PCR技术在食品微生物检测中的应用探究

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，人民生活水平的日益提高，人们对食品安全问题也日益关注。在自然环境中，各种致病微生物无处不在，如何快速有效地检测出这些致病微生物，提高检测效率，成为了保障食品安全的重大课题。本文主要分析了PCR技术的基本工作原理与技术类型，希望能够保证食品安全，促进食品行业更好的发展。

关键词：PCR技术;微生物;食品检测

传统检测方式必须要做好前期准备工作，先对可能的病原体进行培养。整个检测过程时间长且花费高，稳定性较差，检测结果的准确率无法保证。为了进一步提升检测的准确率，通常会利用PCR、基因芯片等创新技术分析食品中的微生物基因组，找到与之对应的微生物类别和数量。PCR作为生物学领域的领军技术，该种检测的优势在于快捷、高效、灵敏度强，适用于多种微生物的检测，可以称得上是食品微生物检测的核心技术。

1 PCR技术的相关理论

1.1 PCR技术应用的基本原理

PCR又叫聚合酶链式反应，是一种结合生物体DNA复制技术的综合性技术。在二十世纪八十年代，该种技术在美国得到迅速发展，被大范围应用。利用PCR技术，可以实现特定生物体外特定DNA序列的快速扩增。应用领域主要集中在核酸检测。PCR技术可对寡核苷酸、多种dNTP等进行多重分析，对于传统固有的克隆技术是一个较大的发展和突破。PCR技术并不是通过活细胞完成的，而是通过三步重复发生反应来进行微生物的检测，主要采取热处理的方式使原本双股DNA解链为单股DNA，这是对传统克隆技术的一大突破和改变。

1.2 PCR技术的基本应用特征

PCR技术相对于传统的检测方法，其检测方法具有操作方便，自动化水平较强，灵活性高，无需耗费大量人力，财力和物力等优点，只需要一人就可能够完成全部的操作流程。

（1）PCR技术的快捷性。在检测时间方面，通过PCR技术仅需1～2 d即可完成检测，检测腐败菌仅用一天。而采用传统的检测方法，在检测时间上需要一周以上。

（2）PCR技术准确性较高。在食品微生物检测中可能会因为食品微生物种类太多而对检测造成一定影响，这是因为食品微生物种类往往不止一种，同一种食品可能同时含有多种微生物，所以仅靠原有的传统检测技术无法对种类如此繁多的微生物进行检测。PCR技术在此方面占据绝对优势，使用该种技术可以准确的检测并且罗列出食品中含有的微生物类别，检测结果十分准确。

2 食品微生物检测中PCR技术要点

2.1 引物设计

PCR扩增的特异性质量是由引物的质量决定的。扩增微生物的特异性会随着PCR引物效果的改善而又增强，使得整个检测操作过程更加简洁化。另外，被检测对象的背景分析也决定着引物设计的准确与否，遗传背景分析越清楚明了，引物设计效果就会越发突出和明显。

2.2 模板制备

PCR技术准确可靠，主要得益于该技术能够对目标分子进行准确测量。PCR检测必须分析食品中可能存在的PCR抑制因子，尽量将DNA蛋白和机溶剂移除，保证整个提取过程是高效高质的。提取效果的好坏将直接影响食品检测结果。所以，在实际检测过程中，模板的构建是至关重要的，尤其在样品的处理中更是如此。

3 食品微生物检测中PCR技术的应用

PCR技术可广泛的应用于食品微生物检测中，下面将主要从两个方面分析PCR技术在实际应用中的特点，分别是食品致病菌检测以及食品非致病菌检测两大方面。

3.1 PCR技术在食品致病菌检测中的应用

传统的食品致病菌检测方法相对来说耗时耗力，主要是因为传统的检测方法需要进行富集培养、分离培养、形态特征观察以及血清鉴定等多个环节，整个环节执行下来至少需要5天时间，所以，运用传统技术进行检验，时间就是一个短板。然而采取PCR技术，不到一天的时间就能完成所有流程，其流程如下所示：

（1）富集细菌细胞。分离被检测食品中的细菌细胞，可采用离心沉淀和滤膜过滤的方法执行[1]。

（2）裂解细胞并PCR扩增。将细胞中存有的DNA释放出来，并尽量将蛋白质等杂质去除，经过PCR扩增目标DNA序列。

（3）检测DNA扩增序列，可利用电泳法和特异性核酸探针法进行。

我国当前的沙门氏菌检测技术较为成熟，运用的主要技术也是当前较为热门的PCR检验技术。

目前，PCR技术检测方式多种多样，例如常规化PCR技术检测、多重化PCR技术等等[2]。

3.2 PCR技术在食品非致病菌检测中的应用

检测食品中非致病菌时，PCR技术常用于检测乳酸菌。乳酸菌随处可见，分布范围较为广泛，并且生物和化学价值较高。大自然中存在的大量乳酸菌对于人体都是有益无害的。乳酸菌在真空环境下可以长期生存，有别于其他菌类。因此对于真空包装食品，利用乳酸菌来保存可以降低食物腐败率，大大延长食物的保质期。此外，在利用PCR技术进行食品乳酸菌检测时，一定要严格遵循科学生产规律，在乳酸菌发酵时间正常时，食物中的乳酸菌较多[3]。

4 食品微生物检测中的PCR技术注意事项

利用PCR技术检测食品微生物时必须要主要以下3点主要内容。

（1）重视PCR模板的有效制备过程。食品中含有成千上万种PCR抑制因子，所以在实际检测中一定要先将食品中存在的抑制因子清除干净，这将直接对后续微生物核酸的提取造成影响[4]。

（2）对待PCR检测中存在的污染问题要予以高度重视。利用PCR技术对食品微生物进行检测极有可能会发生污染问题。为了防止污染问题，整个过程要规范，及时更换枪头，保证没有交叉感染现象。

（3）明确检测对象的生物活性。在检测中，要确保PCR扩增的有效性，PCR技术本身是无法对细胞的死活进行区分的，所以，首先要做的就是保证检测对象的基本生物活性。

5 结论

随着社会经济的快速发展，PCR技术在食品微生物检测中的应用将越来越广，并且技术类型也会逐渐丰富起来，因此想要确保该技术能够快速高效的发展就必须从多个方面着手，例如PCR技术检测可操作性、检测技术细节以及操作的简易程度等，力爭提高检测效果。

参考文献

[1]吴宪.PCR技术在食品微生物检测中的应用探究[J].粮食科技与经济，2019，44（1）：47-50.

[2]白菊红，康建平，张星灿，等.多重PCR技术在病原微生物检测中的应用[J].食品工业科技，2019，40（7）：322-325，331.

[3]周路明，廖敏，陈俊.解析食品检测中PCR技术有效应用[J].低碳世界，2019，9（5）：326-327.

[4]阮雁春.多重PCR检测技术在食品微生物检测中的应用价值分析[J].现代食品，2019（20）：127-128.

作者简介：金一荻（1987—），女，蒙古族，内蒙古赤峰人，硕士，中级工程师。研究方向：食品检测。