新技术在食品微生物检验检测中的应用

◎ 朱 群

（品升商品检测（上海）有限公司，上海 201108）

聚合酶链式反应即为PCR技术，其主要原理是扩增特定的DNA片段。美国学者最早提出和开发利用该技术，之后慢慢在食品微生物检验检测中开始运用。实践研究表明，该技术的运用可以有效缩短食品微生物检验检测时间，食品微生物检出率也可以得到大大提升，有效筛查致病微生物。

1 食品微生物检验检测的主要内容

1.1 致病菌

蜡样芽孢杆菌以及金黄色葡萄球菌等是引起食物中毒的主要致病菌。相关专家的实验研究表明，如果食品中的产气荚膜杆菌含量过高，就会有食物中毒现象发生；如果食品中的蜡样芽孢杆菌有过高含量，也会有食物中毒现象出现。根据这些研究表明，在食品微生物检验检测中，除了要识别危害有生物之外，还需要对致病菌的数量科学检测[1]。

1.2 指示性菌种检验

①对菌落总数进行检测。通过对食品中菌落总数的检测，可以判断食品污染程度。在具体实践中，需要取样1 g左右的食品，然后对其中的菌落数量有效检验。②检测大肠菌群，在37 ℃的条件下培养24 h，可产气、产配以及革兰氏染色阴性无芽孢杆菌[2]。

2 PCR技术在食品微生物检验检测中的应用

2.1 常规PCR检测

常规PCR检测的原理较为简单，将适量聚合酶加入到DNA模板和相应引物的混合物中，催化之后，扩增DNA片段，其经历周期较多，DNA模板发挥着重要的作用。且在每一个周期内，都会有相应的DNA片段产生，并且能直接将其作为循环模板使用，由此可知，在这个过程中，反应产物会不断增加。20世纪八九十年代，研究人员借助于沙门氏菌基因来设计引物，实验表明，运用PCR技术可以有效检测出多种菌类，且有99.5%左右的检出率，效果比较显著，值得大力推广和应用常规PCR检测技术。

2.2 多重PCR检测

本检测方法类似于常规PCR检测技术，但也存在着一定差异，其需要将更多的引物加入到反应体系之中。如果混合物中的引物存在着互补关系，就可以将差异化的DNA片段增设于反应管中。实践研究表明，多重PCR检测技术不仅具有常规检测方式的优势，还可以有效减少检测步骤，预期检测目标顺利实现。此外，多重PCR检测技术能够同时检测多个基因，效率更高。但需要注意的是，多重PCR检测技术也存在着一定的问题，如检测效率和敏感度较低等，需要在日后研究中加以革新。

很多学者都对多重PCR检测技术的运用进行了实验研究，其中经常用到的有大肠类细菌和沙门氏菌检测。结果表明，在食品微生物检验检测中运用多重PCR技术，检测率超过60%，具有较大的应用价值。

2.3 RT-PCR

逆转录聚合酶链反应即RT-PCR检测技术，其主要工作原理是提取细胞中的RNA，将其作为模板获取cDNA，之后有效扩增PCR。检测实践表明，RT-PCR技术具有较高的灵敏度，提升了样品分析的精确度。有专家在河流样品和动物粪便检测中采用了RT-PCR技术，检测发现，DNA和RNA菌体之间存在有较大的差异，且两种类型的噬菌体也存在着不同。因此，检测菌体时，可以极易分开噬菌体的阴性和阳性，在微生物检测中可以发挥较大的价值。

3 PCR技术在食品微生物检测中的应用优势

3.1 操作难度较小

实践研究表明，传统自动化检测技术的检测时间较长，且检测准确性不高，微生物检测工作效率得不到保证。因为微生物检测涉及较多方面的内容，需要在不同项目一一检测，如微生物成长环境、生长温度等，这样就需要花费大量的时间和精力，检测环节较多，工作效率不高。而PCR技术属于高自动化检测技术的范畴，通过应用PCR技术，所有的检测程序一个人就可以完成，人机一体化得到实现，检测步骤得到简化，工作效率得到提升，对于我国现代食品行业的发展，也起到了有效的促进作用[3]。

