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基于PCR技术探究食品检测新技术的应用

2022-01-01墨瑾瑜

现代食品 2022年21期
关键词:引物细菌食品

◎ 林 茜,墨瑾瑜,孙 峰

(徐州市检验检测中心,江苏 徐州 221000)

食品安全与每一个人的身体健康都有着较为紧密的联系,是确保我国社会稳定和谐发展的重要因素,一旦出现食品安全问题,不仅会影响人们身体健康,还会出现不可逆的社会性事件。因此,为确保我国社会的稳定和谐发展,食品检测行业需做好技术研究,提高食品检测的质量与效率,进而保证我国社会的正常生产。PCR 技术在食品检测过程中具有良好的应用前景以及价值,检测人员需要充分了解PCR 技术的应用要点,分析该技术的应用范围,根据实际情况,合理制定检测方案,进而从源头上控制病菌,保障人们的生命健康安全。

1 PCR 技术概述

近几年,我国食品研究工作持续深入,PCR 技术也呈现良好的发展趋势,PCR 技术应用方式得到了大幅度优化,能在提高检测质量的同时控制检测成本。PCR 技术具有较强的灵敏性,能适应不同成分的食品,具有广泛的应用范围以及价值。工作人员在应用PCR 技术时,会通过DNA 聚合酶技术开展作业,但是PCR 技术在应用过程中容易受到外界温度的影响,所以在检测过程中要控制温度因素,让温度处于合理范围以内,避免分子活性受到影响,影响检测数据的准确性。在具体应用过程中,工作人员需结合技术资源开展循环应用,让其程序更加简洁,控制检测成本。通常情况下,在检测过程中其温度不能超过90 ℃,一旦超过90 ℃就会导致聚合酶的活性下降,会严重影响PCR 技术的应用[1]。

2 PCR 技术在食品检测中存在的问题

在我国科学技术快速发展的背景下,虽然PCR 技术逐渐成熟,并且具有较强的应用前景以及价值,能够大幅度提高食品检测工作质量与效率。但是由于食品检测工作的特殊性,在实际应用过程中仍存在着诸多问题,例如在荧光定量检测过程中容易受到外界因素影响,导致检测工作缺乏准确性和可靠性,影响最终检测数据,无法发挥食品检测工作的作用与优势。在特殊情况下,引物之间还会出现相互限制,导致引物与模板之间发生非特异性组合,进而出现假阳性或者假阴性。因此检测人员要做好分析工作,了解PCR技术的具体应用范围以及要点,根据实际情况合理选择相应方式开展检测工作,充分发挥PCR 技术的价值,促进我国食品检测行业的稳定、持续发展[2]。

3 PCR 技术在食品检测中的具体应用

3.1 沙门氏菌检测

在传统检测过程中,工作人员主要是通过选择性和非选择性方式开展细菌培养,再通过生化反应开展鉴别,其时间较长,需花费4~7 h 才能完成检测。虽然其余检测方式能提高检测的时效性,但是存在较高的假阳性,无法实现常规检测。除此以外,部分产品感染率较低,病菌较弱,经过加工以后细菌会出现损伤,加上其余因素的干扰,其检测工作会受到较大的阻碍,工作人员无法掌握食物中的细菌含量以及成分,会导致整体检测工作效率下降,影响食品安全。因此,相关人员需要做好优化与创新,改善传统的检测方式,提高检测速度和敏感性,以便及时发现并控制致病菌,保障人们的人身安全。

PCR 技术作为新型技术,主要是以分子生物学为依据开展作业,可以提高检测的敏感性,进而提高检测质量与效率。工作人员在应用PCR 技术开展检验时,可以根据扩增靶序列去判断细菌特性,明确其特异性,掌握细菌含量,同时也可以用人工合成的方式保证序列的准确性。在开展引物设计时,需要根据细菌的显著特性或者靶序列制定引物,合理选择靶序列,进而保证实验的准确性。就目前而言,我国大部分引物都是根据细菌的已知序列开展设计,属于特异靶序列组合。最近几年,越来越多检测机构会应用PCR 技术检测食品中的沙门氏菌,因此其检测方式也更加多元化,如常规PCR 检测、套式PCR 检测、多重PCR 检测等,工作人员需要根据检测需求以及食品特性合理选择相应方式开展作业,也可以将不同检测方式相结合,合理设计相应的引物,进而扩增DNA 片段,提高细菌的反应速度,使细菌敏感性能够大幅度提升[3]。

