PCR技术在食品微生物检测中的应用
2021-11-10陈艳
陈艳
摘要:食品安全与人们的身体健康以及社会的和谐稳定发展有着直接的关系,所以食品安全也是我国监管的重点内容。食品微生物检测在保证食品安全方面发挥着重要作用,其是食品质量检测的重要内容。随着生物技术的快速发展,近年来,越来越多新技术被应用至食品微生物检测中,如PCR技术(聚合酶链式反应技术)就是一种新兴的检测技术,其在提高检测质量和效率方面发挥着重要作用。本文就PCR技术在食品微生物检测中的应用进行详细分析。
关键词:PCR技术;食品;微生物检测;应用
1前言
随着社会经济的发展,人们对于食品的追求已经不再是吃饱,而是要吃的安全放心。食品安全是非常重要的民生問题,食品安全检测技术水平亟需迅速提升,从保障食品安全。微生物检测是食品安全的重要组成部分,很多食品因为其中的微生物含量超标而无法食用。随着科学技术的进步,更多的食品微生物检测技术被开发,PCR检测技术就是其中一种,因其所具备的精确、迅速、便捷等特点而受到了行业的关注。
2食品微生物检测现状
有害微生物是导致食品风险的主要因素。微生物的种类有非常多,并且存在超强的变异性,微生物检测手段也一直在进步。随着近几年分子生物学的快速发展,具备超强特异性、灵敏度等优点的聚合酶链式反应(PCR技术),已经成为食品有害微生物检测的一种常规方法。目前,很多生物制品公司利用传统的微生物检测原理设计了不同的检测仪器,同时,微生物检测应当向着快速、自动化方向发展,PCR已经作为一种新的检测方法在一些行业和地区得到了应用。与传统的检测方法相比,PCR技术检验速度快、特异性强、灵敏度高,可以减少对微生物培养的依赖,因此也逐渐成为食品检验中的常用方法。
3PCR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。
4PCR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。
4.1PCR技术的快捷性
相比于传统检测方法需要7天以上时间,应用PCR技术的检测时间只需要1~2天,对腐败菌的检测时间只要1天左右,而且检测结果对食品工业生产具有较好的指导作用与价值。
4.2PCR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。
5PCR技术在食品微生物检测中的应用
5.1检测大肠杆菌合理应用
PCR检测技术,可以准确判定食物中的微生物含量,具有良好的推广应用价值。首先是对大肠杆菌进行检测,该类菌群对人体危害较大,而且具有一定的繁殖能力,在一定基础环境中就可以大量繁殖,对人体新陈代谢系统的稳定运行造成阻碍。采用传统检测技术,很难准确判定大肠杆菌的含量数值,应用PCR技术后,可以使用多重筛选方式,利用基因序列对大肠杆菌的溶血细胞进行靶向定位,同时借助免疫化学反应,以此来准确判定食物中的微生物含量。
5.2检测沙门氏菌
在对食品进行制作与加工时,会让其中所含有的沙门氏菌含量减少,故而沙门氏菌在食品中的含量相对较少,在这样的背景之下,检测食品中的沙门氏菌就具备较高的难度。通过PCR技术进行检测,一般选择invA、B、C、E等特异性引物,来建立多重的PCR。从检测结果能够看出,一重、二重PCR之间并未存在着较大的差异,但采用三重PCR则相对来说更为准确。当前部分技术人员通过PCR技术对冷冻家禽肉进行了检测,发现了沙门氏菌,并通过相应措施对血清中的流行状况进行了判定。
5.3检测金黄色葡萄球
在金黄色葡萄球菌的检测过程中,要基于基因探针与PCR技术联合应用实现对金黄色葡萄球菌的诊断与检测。一般来说,在金黄色葡萄球肠霉菌中使用PCR技术是比较常见的,主要是对该菌中的SEB基因进行检测分析,并能够快速诊断存在其中的不宜纯培养物培养的原始霉菌样品。金黄色葡萄球菌是容易混淆于杂质细菌当中的,所以需要首先确定该检测方法的特异性,结合大肠杆菌干扰菌的PCR检测,验证在杂菌中存在靶细菌,同时看靶细菌是否影响干扰菌的PCR检测过程。考虑PCR技术主要针对金黄色葡萄球肠霉菌的SEB基因进行检测,所以可在1天内就获得检测结果,这体现了PCR技术的准确性和强特异性,且检出率良好,能够节约大量的人力和物力。
5.4检测乳酸菌
乳酸菌在大自然分布极为广泛,其作用是发酵碳水化合物从而产生大量的乳酸,同时在此类细菌中也包含着一部分可以使人类以及动物生病的致病菌,它可在真空环境下生长繁殖。人类常用PCR技术去检测真空包装中的乳酸菌含量,从而判断真空包装是否有破损。研究人员通过16SrRNA和rRNAISR构建出多重PCR对真空包装的牛肉进行相关腐败乳酸菌的检测,结果与同样实验条件下使用变性梯度凝胶电泳法检测到的真空包装的牛肉进行相关腐败乳酸菌的结果是一样的。在此实验过程构建出了多重PCR有很好的重复性,解决了16SrRNA不能重复检测泡菜中乳酸菌的问题。由此,我们可以知道利用PCR技术检测食品中的乳酸菌含量是要借助乳酸菌自身的生长规律,随着发酵时间的增长,食物当中乳酸菌的含量就越高。研究人员在运用PCR技术去检测真空包装中的乳酸菌含量的过程中,需要快速获取存在于乳酸菌中的菌群信息内容,并通过引物设计检查乳酸菌发酵过程,明确其腐败度与食品风味。
6结语
无可否认,食品安全问题,是当下大家生活中面对的较严重的安全问题之一。有许多无良商家生产不符合质量安全标准的问题食品,通过各种不法手段来通过食品安全检测,最后导致人民群众受害。因此不断完善食品微生物检测的方法是必要的,跟随时代的发展,应用先进的技术来完成检测也是必需的。PCR技术在食品微生物检测中起到了重要作用,研究者应该继续使用并不断完善这项技术,以提高食品微生物检测水平。
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