食源性致病菌检测分析技术的研究进展

2019-01-05凌超

食品安全导刊 2019年26期

□凌超

上海必诺检测技术服务有限公司

这些年以来，我们面对的食品安全问题已经得到了所有人的关注。食物中毒案件和人数在逐渐增加，而且大部分食物中毒是因为食源性致病菌所引起的。根据统计，全世界每年患食源性疾病的患者中，70%是由致病性微生物所引起的。所以现阶段对于我们来说，构建起有效的测试致病菌整体的检验体系，并且完成快速的致病菌检测，已经成为防止整个疾病传染以及食品中的安全问题的重要手段。

免疫学检测技术

免疫学方法，基本上利用的是抗原-抗体发生的化学反应，也就是抗原与抗体对应以后发生结合。运用免疫技术的检测方法，把目标致病菌的表面抗原，或者说他们分泌的一些毒素之类的东西作为主要的检测点。因此它是一种可以利用到我们检测致病菌的方法。这种方法已经广泛应用于我们平常食品中的致病菌的检测。比如在酶联免疫吸附这项技术中，它对多种致病菌的灵敏度（敏感程度）以及特异性（特异性能）都比较强，但是对和底物结构相似的化合物有一些错杂的错误匹配反应，很难同时分析很多种成分。还有在分离技术当中，可以很大程度地提高食物样品中某些特定病原菌的检出率，如副溶血性弧菌的检测。但是它的价格相对其他方法来说是比较昂贵的，并且也是容易出现一些交叉错误的反应的，所以还需要通过其他的技术来进行辅助。

代谢学检测技术

代谢学检测技术就是在微生物生长代谢的基础上，能够通过对微生物的生长过程中含有的一些底层物质，以及代谢之后产生物质的变化，结合我们能够看到的、了解的一些特点来进行一系列的监控，从而达到我们检验微生物的一个最终目的。代谢型技术是有非常大的应用潜力的。尤其是在一些全球性出现的食品安全问题当中，可以作为非常有效的检测工具。就比如说电阻抗技术就是他其中的一个例子。通过检测我们培养基电阻抗的一些变化，从而从这些方面来判断细菌在整个培养基当中繁殖方面的情况，再通过数据库的比对得到最终结果。目前他这项技术已经应用于我们食品当中的类似于金黄色葡萄球菌、单核细胞增生李斯特氏菌等致病菌的检测技术中去。

分子生物学检测技术

随着条件的发展，分子生物学这门学科得到非常快速的发展，它针对食源性致病菌的一些定性检测以及鉴别已经不仅仅局限于菌落外部形态特征，以及一些明显的生化反应特点的检测上，而是从整个分子层面的水平上研究生物中的大分子，在这个基础上我们建立起来了很多的分子生物检测技术。

比如说我们常常听说的脱氧核糖核苷酸的探针技术即核酸探针技术，其核心原理是碱基配对。核酸探针其实指的是带有标记物的已知序列的核酸片段，它能和与其互补的碱基配对，形式双链。以此可用于检测样品中的特定基因序列。利用核酸探针技术去获得实验结果要比常规的检测方法要更加快速并且有更高的准确性，但是这项技术目前也有很多的局限性，它的后续处理会有挺多的比较大的困难。所以我们需要更加完善它。可以用的完整的探针，放大它的信号组合，延长或者研究出其它的杂交方式等等办法，从而实现对我们的研究对象来进行更加敏感的、高效率的、快速的检测。在聚合酶链式反应的这样一个技术当中，它也是需要生物体之外的合适友好的条件下进行的。我们常见的利用它来检测食源性致病菌的技术其实有很多，因为相对于传统的常见的一些检测办法，它的检测技术可以大大减少我们整个检测周期所需要的时间，而且相对来说它的操作更加简单方便，并且它的特异性以及灵敏性更强。但是这项技术在我们食品微生物检测行业当中并没有得到很多的应用，很重要的原因就是因为在不同地方进行测验产生的结果可能会有不同，所以它的准确性没有很大的保障。

生物传感器检测技术

生物传感器是利用对生物中一些物质敏感，以及把它的浓度转化为一个电信号来进行检测的一个仪器，它的工作原理就是把我们等待检测的物质扩散到一个固定化的生物敏感材料当中，让它发生特定的反应，它能产生的信息被适当地转化成电信号，在经过一些放大来进行输出。一个生物芯片可以反复使用超过1000次。生物传感器的稳定性非常好，选择性很强，灵敏度很高，成本又比较低，这一系列优点能让这个检测技术在复杂的体系中进行连续而快速的检测。

电化学生物感应器是生物传感器检测技术中的一个部分，它可以通过检测修饰一些电极在待检测的溶液当中化学信号的变化，确定整个溶液中DNA的浓度。在进行生物体基因互补碱基对的时候，我们就可以非常轻易应用生物传感器检测致病菌，检测的极限可以达到2.0×106CFU/mL。但是，电化学DNA传感器还存在一定的局限性，就比如说很难以在表面构建成复杂的机制环境，它的整个空间结构存在变化。

光学生物传感器来源于传统的一些物理传感器，它对抗外界干扰的能力相对较强，它把已知的一些生物分子固化在几十纳米厚的金属膜表面，随机被表面的等离子共振传感器转化，接下来就进行检测分析，有人把大肠埃希氏菌抗体固定到传感器芯片的表面，并且对这些进行了双抗体夹心的一系列的操作，它的检测极限已经达到了10³CFU/mL。

噬菌体识别检测技术

噬菌体识别检测技术在致病菌检测方面成为整个开发的研究热点问题，噬菌体是一种可以侵入细菌并住宿在宿主体内进行增殖的病毒。它的主要检测方法是群体检测方法，有基于分子生物学构建的报告噬菌体检测技术，另外还有辅以先进的生物或者是化学试剂来进行检测的办法，比如说荧光标记法等等。

在这当中噬菌体扩增法应用免疫磁性分离式卷体扩增法。检出限达到了10000CFU/mL。但是这个方法的缺点是检测需要用很多的条件来进行选择，它的浓度和感染时间等等这些必须要事先进行筛选。

另外还有报告噬菌体技术，他们构建的含有lux基因的报告是群体用于检测一些不同样品基质中的大肠杆菌O157:H7，虽然检测的时间不是很相同，但是检出限都可以达到1CFU/mL。在荧光标记的噬菌体技术当中，它们取得了一些比较好的效果。有人报道了利用免疫磁性分离，结合荧光标记噬菌体技术，用于检测碎牛肉和鲜奶中的大肠埃希氏菌，碎牛肉的大肠埃希氏出限达到了2.2CFU/g，鲜奶中的大肠埃希氏菌检出限达到了10CUF/mL～100CUF/mL。