试验，分为单向扩散以及双向扩散两种反应。就单向扩散来说，因为每一种抗体或者是抗原在琼脂中扩散的速度存在一定的差异，所以当把待检验的食品样本放入琼脂内部时，由于扩散速度不一样，会产生多条存在一定距离的沉淀带。就双向扩散来说，抗原以及抗体都会朝着琼脂的中心位置扩散，进而生成一条一条的沉淀带，按照沉淀带数量多少，可以有效地确定食品样本中所包含的抗原、抗体种类[3]。

2.2.6 免疫扩散法

蛋白质抗原在半固体状的基质上进行扩散，所以抗体或者是抗原在浓度合理的部位生成一条沉淀带或者是沉淀环，方便检验蛋白质。例如，可以使用免疫扩散法来检测血清中IgG、IgA等各自的比例。

2.2.7 免疫电泳法

把电泳以及琼脂扩散沉淀反应两者联合在一起就能够得到一种新的免疫法，即免疫电泳法。在运用免疫电泳法进行检验的时候，第一步就是把抗原放到琼脂凝胶内部进行电泳。蛋白质抗原经过电泳之后会带电，此时能够朝着负极方向运动，待到添加抗血清以后，区点不一样的抗原能够和抗体发生沉淀反应，而且抗原和相应的抗体接触之后会生成一条沉淀带，按照沉淀带所处的部位可以检验蛋白质的各种组分[4]。

2.3 生物芯片技术

生物芯片技术指的是把数量众多的生物识别分子根据相应的顺序固定在载体的表面，通过生物分子的特意亲和反应能够掌握生物分子是否存在。如果该生物分子存在，还能够进一步分析其含量高低。一般来说，常见的生物分子特意亲和反应包括抗原抗体反应及核酸杂交反应。与之前在食品检验中使用的方式对比，生物芯片技术优势突出，自动化程度比较高，每一次实验获得的结果之间的差距比较小，最终得到的结果更加准确。因为，生物芯片技术能够在一次实验中标记数量繁多的基因探针以及杂交反应。当然，生物芯片技术也具有很多问题，例如运用该技术没有办法准确发现多细胞组织中待检验基因所在的位置；除此之外，对于一定数量的生物体来说，蛋白质磷酸化-去磷酸化决定了其蛋白的调节功能，并非是由蛋白质是不是表达以及表达数量来决定。在这样的背景下，若是运用生物芯片技术将没有办法得到相应的结果。

2.4 生物传感器技术

生物传感器是一种专门的仪器，其对生物物质的敏感度非常高，而且能够把生物物质浓度变换成电信号并展开相应的检验。生物体中存在诸多具有选择性的辨别特定物质，如抗体、组织、细胞及酶等。在识别的时候，分子识别功能物质能够与待检验的目标结合起来生成复合物。在食品检验领域，生物传感器技术正在不断地扩大使用范围，其存在特异性比较强，检验花费的时间少，成本低廉。值得一提的是，因为生物传感器技术检验花费的时间比较少，所以能够用来对现场检验食品安全，如检验肉类食品的新鲜程度，若是经过检验发现肉类食品不再新鲜，那么应当对其进行下架、销毁处理[5]。

2.5 酶检测法

酶检测法，指的是通过酶检测食品所包含的成分以及每一种成分的含量，还可以用来检验食品内存在的特殊酶的活性或者是含量，这是传统的化学检验方法无法实现的。现阶段，酶检测法也可以进一步划分为多种具体的方法。

2.5.1 终点测定法

把需要检验的食品当作底物进行酶反应，若是最终在酶的作用下底物可以差不多百分之百地转变成产物，并且底物或者是产物具有某种特征性质，那么可以检验转化之前与转化之后底物减少的数量、产物增加的数量、辅酶的变动，从而实现对待检测物质的定量。

2.5.2 动力学测定法

在反应过程中可以添加相应重量的酶，然后检测反应物或者是产物发生变化的速度，如检测反应物或者是产物的吸光度、荧光度等变化速度。

2.5.3 多酶偶联测定法

如果待检验的底物、反应物无法使用物理或者是化学方式进行检验，那么可以选择两种及以上的酶对此展开连续式抑或平行式的偶联反应，这样经过两次或者多次反应之后，底物就能够转变成容易检验的产物。

2.5.4 酶标免疫检验法

抗体只能与特定的抗原结合，这一点对于抗原同样适用。所以，如果想要确定待检验食品样本中包含的抗原，应当把酶和待检验抗原相对应的抗体联合起来，形成酶标抗体。把酶标抗体放到待检验食品样本中，其能够和特定的抗原进行反应，进而形成包含酶在内的抗原抗体复合物，此时只需要检验反应物中酶的含量就能够确定抗原的含量。现实中，可以用其来检验食品中包含的毒素的含量。

3 现代生物技术在食品检验中应用的发展趋势

3.1 更加高效

随着科学技术的进步，生物技术的应用将会向着高效性方向迈进。食品质量安全检测工作要节约时间，就要求食品质量安全检测的效率要有所提高，要在短时间内完成食品检验的任务，所以提高生物技术的应用高效性就显得比较重要。结合我国的法规和行业标准，对食品的检验可以通过PCR生物技术对食品微生物进行检测，这能大大提高检测效率。

3.2 更加多样

再食品检验工作中，要充分重视现代生物技术应用的多样化，这样才能保障食品质量安全检验的准确性。我国的工业化发展进程进一步加快，工业生产带来的污染问题愈来愈严重，食品受到污染的现象比较突出。在各种污染源的影响下，食品的质量安全问题也比较多，采用单一的检验技术已经不能满足食品检验工作的需求，所以采用多样化的生物检验技术十分重要。要实现生物检验技术准确检测多种有害物质，就要加强其抗干扰能力，从而保障食品安全。

3.3 更加灵敏

食品检验工作对现代生物技术的灵敏性要求愈来愈严格。科学技术在各个领域都得到了快速发展，并发挥着重要作用。在食品检验领域，要提高食品检验的质量，就要提高检测技术的灵敏性。有的食品污染是受到农药残留的影响，对人体健康有着严重威胁，而保障生物技术的灵敏性，提高检验的准确率，才能保障食品的质量安全。

4 结语

随着时代的发展变化，科学技术也在不断发展，应用范围不断扩大。现代生物技术在食品检验领域应用范围越来越大，使用频率越来越高，对保障食品安全起到了重要的作用。当然，现代生物技术在我国食品检验领域的应用还存在一定的不足，无论是国家还是相关研究人员，都应不断努力，不断完善食品安全方面的法律法规，不断加强现代生物技术的运用，确保走向消费者的食品更加安全、可靠。