3.2 单核细胞增生李斯特菌检测

单核细胞增生李斯特菌也是食品检测的核心内容,该细菌主要是通过食物进行传染,是食物四大致病菌之一。研究发现,目前该细菌主要是存在于乳制品、肉、禽、蔬菜等食品中,人们误食该细菌以后很容易出现诸多问题,如食物中毒,会导致人们出现脑膜炎、菌血症。虽然该细菌的发病率较低,但是一旦发病其死亡率较高,高达30%~70%。目前我国对于该细菌的检测仍处于发展阶段,在检测过程中,检测人员主要是利用传统方式开展作业,如培养、血清、生化,这种检测方式周期较长并且准确度较低,无法提高细菌的敏感性,会严重影响检测工作的质量与效率,导致其检测数据缺乏可靠性,限制检测人员的检测能力,无法追溯该疾病的感染源头。PCR 技术能规避传统检测过程中的问题,工作人员在进行该细菌检测时,会以PCR 技术为依据,通过荧光检测方式开展作业,在反应体系中增加扩增模板,让具有荧光基因的探针标记该细菌,大幅度提高检测工作水平与质量,因此目前越来越多的检测人员会利用实时荧光检测方式开展作业。

检测人员在具体作业时,应该根据食品需求建立荧光信号检测系统,确保其数据收集质量,为后续数据分析奠定基础,提高检测工作效能。PCR 技术的检验周期较短,并且具有较高的灵敏性,工作人员利用其信号减少传统检测过程中的流程,控制其污染物,避免出现假阳性,增大检测人员的工作压力以及难度。传统检测过程对于周围环境以及人员都会产生一定危害,而利用PCR 技术能保证实验的安全性以及可靠性,缩短检测时间,检测人员只需4~5 h 便可以完成检测工作。如果在检测过程中,其样品的污染程度较低,工作人员需要做好增菌作业,而即便增加了增菌流程,也只需1 d 便可以完成检测工作。在该细菌中溶血素零基因与内化基因作为主要的致病因子与传播因子,工作人员可以根据该基因的序列设计引物,制定诊断方式,进而保证检测方法的科学性和合理性。同时在检测过程中,食品中的成分较为复杂,会导致酶的活性下降,而通过该方式开展作业,能充分反应细菌特性,工作人员利用增菌培养的方式,抽取检测样本,进而提高检出率[4]。

3.3 金黄色葡萄球菌检测

金黄色葡萄球菌传染性较强,人们误食该细菌以后会出现食物中毒情况,严重者会危及人们的身体健康。因此,目前我国相关部门密切关注食品中金黄色葡萄球菌,该菌也是食品检测的核心内容,污染食物以后会在食物内繁殖并产生毒素,如肠毒素,影响人们的身体机能。研究发现该细菌主要是存在于肉制品、色拉以及奶制品中,当该细菌进入人体以后,会作用于人体胃肠道黏膜,并释放大量毒素,导致腹腔内的脏器出现问题,人们容易出现各类食物中毒症状,如呕吐、腹泻、腹部痉挛等,严重者还会出现休克、循环衰竭,危及人们的生命安全。在传统检测过程中,工作人员主要是通过免疫学方式开展作业,会导致数据出现问题,假阳性和假阴性概率较高,主要是由于该细菌部分菌株虽然有毒素基因,但是其基因较为特殊,缺乏稳定性,检测人员在检测过程中无法判断其细菌成分,同时部分菌株存在血清特性,容易与其余物品发生交叉反应,进而产生假阳性。加上传统检测流程较为复杂,工作人员要按照细菌汲取培养等流程开展作业,具有较强的周期性,归根到底是由于样品存在较强的特殊性,所混合杂菌较多,所以工作人员需要根据食物特性建立原始样品,并以大肠杆菌为模型开展鉴定,会延长其鉴定时间,因此在应用过程中存在着较大的局限性。

PCR 技术作为新型技术,能够大幅度提高食品病原微生物检测工作质量,工作人员利用PCR 技术开展作业,可以根据细菌基因水平鉴定靶细菌,进而保证检测的准确性,避免靶细菌对检测结果产生影响。同时工作人员也可以通过藤黄八叠球菌开展杂菌实验,在检测过程中,食品中所存在的其余细菌会与引物发生同源互补,因此检测人员需要扩大片段长度,进而规避PCR 技术鉴定过程中的问题,让其细菌检测更加精准、可靠。在我国食品检测技术持续发展的背景下,金黄色葡萄球菌检测也得到了飞跃发展,目前PCR 技术的应用范围较为广阔,具有良好的应用前景,但是在具体检测过程中要做好样品控制工作,需要使用原始样品,避免混入载量杂菌,导致检测质量下降[5]。

4 结语

食品安全将会影响我国社会发展进程,PCR 技术作为新型的检测方式,能够帮助检测人员在短时间内了解食品中的致病菌,分析食品成分以及种类,可以大幅度提高微生物检测质量与效率。因此,检测机构需要对其予以重视,了解PCR 技术的具体应用价值,根据检测需求优化传统检测方式,促使检测流程能更加便捷、高效,提高病菌的灵敏性,充分发挥食品检测的作用与优势,促进我国社会和谐发展。

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