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食品中沙门氏菌快速检测方法研究

2021-12-05王云白

农业工程技术 2021年35期
关键词:分子生物学沙门氏菌抗原

王云白

(吉林省长春市谱尼测试集团吉林有限公司,长春 130000)

沙门氏菌是一种肠道杆菌,种类繁多,现阶段检测出的沙门氏菌血清型已达到2500 多种。沙门氏菌不但会对动物进行显性或隐性感染,还会通过食品威胁人体健康,诱发慢性肠炎等多种疾病。相关统计表明,全国细菌性食物中毒中沙门氏菌中毒比例最高。在食品安全检测中,要积极应用先进的快速检测技术,高效、准确地检测食品中的沙门氏菌。

一、沙门氏菌传统检测方法

传统检测主要利用生理生化方法检测食品中的沙门氏菌,检测流程较为复杂,涉及样品预增菌、分离培养、血清学鉴定等多个环节,检测的准确性较高。但是,此种方法的检测周期较长,一般需4~7 天,无法满足食品的应急检测要求。

为缩短生理生化方法的检测周期,采取显色培养基法、添加物质法等,促使病原菌分离,以提高检测效率。其中,显色培养基法检测结果准确,且判定难度较小,但整体试验成本较高。添加物质法能够有效缩短检测时间,一般只需2 天即可获得检测结果。疏水网膜法可高效富集病原菌,操作较为便捷,检测周期在3 天左右。这些方法虽然检测时间明显缩短,但操作繁琐、检测周期长等问题依然没有得到彻底解决[1]。

二、食品中沙门氏菌的快速检测方法

1、免疫学检测方法

此方法应用免疫学理论,借助抗原抗体的特异性反应放大检测细菌。实践可知,免疫学检测方法灵敏性较高,且不需要较长检测时间,被广泛应用于食品微生物检测领域。目前,常用的方法有:

(1)酶联免疫分析

酶联免疫分析法结合应用抗原抗体的特异性反应及酶的催化作用,对特异性抗原进行高效检测。20 世纪70 年代,开始在食品沙门氏菌检测中应用此方法。和传统检测方法相比,酶联免疫分析检测效率较高,但在增菌环节依然需较长时间,操作中易出 现假阳性、假阴性,且无法对多种病原进行同时检测。经过进一步的研究与创新,研发了全自动酶联免疫分析技术,能够实现多种标记目的。如,双抗夹心酶联免疫检测技术,可对5 种典型沙门氏菌进行快速同步检测。

(2)免疫荧光技术

免疫荧光技术是在抗体抗原上标记荧光色素,结合对应的抗体抗原后,将发出荧光,应用荧光显微镜等设备即可对抗原抗体进行定性检测。和其他方法相比,免疫荧光检测技术操作难度较小,特异性良好,且能够获得直观检测结果。但在检测中会有非特异性染色产生,且敏感性较低。

(3)免疫磁性分离技术

固液多相混合态是食品样品的常见形态,传统方法难以对其中的少量致病菌进行有效分离。免疫磁性分离技术主要是利用偶联磁性颗粒与抗体的特异性,通过偶合物结合样品中的致病微生物。在磁场的作用下,结合致病微生物的磁珠逐渐与样品处理液分离,移动至磁极方向,进而对浓集的致病菌进行高效获取[2]。此方法能够提高病原的浓缩效率,在灵敏度、特异性等方面具有较大优势,且省略前增菌步骤,只需数小时即可获得检测结果。在食品中沙门氏菌检测中,往往需联合应用免疫磁性分离及免疫学、生物学等多种技术,以进一步提高检测效率。

(4)免疫层析法

免疫层析法是在硝酸纤维素膜的某区域固定抗体,于硝酸纤维素膜的一段浸入样品,当样品向有抗体的区域移动时,抗原与抗体将会结合。之后,采取胶体金、酶染色技术显色处理出现免疫反应的区域,即可检测病原体的抗疫性。此种方法成本不高,整体操作难度较小,且稳定性良好。但是,定性分析难以实现,且检测灵敏度不高。

(5)免疫色谱技术

免疫色谱技术主要利用抗原抗体的特异性结合反应,先制备亲和层析柱,然后借助析柱分离纯化混合样品与抗原抗体特异性结合的免疫成分。在数十年的食品安全检测中,免疫色谱技术发展较快。

2、分子生物学方法

随着分子生物学技术日趋成熟,通过对病原微生物的核酸序列、蛋白结构等进行检测,即可有效分离鉴定不同致病原微生物及同一微生物的不同抗原类型。分子生物学检测技术的灵敏性、特异性较强,逐渐被广泛应用于食品中沙门氏菌检测领域。

(1)聚合酶链式反应技术

聚合酶链式反应技术最早于1985 年出现,具有敏感性较高、特异性较强等特征,但存在着操作复杂且检测结果稳定性不高问题。目前,多重PCR、荧光定量PCR 以及免疫PCR 是常用的聚合酶链式反应技术。例如,在食品中亚利桑那沙门氏菌检测中,可应用实时荧光PCR 技术。

(2)核酸探针技术

核酸探针技术利用碱基配对原理,杂交与其互补的核酸序列,借助形成的双链即可检测待测样品中的特定基因序列。由于其特异性、敏感性等优势明显,在病原微生物检测中得到广泛应用。其中,基因组DNA 探针、寡核苷酸探针等是常用技术。

(3)基因芯片技术

基因芯片技术利用杂交测序法原理,杂交标记样品DNA 与支持物上的核酸探针后,对其杂交的信号强度进行分析,即可顺利获取样品DNA 序列。相较于其他分子生物学方法,基因芯片技术能够同时分析大量基因片段,具备较强的特异性与较高的自动化水平。但是,此方法试验成本较高,且测定结果的稳定性不强。

(4)扩增片段长度多态性技术

扩增片段长度多态性技术利用限制性内切酶双酶切处理基因组DNA,这样将会有不同分子质量大小的随机DNA 片段产生,之后实施PCR 扩增处理,多态性分析不同长度的扩增片段。和其他技术相比,此种检测方法能够获取稳定性优良的检测结果[3]。

3、新型检测方法

近年来,在免疫学检测、分子生物学检测的基础上,也有系列新型检测方法被研发应用。

(1)生物传感器检测

此方法所选用的仪器设备为生物传感器,涵盖信号转化器、信号放大装置以及生物分子识别元件等多个组成部分,可利用电信号有效转化样品浓度,之后顺利进行检测工作。现阶段,电化学传感器、免疫传感器以及基因传感器等在食品沙门氏菌检测中应用较为广泛。

(2)纳米检测技术

纳米检测技术结合应用纳米材料、电子材料以及生物学原理,基于酶、抗体等特定识别分子对待测样品进行分析。目前,纳米磁分离技术、纳米生物传感器技术等在食品沙门氏菌检测中应用较为普遍。有机结合先进纳米技术与常规检测技术,不仅检测便捷性、灵敏性得到增强,也可满足大批量检测需求。

(3)基于适配体的检测技术

和常规抗体相比,核酸适配体特异性较高、制备周期较短,且拥有良好的稳定性。目前,已经筛选出可用于食品沙门氏菌检测中的多种适配体,推动了食品检测行业的整体发展。

三、结语

沙门氏菌传统检测技术、免疫学检测法、分子生物学检测法等各类技术皆有优缺点,在检测实践中尽量应用2 种或2 种以上方法,有效弥补单一检测技术的缺陷,提高食品沙门氏菌检测效率。同时,进一步深化技术研究工作,继续开发检测周期更短、成本更低、灵敏度更高的检测技术。

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