PCR技术在食品微生物检测中的应用探究

◎苏 静，孟卫卫，张 贺

（1.新疆维吾尔自治区疾病预防控制中心，新疆 乌鲁木齐 830002；2.新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市沙依巴克区妇幼保健服务中心，新疆 乌鲁木齐 830002）

食品安全是我国民生基础设施建设过程中的重要内容与组成部分。目前，食品行业快速发展，很多食品在生产、包装、运输等过程中会受到微生物的污染，这会给人们的身体健康带来不良影响，严重时会危及生命。因此，应加强对食品的微生物检测，充分应用当前较为常见、有效的PCR 技术来检测食品中的有害微生物，做到及时发现、及时控制，做好人们的身体健康保障工作。同时在检测食品微生物时，应用PCR检测技术工作效率更高、操作起来更加容易、方便，在我国食品行业的相关检测中占据着非常重要的地位，对解决我国的食品安全问题提供更好的保障。

1 PCR 技术的概念及应用原理

1.1 PCR 技术的概念

PCR 技术，主要是一种模拟体内DNA 的天然复制过程，并在体外扩增DNA 分子的生物学技术，该技术主要应用在已知两段序列之间的DNA 区段。在PCR 技术中，荧光定量检测技术主要是以荧光能量传递技术为基础，结合PCR 的荧光定量，利用受体发色团的偶极作用，推动能量的转移，在这一过程中受体荧光染料发出的荧光强度与DNA 产量之间的关系成正比，这有利于更好地掌握靶序列的初始浓度，进而求得荧光的实际浓度。荧光定量PCR 技术的检测原理如图1所示。

图1 PCR 技术检测原理图

1.2 PCR 技术的应用原理

PCR 技术主要经过高温变性、低温退火、中温延伸3 个阶段，其中，高温变性主要是在94 ℃高温下加热，DNA 模板受热，双链间的氢键断裂，从而形成两条DNA 单链。低温退火主要是在50～60 ℃的溶液温度下，模板DNA 和引物依照碱基互补原则进行结合配对。中温延伸是将溶液温度升到72 ℃左右，耐热DNA 聚合酶以单链DNA 为模板，并在引物的引导与配合下来复制出互补DNA（cDNA）。对这个流程进行反复操作，能够使微生物的DNA 序列大量扩增，一直到获取更多被检测生物的DNA 序列，从而实现与满足PCR 技术检测的实际标准与要求[1]。

2 食品微生物检测中PCR 检测技术应用优势

食物是人类赖以生存与发展的重要物质基础，食品安全问题与人们的生命、身体健康密切相关。强化食品安全，也能够推动我国的食品行业更加健康、持续地发展。目前，很多食品企业在生产等过程中会受到一些有害微生物的污染和影响，进而直接对人们的生命健康安全产生影响或者伤害。为了能够更好地控制食品微生物污染源，重视PCR 检测技术的应用非常必要，其在食品微生物检测中具有非常显著的优势。

2.1 操作简单、便捷

在食品微生物检测技术中，传统的自动化检测技术的时间较长、消耗较大、工作效率较低，其会对微生物检测效率产生很大的影响。而在微生物检测工作中会涉及很多的内容，如微生物的生长温度、生长环境、培养基等，在检测微生物这些方面与内容时会消耗大量的人力、财力、物力与时间，且其检测的流程和步骤比较烦琐，尽管耗费大量的人工与时间，其工作效率依然很难得到提升。而与传统的自动化检测技术相比，PCR 检测技术操作起来更加方便与快捷，只需要应用人机一体化就能够对所有的检测程序进行控制，其方便与快捷的优势推动了食品微生物检测效果与工作效率的提升，对于我国食品行业的健康、快速发展提供了良好的技术支撑与保障[2]。

