现代生物技术在食品检测领域中的应用

王宏慧　任亚敏

摘 要：随着社会的不断发展及人们认知水平的不断提高，现代生物技术水平不断进步，并向多元多维的方向发展。该技术的发展为食品安全提供保障。本文对电子鼻和电子舌、生物传感技术、生物芯片技术与蛋白质检测技术在食品检测中的应用情况进行了阐述，以期能够提高食品检测的精准度，减少食品安全问题。

关键词：现代生物技术;食品检测;应用

Abstract：With the continuous development of society and peoples constantly improve the cognitive level， modern biological technology continues to advance and to develop in the direction of more diverse multidimensional， reflects its good comprehensive gradually， the development of this technology is closely related to food safety issues， the research of this technology can make a guarantee for the safety of the food. In this paper， the applications of electronic nose and electronic tongue， biochip technology and protein level measurement in food detection are described， in order to improve the accuracy of food testing to reduce food safety problems.

Key words：Modern biotechnology; Food testing; Application

中图分类号：TS207.3

近年来食品安全问题层出不穷，食品检测的必要性也由此而日益彰显，为了让食品更加安全、卫生，让人民买得放心吃得安心，需要加强对食品安全的重视，提高警惕，对食品污染来源追查到底，剖析出食品中对人体有害的物质。现在，我国的食品检测技术仍需完善，要完全胜任食品检测工作还需要进一步提高技术。所以不断钻研食品检测技术并使之日趋完善有十分重要的意义。而现代生物技术可以改良传统的技术，及时发现并预防食品安全问题，有效改善现状，让食品安全有保障。

1 现代生物检测技术在食品安全监测中的重要性

古人有云“民以食为天”，“食”是民生之根本，但当前，食品安全问题层出不穷，对现代社会的食品安全带来了很大的影响。面对这种状况，传统的食品检测方法已不能很好地服务于食品检测督查工作。此时，在食品检测中应用现代生物技术就显得尤为重要，生物传感器、基因探针、蛋白质检测等技术不仅可以为我国食品安全问题的防护工作提供保障，而且比传统的方法更加高效、准确，在成本上省时又省力，由此种种便可见其在食品检测市场上的优越性、实用性[1]。

2 现代生物技术在食品检测中的应用分析

2.1 在食品检测中电子鼻与电子舌的运用

电子舌的功能类似于人体的舌头，可以感知食物中所含有的物质，以类脂膜为味觉传感器感知氣味，并将气味信息变换成易于识别的物理信号。从而实现对食品中各种物质的感知。在食品检测中，通过味觉传感器及对气味的感知，能够对被检测食品的鲜嫩度以及水分含量做出判断，从而对其好坏进行评定。例如，通过检测水果中内酯的含量、各种肉类中酶的含量，从而判断其新鲜程度，除此之外，应用此技术能够有效辨别植物油以及酒类的品质;将电子鼻检测数据与新鲜产品数据进行对比，可判断各种果蔬、肉类的新鲜程度。

2.2 生物传感器技术

生物传感器技术是将生物物质如酶、蛋白质、抗原、抗体与微生物等，作为被识别物质，并通过特定的转换器及信号放大器，将发生的生物化学反应转换成可定量的物理或化学信号，并由此完成化学物质的检测。生物传感器的两个组成部分分别为感应器和转换器。其中，感应器是对被检测物质（即底物）具有高选择性分子识别功能的膜;而转换器可以将膜上发生的生化反应所消耗或生成的化学物质以及产生的光、热等转变成电信号，并对所得的电信号进行处理，然后在相应的仪器上记录并显示出来。根据生物传感器对被检测物质与膜的反应类型，其可以分为亲合型传感器、催化型感应器以及代谢型传感器;由所用识别物质的不同，可将其分为酶传感器、微生物传感器、组织传感器、DNA传感器与免疫传感器等;由信号转换器的不同，生物传感器又分为电化学生物传感器、测热型生物传感器、光学生物传感器与压电生物传感器等。

2.3 酶联免疫吸附法

ELISA主要运用了生物学中抗体可以与抗原特异性结合的原理，将酶作为标记物标记在抗原或免疫球蛋白上，通过免疫反应和酶促反应实现检测。这种方法方便、快捷、精确度高、可检测范围大且易于操作，借此可以对样品进行批量剖析检测，例如生物毒素和农药、细菌、真菌及食品中的其他成分的检测。这种方法不仅可以检测生物活性成分也可用于非活性成分检测，有着较好的市场。

