食品安全检测中微生物检测技术与应用探究

◎ 李 兵

（诸城市检验检测中心，山东 诸城 262200）

食品安全关系到人们的身体健康，近年来，“瘦肉精”“毒奶粉”“地沟油”“僵尸肉”等食品安全事故，引起了社会的广泛关注。国家加大了食品安全监管力度，修订的《国家食品安全监督抽检实施细则（2021年版）》对粮食加工品、食用油、油脂及其制品、调味品、饮料及肉制品等食品的微生物检验作出了明确的规定，抽样检测的数量、样品保存、运输以及检验要求作出详细的规范。通过食品微生物检测技术，可以了解食物中微生物的种类、数量，判断食品加工过程和食品卫生状况，以此作为衡量食品卫生健康的重要参考指标。由于食品生产加工工艺复杂，食品在生产、运输、存储、销售等各个环节容易受到微生物的污染，造成食品微生物中的数量超标。人体长期使用微生物超标的食物，容易出现食物中毒、呼吸道和肠道疾病。通过微生物检测技术可以及时发现食品中的微生物成分，为食品药品监督管理部门提供参考，预防和防止食品安全事故的发生。

1 食品微生物检测内容

微生物是肉眼无法辨别的细菌、真菌、病原体、支原体等生物体，这些生物个体比较小，具有高效的生物化学转化能力，可以在短时间分解大量的能量，生长繁殖速度快，例如大肠杆菌在20 min内可以繁殖一次，适应能力比较强，容易发生变异。微生物与人们之间的关系密切，不良微生物容易造成人体疾病，如真菌感染容易引起皮肤病，放线菌容易造成皮肤、伤口感染、有毒细菌容易造成上呼吸道感染、食物中毒[1]。由于微生物的种类多，在特定条件下繁殖速度快，因此需要快速对食品微生物的成分和数量进行检测。目前，国家卫生部颁布的微生物检测的生物指标主要包括细菌群总数、大肠菌群、致病菌3项。菌落总数是指食品样品在规定的环境下培养后，单位重量、容积上所生成的细菌菌落总数；大肠菌群主要指埃希氏菌属、肠杆菌属、柠檬酸杆菌属等肠杆菌类，这些大肠菌群主要来自人体或者动物的肠道，主要寄宿在人体或者动物的肠道内，容易诱发肠道疾病。如果检测样品的大肠菌群多，则表明这些食品受到污染程度越大，所以将其作为污染食品的卫生指标之一[2]。致病菌主要指食品中含有令人致病的细菌，如果大肠杆菌群检测数量为阳性，则需要检查食品中的致病菌。根据国家食品卫生相关标准，致病菌包括沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、致病性链球菌、志贺氏菌4种。正常情况下，食品中不允许检测出致病菌，在检测过程中，必须根据食品种类和环境，选择相应的菌群进行检验。米、粮、苗等食品主要将变形杆菌、霉菌、芽孢杆菌等作为检测菌群；海产品则将副溶血性弧菌作为检测参考菌群；罐头食品需要检测耐热性芽孢菌群[3]。

2 食品安全检测中微生物检测技术

2.1 荧光抗体检测技术

荧光抗体检测技术是用荧光物标记抗体检测细胞中或者组织结构中相关抗原体或者抗体的一种技术。荧光类物体包括异硫氰酸荧光素、罗丹明荧光素等，测评方法是将被测样品固定在玻璃片上，然后将荧光抗体添加在玻璃表面，用缓冲液进行冲洗，干燥后，在荧光显微镜下进行观察，如果显示为阳性则表示是可见带荧光的抗原抗体；如果显微镜没有看到荧光，则表示为阴性，说明带荧光的抗体与抗原无法结合，被冲洗掉了。这种检测技术操作简单、敏感性低、检测速度快，可同时检测多种抗原体比较复杂的样品[4]。目前，荧光抗体技术主要用于细菌、病菌、寄生虫和免疫疾病等方面的诊断，通过测定血清中的抗体，诊断流行性病学，对布氏杆菌、炭疽杆菌、痢疾志贺菌等方面诊断效果比较可靠，一般用于补充诊断方式，不能作为常规诊断方式。

