食品微生物检测技术PCR的应用

2020-12-24陈礼福江苏旅游职业学院江苏扬州225127

黑龙江粮食 2020年5期

陈礼福（江苏旅游职业学院，江苏扬州 225127）

技术发展是确保食品微生物检测质量和效率的基本条件，在传统的食品检测技术应用中，需要做好前期准备工作，某些检测还要求做好前期的病原体培养，不仅需要占用大量的时间，而且在检测过程中受到外界影响因素较为明显，检测准确率较低。由于PCR技术在实际应用中具有良好的效果，使其近些年来得以广泛推广，为我国食品安全管理起到了积极的促进作用。

1. PCR技术概述

1.1 PCR技术的概念

在分子生物学研究中，PCR（Polymerase Chain Reaction）技术是指基于DNA聚合酶所具有的作用，将双链DNA进一步分解为单链，在碱基互补配对原则的基础上，实现单链DNA分子的复制与拷贝[1]。由于DNA所具有的保留复制特性，在各种不同的温度环境下，都能够借助酶的辅助作用，实现对DNA的复性和变性控制，进而达到体外复制基因的目的。将PCR技术应用于食品微生物检测中，能够在确保检测质量的情形下，尽量提升检测速度，具有较好的应用效果。

1.2 常见PCR技术分类

由于PCR技术应用模式的不同，通常将其分为常规PCR技术、多重PCR技术、RT-PCR技术及荧光PCR技术等几种类型[2]。常规PCR技术所需要使用的样本数量较少，技术应用简单，准确性强，常被应用于单核细胞增多症等方面的检测中，通常情形在在12-24h内可以完成全部检测流程。多重PCR技术及时基于不同PCR技术类别具有互补性而实现的，其分离速度较快、检测准确率较高，但是对技术应用水平和设备等具有较高的要求，因此在目前的应用范围还受到一定限制。RT-PCR技术是在提取微生物中RNA并进行模板构建的基础上，与PCR技术相结合的新型检测技术,在实际应用过程中，能够有效分辨生物特征，提升现有生物技术检测的限制，提升检测准确率。荧光PCR技术是对荧光分子进行染色处理，依据微生物的特异性对基因标靶进行实时检测的方法，这种方法能够在较短时间内实现对多种病原体的检测。

1.3 PCR技术应用的优势

P C R 技术在应用于食品微生物检测时所具有的优势是相对于传统检测技术而言的，在实际应用中，主要具有如下几个方面的优势。首先是在应用中具有应用便捷的特征。传统的食品微生物检测技术整体效果较差、耗费时间长，工作效率低下，PCR技术的应用，能够缩减检测程序，避免这些方面的缺陷。其次是在实际应用中，能够在几小时或者一天之内就能够获取检测结果，提升食品安全现场管理工作的整体效率。PCR技术相对于传统检测技术而言，自动化水平更高，能够更加精准的检测出食品中的微生物含量，确保食品安全管理水平不断提升[3]。

1.4 食品微生物检测的概念

在我国现有的食品管理体系中，食品微生物检测的概念主要包括两个方面：即食品污染程度指示菌检测和食品致病菌检测[4]。其具体工作流程是在对检测对象进行取样处理后，根据实验条件检验所取样品中的细菌菌落数，或者检测在对应标准中要求的微生物限量值。在某些检测中，还需要对可能的致病菌进行测定。这两个方面的检测是需要同时进行的，只有在所有关键指标都达到要求的情形下，才能确保食品安全达到要求。

2.PCR技术在食品微生物检测中的具体应用

2.1 在乳制品沙门菌检测中的应用

乳制品质量控制是食品安全管理的重要方面，在乳制品生产中，饲料、土壤、奶牛自身及粪便等含有不同类型的病原微生物，在控制技术应用不当的情形下，就有可能会造成乳制品感染病原微生物。传统的检测方式中，对于对微生物进行培养后，采用生化反应进行检测，不仅检测速度较慢，而且整体准确率较低。基于PCR技术对乳制品进行沙门氏菌进行检测，能够实现对特定目的片段的扩增，通常情形下，invA、fliC、sdfL特异基因是检测的重点内容。但是在检测时，不同的引物之间具有较为明显的竞争关系，因此对引物浓度控制具有较高的要求，以此才能保障检测结果的准确性。在进行PCR检测时，需要通过Mg2+对Taq DNA聚合酶进行催化，从而确保其活化性能得到提升，实现片段扩增的目的[5]。同时在进行沙门氏菌进行检测时，糖原、矿物质及异丙醇、氯化钾等物质，会对PCR检测技术产生相应的抑制作用，因此还应当考虑这方面影响因素，采用合理的计算来确保检测结果的准确性。

2.2 在生鲜食品中食源性病原微生物检测中的应用

生鲜食品是指未进行加工或者仅进行初步加工就能够直接食用的食品，常见的有水产品、肉制品及水果蔬菜类等。由于这类产品的生产加工保鲜技术较为落后，因此在销售和食用过程中的腐烂度较高，容易出现浪费甚至是危害人体安全的问题。采用多重P C R 技术对生鲜食品进行检测，能够改变传统检测技术中存在的检验速度慢，检测过程复杂，检测内容较为单一等多方面问题。由于多重P C R 技术具有对多种病原微生物都具有较高的明暗性和特异性，并且在检验非活菌时具有良好的检测效果，因此能够防止假阴性结果的出现。但是在实际应用中，需要对食品成分进行对应的处理，避免由于微生物检测含量过少或者成分复杂等因素造成检测结果失真[6]。

2.3 在大肠杆菌检测中的应用

大肠杆菌是具有毒性的微生物类型，并且这些毒性具有较高的一致性，传统的检测方式主要是以血清微生物法进行检测，在准确率方面存在一定的缺陷。PCR技术在微生物检测应用中，主要是对大肠杆菌的DNA双链进行检测，通过免疫磁分离技术与PCR技术相结合，能够提升大肠杆菌的检测准确率，并且进行更加深入的分析。大肠杆菌是食品微生物中具有较强致病性的微生物，对人体的危害性较大，提升其检测准确率对于确保食品安全具有重要意义[7]。

2.4 在啤酒微生物检测中的应用

啤酒是人们日常生活中较为常见的饮品类型，由于行业发展的影响，不同企业在生产质量控制方面的影响存在较大差异。就基本生产工艺而言，啤酒都是基于发酵工艺生产而来的，在发酵过程中离不开乳酸杆菌的作用，同时还需要用异微A酸的抑制作用。但是在二者之间会存在不同程度的相互抑制作用。在这种情形下，对啤酒中的微生物检测就会出现检测不够准确的问题。相关技术人员在研究horA基因顺序的基础上合成特异性引物，并采用PCR技术和电泳技术相结合的方式进行检测[8]，以此有效提升了啤酒微生物检测的准确性。

3.PRC技术应用前景分析

PCR技术作为食品微生物检测的重要技术之一，已经取得了良好的应用效果，为推动我国食品安全管理起到了积极的促进作用。为未来发展中，PCR技术的应用会朝着三个主要方面发展：首先是对DNA和RNA模板的纯度方面，具有更高的要求，这是确保PRC技术应用准确率提升的重要前提。其次是在PRC技术应用中，还存在检测灵敏度不足而出现假阳性现象，更好的解决这方面的问题，是提升检测准确率和技术应用水平的重要保障。再次是在未来技术应用过程中，与数据分析和处理技术的结合程度将会更加密切。随着二者结合的不断深入，具有高度自动化水平的数字PRC技术技术将会得以快速发展，从而在食品微生物检测中发挥更大的作用[9]。