2.4 Western杂交

Western杂交是一种将蛋白质电泳、印迹、免疫测定融为一体的特异性蛋白质检测方法，其可以检测出非本体基因表达的蛋白。但这种方法的操作成本较高。

2.5 试纸条法

试纸条法精确度较高且具有高效、简单易懂、方便的优点。到现在已研制出检测抗除草剂的莽草酸羟基乙酰转移酶、草丁膦乙酰转移酶以及抗虫的Bt毒蛋白等多种试剂盒或试纸条，并实现了批量生产。

2.6 生物芯片技术在食品检测中的应用

2.6.1 基因芯片技术

这项技术将探针分子固定到相应芯片上，借助核酸分子间碱基杂交配对的特点对DNA样品的序列信息进行高效的分析解读。基因芯片中含有带有特异性标记的不同基因的脱氧核糖核苷酸序列，待检样品与对应的脱氧核糖核苷酸碱基完成配对后，会产生特异性信号，应用特定的方法对相关信号进行检测，从而可判断出是否含有某种特定的基因。在食品检测中应用基因芯片技术，可使食品中的有害真菌、细菌无可遁形，因其科学性、准确性而受到研究人员的追捧。可以说这项技术最适用食品安全检测。借助此项技术，可以完整观测到食品中各种菌类、病毒的情况。通过培养皿培养检测食品情况耗时过长、成本较高，耗费人力物力过多，且精确度不够高，较易受外来因素的影响。但通过基因芯片技术，可以避开这些弊端且耗费成本低、省时、省力。基因芯片作为一项智能化、自动化以及高通量的高新技術，正在得到越来越多人的认可并被广泛应用于食品检测领域[2]。

2.6.2 蛋白芯片及其应用

蛋白质芯片的原理与前述基因芯片类似，两者不一的地方为该技术的检测对象是蛋白质，且芯片中的物质也不同，载体也多种多样，包括生物实验中的玻片、生物膜等用具。通过该技术可以实现对抗原、氨基酸以及各种蛋白质、抗体等的检测，改善了基因芯片的一些不足之处。且蛋白芯片技术可以对多个样品同时进行检测分析，具有耗费物力少、可自动排除外界干扰信号、检测快捷、结果客观、准确等优点。

2.7 PCR技术在食品检测中的应用

PCR技术可以全面多方位地剖析食品中的致病菌，传统检测方法耗时过长操作不够简便，简单来说实用性不高。在海鲜类或者普通的水产品中常常含有大量病菌，而通过PCR技术可以简单快速地查出这些隐患。传统的PCR技术需要通过渗透法使细胞胀大破裂，提取出DNA后，再利用PCR进行扩增，然后对扩增结果进行检测，从而得出结果。而实时定量PCR技术中加入了荧光，可以及时、快速完成检测，整个过程完全封闭，有效减少了外界因素的干扰，实验结果更加准确且操作相较于以前更为简单方便、省时省力，适用于大量推广，可在市场上批量产出，从而运用于食品安全检测中[3-4]。

3 结语

在传统技术已无法为食品安全提供足够的保障时，现代生物检测技术的出现弥补了这一缺陷。以生物传感器、基因芯片、各种PCR技术等为代表的生物技术的出现将提高食品安全检测技术水平，保障食品安全，同时也保障了人民群众的生命安全。传统检测技术费时、费力，所花费的成本较高，且结果不够精确，已不能很好地满足快节奏的现代社会的需求。而现代生物检测技术不仅测量快速、便于操作且结果精确，应用前景更为广阔。而生物芯片作为一项高新技术，具有较高的适用性以及可操作性，方便简单的操作决定了其在未来会越来越受欢迎。不同的生物技术以其近乎相同的简单、快捷、易于操作且成本低的优点应用于食品检测领域，它们的实践性、可操作性已经暗示了未来的食品检测市场。相信随着现代科技的发展、新科学新技术的不断出现，现代生物技术将日趋完善，其与食品检测领域的结合将更加融洽，其在食品检测领域的应用前景将更为广阔。将现代生物技术与传统食品安全检测相结合，让两者相辅相成，优劣互补，已成为食品检测进一步发展的必由之路。

参考文献：

[1]张笑言.现代生物技术在食品检测中的运用[J].黑龙江科学，2014，5（5）：283.

[2]唐黎标.食品检测中生物技术的有效运用[J].粮食问题研究，2016（1）：15-16，20.

[3]刘辉，杨利平，张滨.PCR及其改进技术在食品检测中的应用[J].食品与机械，2008，24（4）：166-169.

[4]曹泽虹，李勇.用PCR法快速测定食物中毒病原菌[J].微生物学通报，2001，28（4）：73-76.