PCR技术在食品工程中的应用分析

黄钜源

（东莞石龙津威饮料食品有限公司，广东东莞 523320）

PCR技术也称之为聚合酶链反应，属于DNA体外扩增技术，其不仅有着较强的针对性，而且灵敏度也相对较高。因此，PCR技术在我国生命科学、农业科学、医学等相关领域得到了十分广泛的应用。现如今，通过将PCR技术应用在食品工程中，可以取得十分显著的效果。尤其在转基因食品技术快速发展的背景下，相关转基因食品的安全问题也越来越受到人们的关注，而通过运用PCR技术可以进一步提升食品检验的工作质量，这对保障人体健康具有重要作用。

1 PCR技术原理和主要特点

在食品工程中，PCR技术具有便捷、特异性以及敏感性等优势，因此得到了有效运用，同时将其应用于微生物和细菌的检测与鉴定工作中，能够取得明显效果。针对PCR技术原理进行分析，其可在体外对特定的DNA片段进行复制，因此该项技术也称之为基因体外扩增法。在实际应用该项技术时，需要确保具有4种脱氧核糖核苷酸、引物以及模板DNA，通过DNA聚合酶来产生相应的合成反应。具体而言，DNA聚合酶可以将单链DNA作为模板，并通过小段双链DNA对合成反应进行启动。在具体的合成反应过程中，需要使用一个或两个人工合成的寡核苷酸引物，并将其与单链DNA模板中的一段互补序列进行有效结合，从而形成相应的部分双链。当温度和环境条件适宜时，DNA聚合酶可将脱氧单核苷酸在引物末端加入，并将其作为起始点，沿着模板方向有效进行延伸，形成全新的DNA互补链。此项技术不仅反应快速，而且具有较高的敏感性和较强的针对性[1]。

PCR反应过程中包括模板DNA、4种脱氧核苷酸、引物以及DNA聚合酶，同时还需要具有适宜的缓冲液。其和天然DNA复制过程比较相似，同样是利用互补靶序列两端具有的特异性进行复制。PCR反应步骤具体可以分为3部分，即变性、退火以及延伸。模板DNA有着高温变性的特点，因此在和引物低温退火后可使其适当延伸。通过DNA聚合酶的作用，可以有效结合DNA模板和引物。其中模板DNA作为靶序列，需要结合碱基配对与半保留的复制原理，使模板DNA链能够互补，形成全新的半保留复制链。而在完成相关合成反应后，需要循环往复的进行以上步骤，从而得到更多的半保留复制链。同时还需要将其作为下次的循环模板，其每次循环时间只需要2～4 min，其可在2～3 h便能够有数百万倍的基因得到扩增[2]。

2 PCR技术在食品工程中的实际应用

自从PCR技术出现以来，其逐渐在生命科学、医学等领域得到了广泛应用。近些年，我国对食品安全不断加大重视，这也使该项技术在相关领域中得到了有效运用，具体表现在以下两个方面。

2.1 转基因食品中PCR技术的应用

2.1.1 转基因食品

转基因食品主要通过生物技术对动物或植物体当中的外源基因进行转移，从而在一定程度上改变生物遗传特性，使其能够对多种产物进行表达。通过对该种技术措施进行应用，可以有效得到相关的转基因食品。具体来说，转基因食品是在食品制作过程当中应用转基因生物，例如可将具有抗除草、抗旱以及杀虫等功能的基因在植物当中进行转入。而对于生物体内基因是否会危害人体遗传性状或物质，往往是人们十分关注的一项问题。

2.1.2 PCR技术应用

现如今，对转基因食品中是否存在蛋白质或外源基因DNA进行检验，需要合理运用PCR技术。在食品开发过程中，外源基因当中的目的基因是重点研究内容，由于相关转基因食品的种类存在差异，因此所转入的外源基因也有所不同。这也导致在对外源基因的目的基因进行检验时，具有较大难度。对此，相关技术人员需要在对外源基因转入时，应使用相同的启动子、终止子或标志基因进行检验，因其具有较强的特异性，可以有效简化检验过程，不仅方便快捷，而且还具有极高的准确性[3]。

2.1.3 PCR技术在转基因食品中的发展趋势

随着转基因生物食品发展速度地不断加快，社会各界对其食品安全问题也进行了相应地讨论。为了有效保证人们的健康，也为了使转基因食品得到健康发展，政府部门加大了对转基因食品的研发环节的重视程度，具体需要涉及转基因食品的研制、生产、检验以及销售等各项环节。通常情况下，相关技术人员可通过PCR技术来有效甄别转基因食品，但在实际应用时，由于存在相关因素，进而易影响到PCR检测技术的准确性。因此，在具体应用PCR技术时，需要有效结合现代分析技术，从而有效提升PCR技术水平，促进该项技术的快速发展。

2.2 微生物学中PCR技术的应用

在微生物检测过程当中，通过对PCR技术进行应用，可以进一步保证检测结果的准确性。具体来说，PCR技术在微生物检测中的应用，其原理在于检验微生物的核苷酸[4]。在实际应用过程当中需要结合高温变形以及低温退火等相关环节，有效实现DNA序列的大量复制和扩增。如果采用传统方法来检测食品，其步骤往往比较复杂，需要经过观察、培养、血清鉴定以及生理生化反应等环节，这也导致食品检测的难度相对较大。而通过对PCR技术进行应用，则可以有效缩短检测时间，往往在几小时内便可完成具体的检测工作，并可对细菌中保守的DNA进行有效复制。在获得细菌DNA时主要采取离心、沉淀、过滤等相关方法，并对其进行扩增序列检测。该过程需要采取特异性核酸探针以及电泳法等，从而取得良好的检测效果。

结合相关理论进行分析，只需要一个分子便可有效复制多个DNA，而且还能够采用PCR技术来有效检测。近些年，随着我国分子生物学、基础免疫学以及细胞生物学等学科的快速发展，相关研究工作开展也上升到了新的高度，这不仅需要结合相关理论知识，同时还需要合理应用各项技术。而随着技术水平的不断提升，如今分析精度更是达到了分子水平。对于食品工程以及生命科研等相关研究工作开展，需要有效提高微量检测技术的应用力度，从而进一步保证微量检测结果的准确性[5]。

3 结语

由于PCR技术可通过对某段特定DNA碱基进行互补配对，所以PCR技术具有较强的特异性，同时在针对性、敏感性等方面也具有明显优势，可以快速地完成相关检测、鉴定工作。在食品的实际生产、运输以及销售等环节，往往容易产生相关污染问题。对此，相关部门需要加大对食品工程中的食品检验重视度，并将其作为一项主要工作进行开展。但采用传统的检验方法，想要实现检测目标的难度相对较大。因此需要将PCR技术在食品工程检验工作中进行有效引入和应用，从而使食品的检验准确率得到提高，进一步提升检验效果，有效保证食品的安全性，提升人们的生活品质。