2.2 检测速度较快

在检测食品微生物时，应用传统的自动化检测技术一般需要经历2～5 d 的时间，有的食品微生物检测时间会更长，会在7 d 及以上。很多时候一般都是食品已经投入消费市场进行流转，但是食品微生物的检测结果还没出来，可见传统的食品微生物检测技术存在一些局限与不足，需要耗费的时间较长，这会影响我国食品行业的快速发展，很多食品的市场先机容易被抢占，导致食品的生产与销售过于滞后，不利于我国社会经济的稳定、和谐发展。而应用PCR 检测技术能够规避传统自动化检测技术耗时的这一弊端，PCR 技术能够在很短的时间检测出结果，一般都是几个小时，最长也不会超过1 d，因此，在食品微生物行业发展过程中应用PCR 检测技术来对食品的微生物进行检测，其效果与价值更好、更高，更易于推动食品行业的健康发展。

2.3 准确率高

在当前的时代与环境下，食品微生物的种类繁多，如果应用传统的检测技术来对食品中的微生物进行检测会存在较大的困难，并不能够综合、全面地对食品微生物的种类进行更好地辨别。同时应用传统检测方法并不能对活性比较弱的菌落进行更好的检测，既不利于培养，又不利于检测，不利于食品微生物检测工作的更好开展与进行。当前，应用PCR 技术能够更好地规避这一局限与问题，更好地检测食品中微生物的类型，其准确性与全面性更强，能够为食品安全的监督工作提供更好的保障与依据，提升我国食品安全性，维护社会的和谐与稳定。

2.4 发展潜力巨大

现阶段，PCR 检测技术的自动化水平较高，其优势也比较明显。传统的食品微生物检测技术的优势并不明显，其还存在一些弊端制约着食品检测工作的正常开展，而应用PCR 检测技术，其应用成本相对较低、耗时较短、操作方便快捷，工作效率较高，对于保障我国的食品安全非常有利。随着科学技术的不断发展，PCR 技术的发展潜力也是非常巨大的，其代表着我国科技的持续进步与创新，又彰显出我国在保障食品安全方面的力度与责任，对于我国食品行业的健康发展非常有利。与此同时，由于受到食品行业自身特征的影响，其在生产、销售或者流转过程中会或多或少受到多种微生物的污染与影响，其会影响食品的口感与质量，也会对食品的安全食用带来风险。重视食品中微生物的检测与监督，及时消除和解决食品安全问题，是保障食品安全的重要方法与模式。随着我国生物技术的持续发展与革新，很多自动化检测技术逐渐被研发与应用，PCR 检测技术能够拓展微生物检测的空间，促进食品安全质量管控工作效果与效率得以更好提升。在将来，PCR 技术对于检测微生物中的有害毒素也非常有帮助，能够推动我国食品行业更加稳步发展。

3 食品微生物检测中PCR 技术的应用

在对食品中的微生物进行检测时，应用PCR 技术不仅能够检测出食品中的食源性致病菌，还能对食品中的成分、种类等进行检测，对转基因食品进行有效鉴定，其应用范围非常广泛。下面分析与讨论食品微生物检测中PCR 技术应用的实际范围。

3.1 检测食源性致病菌

近几年，随着科学技术的快速发展，PCR 检测技术也得到了快速的进步。在食品微生物的检测工作中，对于金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、李斯特氏菌和大肠埃希氏菌等有害微生物，PCR 检测技术都能够有效检测，可以从最大程度上保障食品安全。

3.2 检测食品中微生物的种类与有效成分

在食品检测过程中，食品中所涉及的微生物种类比较多，运用传统、单一的检测技术无法实现对其种类的准确辨别，应用PCR 技术能够快速、有效地分辨出食品中的微生物种类，在鉴定工作中的应用非常广泛。与此同时，在检测食品中的有效成分时，随着人们物质生活水平的不断提升，人们对于食品中的营养要求也越来越高，很多食品经过深加工后，其成分都会发生一定的改变。应用PCR 技术来对深加工食品的有效成分进行检测，准确高效，能够给食品提供充分的数据支撑与帮助，同时也便于消费者的理性消费与选择性消费，提升食品微生物检测的重要性[3]。