3.2 检测快捷

传统的检测技术需要较长的检测周期，一般在2～4天，甚至还需要1周左右，可能导致检测结果还没有出来，而食品已经在市场流通，存在着严重的滞后性，不利于我国食品行业的整体发展。而PCR技术则有效地解决了这个问题，检测过程只需要几个小时或者1天左右即可。

3.3 准确率高

进入新时期后，我国食品类型日趋丰富，也出现了更多种类的微生物，传统的检测技术在食品微生物分离方面就存在着较大难度，更别说对食品微生物种类有效辨别。其中，活性薄弱菌落的检测是制约传统检测技术的一大关卡，检测和培养难度较大，食品微生物检测受到了影响。而通过PCR技术的运用，则可以对食品微生物类型有效检测，根据检测结果，更好地开展食品生产监督工作，保证食品安全。

4 食品微生物检验检测的先进技术

PCR技术属于分子生物学的范畴，目前，还有其他的先进检验检测技术，如生理生化技术、免疫学检测技术等。

4.1 生理生化技术

生理生化技术也被称为代谢学技术，其主要是借助于菌体代谢产物，来对菌种的情况进行检测。其中，广泛运用到的ATP生物发光法、微量生化法等都属于生理生化技术。以ATP生物发光法为例，因为ATP存在于所有的生物活体中，通过检验样品中的ATP浓度，就可以有效获取其中的活菌数量；借助于光度计，来检测荧光素的荧光强度，就可以对细菌数量有效确定。实践研究表明，本技术可以节约时间，简捷性较好，因此得到了较为广泛的运用。另外一种方法是微量生化法，放射测量法、微热量技法等都属于微量生化法的范畴，前者主要是利用微量放射性标记物标记菌种生长所需碳水化合物来有效检测菌种生长过程中产生的放射性二氧化碳，由此有效测定食品菌量；后者则是借助于菌生长产热变化情况来有效鉴别菌种。实践研究表明，微量生化法在食品微生物检验检测中具有较快的检测速度和较高的准确度，值得推广和运用。

4.2 免疫学检测技术

在食品生物检验检测中，免疫学检测技术主要利用的是抗原-抗体的特异性反应，将微生物的特异基因表达产物作为作用对象。免疫磁性微球法是其重要代表技术，近些年来其逐渐发展起来，有效结合了免疫学的特异性和固化试剂的优势，能够更加快速、高效地开展食品检验检测工作。现阶段，在肉类、水果、蔬菜等食品样品的微生物检验检测中已经开始广泛应用本技术。此外，酶联免疫吸附法等也是免疫学检测技术的重要代表，本种技术的基础为抗原及抗体反应特异性结合高效的酶作用。实践研究表明，采用酶联免疫吸附法，可以定性定量检测目标微生物，效果突出。酶联免疫吸附法又可以分为间接法、竞争法等多种类型，不仅可以临床诊断，还能够测定小分子，被广泛运用到食品安全检验检测领域内。在乳制品的检验检测实践中，还可以有机结合荧光分析法和酶联免疫吸附法。实践研究表明，免疫学检测技术效率较高，未来有很大的发展潜力和应用前景。

4.3 质谱技术

质谱技术也被广泛运用到了食品微生物检验检测中，其主要技术基础为蛋白质组学、转录组学和代谢组学等。食品微生物检验中，质谱技术、核磁共振技术等得到了广泛运用，具有较大的发展潜力。其中，一般在海产品腐败菌的检验中较多的应用质谱技术方法，且能有效检验检测革兰氏阳性菌，具有不错的效果。根据相关研究，在亚种区分方面经常会运用分子生物学技术，但是工业快速检验检测需求无法满足；针对这种情况，就需要积极应用质谱技术。实践结果表明，通过科学运用质谱技术，可以更加快速、高效的检验牛奶、水果、肉类和蔬菜等食品菌种。

5 结语

食品安全问题会直接影响到人们身体健康和生命安全，因此，就需要充分重视食品微生物检验检测工作。随着时代的发展，目前出现了一大批新型检验检测技术，如PCR技术。和传统的检测技术相比，这些新技术具有较大优势，节约时间，效率更高。但在未来发展中，依然要对各种检验检测技术不断创新和改良，以便更加及时和高效地开展食品微生物检验检测工作。