2.2 免疫酶技术

免疫酶技术是通过酶标记抗体或者抗原检测食品种原有的抗体或抗原，是将抗原抗体反应的特异性和酶的催化性结合起来的一种检测技术，它以酶作为标记物，连接抗体或抗原，酶与抗体发生作用下，通过底物显示的颜色判断出抗原抗体的数量，并通过酶标进行定量、定性分析。标记酶包括碱性磷酸酶、辣根过氧化酶等，这些酶与样品中抗体和抗原反应后酶性能不会发生变化，不会影响到测定结果。常见的酶检测技术包括间接法、夹心法，根据检测对象，选择不同的检测方法。如果是检查样品的抗体，则选择夹心法，将具有特异性的抗体吸附在聚乙烯材料的导管、小盘上，在里面加满被测溶液，如果样品中含有抗体，则抗体在导管、小盘上形成复合物，通过洗涤加入酶标记的抗体后，抗体结合到载体表面，清洗剩下的标记抗体，在抗体中加入酶，酶发生催化还原反应后产生有色物质，通过肉眼和分光光度计可以观察有色产物和溶液抗原体；间接法主要运用在医学血液检查，食物微生物检测应用比较少[5]。

2.3 基因探针技术

基因探针技术别称分子杂交技术，是根据脱氧核糖核酸分子的变异性、复杂性和碱基互补配对的精确性，对某一组特异性的基因序列进行探查的技术，互补的脱氧核糖核酸单链在一定环境下可以形成双链，并进行杂交。这种结合具有特异性，需要严格按照碱基互补配对的要求进行，不仅可以实现脱氧核糖核酸和脱氧核糖核酸的互补配对，而且还可以实现脱氧核糖核酸和核糖核酸之间的互补配对。通过对已知的核酸序列进行探针，如果变性的单链基因和脱氧核糖核酸结合，且碱基完全匹配的话，两者可以结合成双链，那么说明被测定样品脱氧核糖核酸中含有已知的基因序列。如果分子杂交与目的检测基因结合，形成杂交信号，则可以找到目的基因。基因探测技术需要利用同位素、生物素等标记的特定基因片段进行判定，同位素探针速度比较快，但是探针过程中，操作不当容易造成环境污染，因此，尽量选择生物素进行探针。

2.4 生物芯片技术

生物芯片技术是通过缩微技术，按照分子间特异性相互作用的原理，将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或者玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，从而快速实现对细胞、蛋白质、基因或者其他生物成分进行检测。生物芯片技术是采用光导原位合成或者微量点样的方式，将核酸片段、多肽分子、组织切片和细胞等生物样品按照要求固化在固体载体的表面，构成密集的二维分子排列，并与已经标记需要检测的生物样品进行分子杂交，然后用仪器设备检测分子杂交信号的强度，从而快速分析分子的数量和种类。一般固体载体选择硅片，在检测过程中需要模拟计算机芯片制造条件，因此被称之为生物芯片技术。生物芯片技术在检测过程中，生物样品的处理必须遵循相似方式，也就是信号的放大和样品标记。蛋白芯片在检测过程，可以将需要检测的蛋白样品用荧光素或者其他物质标记，再与生物芯片的生物分子相互作用，通过相应的检测方法可以采集、分析样品生物芯片的分子作用结果，从而快速判断分析食品病原体、大肠杆菌数量等。

3 食品安全检测中微生物检测技术应用

大肠杆菌是一种致病菌，在一定条件下可以造成人体胃肠道、尿道、关节等多种局部组织器官的感染，对人体危害比较大。大肠杆菌是一种食源性致病菌，可以在小肠内产生大量毒素，造成出血性肠炎、溶血性尿毒症并发症，最终导致寄主死亡。食源性病毒检测主要以传统方法、免疫检测方法和聚合酶链式反应法为主，由于细菌的选择性，少量致病菌在大量非致病菌环境下可以共生，单纯的聚合酶链式反应有助于目标基因的纯化，但是需要耗费大量时间，通过生物芯片检测技术可以快速发现样品中的致病菌。生物芯片检测技术灵敏度比较高，常规细菌只需要8 h的培养时间就可以进行检测，30 min完成核酸提取，通过模拟计算机芯片计算模式，可以建立多重不对称聚合酶链式反应，完成芯片杂交检测。此外，多聚酶式反应技术可以检测食品中的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。生物芯片技术在食品微生物检测环节，不仅可以检测食品中的致病菌，而且还可以检测隐藏致病菌。

4 结语

微生物检测技术在食品安全检测中的具有检测速度快、检测效率高、灵敏度好等特点，可以快速检测食品中大肠杆菌、总菌数和致病菌指标，但是目前我国的微生物检测技术尚处于初步发展阶段，相关技术并不成熟，无法进行大范围的推广应用，还需要进一步加快食品微生物技术检测，进一步完善检测系统，降低检测成本。