3.3 鉴定转基因食品

PCR 技术不仅可以应用到食品微生物的检测工作中，对于转基因食品的鉴定也能够提供很好的技术支持，能够实现定性与定量的双向分析。当前，传统的检测技术存在一些局限与不足，不能够全面、有效地检测出转基因食品中的各种成分，对于一些微生物产生的毒素或者假阳性细菌很难进行辨别，但PCR 技术能够对番茄、玉米、大豆等多种食品中的微生物进行检测。因此，加强对PCR 检测技术的持续研发与革新也是非常有必要的。

4 食品微生物检测中PCR 技术的应用探究

近几年，食品安全问题受到国家、社会的广泛关注，且食品安全问题会对人们的身体健康产生很大的威胁，对于社会的和谐与稳定也会产生直接影响。重视并强化食品微生物的检测是保障食品安全的重要途径。在检测食品中的各种微生物时，重视PCR 技术的有效应用，充分利用其优势来推动食品微生物的检测，最大化的保障食品安全性，提升食品微生物的检测效率与水平。

4.1 常规PCR 技术的应用

在对食品中微生物进行检测中，应用常规的PCR检测技术时，要先了解与掌握PCR 的常规检测原理与方法，在了解其应用原理之后，将适当的聚合酶加入到DNA 模板及其相应的引物混合物中，经过一系列的催化来扩增DNA 片段。这个检测的整个过程中都是依靠DNA 模板来实现和完成，其会经过很多个不同的周期，每个周期都会有相应的DNA 片段产生，并将其作为循环的模板，这也能够表示出聚合酶链反应的产物在持续增加。在食品微生物检测过程中应用PCR 的常规检测技术，其应用的效果较为理想，检测的效率与效果比较显著，有利于食品微生物安全检测工作更好地开展与进行。

4.2 多重PCR 技术的应用

多重PCR 技术与常规的检测技术之间存在很多的相似性，其检测的整个流程也较为相似。多重PCR 技术与常规PCR 检测技术不同之处主要是要将多对引物加入到整个反应体系中同时扩增多条DNA 片段，增强多重PCR 的实效性。应用多重PCR 技术，既能够对常规PCR 检测技术的优势进行保留，也能够有效地减少一些检测步骤与流程，还能够更好地实现食品微生物的检测目标。与此同时，在应用多重PCR 技术或者方法时，可以直接检测很多个基因，其检测效率较高。但是该种方法或者技术也存在一些局限和不足，如其敏感度不足、检测的效率还有很大的提升空间，这些都是需要亟待改进、完善与提升之处[4]。

4.3 逆转录-聚合酶链式检测技术的应用

逆转录-聚合酶链式检测技术简称RT-PCR 检测技术，其应用原理主要是对细胞或者组织中的总RNA进行提取，并将mRNA 当作其检测的模板，运用脱氧核糖核苷酸（dNTP）或者随机引物将逆转录酶反转录成cDNA。然后在利用cDNA 当作模板来进行扩增，最终目标是获得检测基因或者目的基因。在食品微生物的检测工作中应用RT-PCR 检测技术，能够大大提升RNA 检测的灵敏性，提升微量RNA 检测的实效性与科学性[5]。

5 结语

在食品安全问题愈演愈烈的大环境下，为了能够更好地解决食品安全问题，加强对食品中微生物的检测非常迫切。同时食品安全关乎人们的生命健康与安全，且与我国的国计民生、社会的和谐与稳定密切相关。在食品微生物的检测过程中应用PCR 技术，其操作比较方便、快捷，检测的效果与效率较高，能够对食品中的多种微生物种类、成分等进行更好地检测，从而使得食品安全问题得以更好地把控与解决，保障人们的食品安全，促进我国社会更加稳定与和谐。