沙门氏菌快速检测方法的研究进展

◎ 袁京磊

（平邑县检验检测中心，山东 平邑 273300）

沙门氏菌是一种人畜共患病的病原菌[1]。沙门氏菌传统的检测方法主要是国标法《食品安全国家标准 食品微生物学检验 沙门氏菌检验》（GB 4789.4—2016），该方法需要进行预增菌、增菌、分离、生化试验和血清学鉴定等步骤，其操作过程复杂、耗时太长，无法实现对沙门氏菌的快速检测。近年来，针对沙门氏菌的快速检测方法研究比较多，本文总结了可视化检测、生物传感器、实时荧光定量PCR、电化学和表面增强拉曼光谱等沙门氏菌快速检测方法，以期为实现沙门氏菌的快速检测提供应用实例。

1 可视化检测方法

可视化检测具有无需复杂的检测设备、操作简单、成本低廉、检测时间短等优势，在食品安全检测方面应用较多。纳米金由于具有独特的光学、化学、电化学、催化性能及生物相容性，在可视化检测方面的应用较广泛。适配体可吸附在纳米金的表面，防止纳米金在氯化钠的作用下发生聚集；当体系中出现目标物质时，适配体会特异性的与目标物质结合，使纳米金与适配体分离，在氯化钠的作用下，纳米金发生聚集，溶液颜色由红色变为蓝色，从而实现可视化检测。基于这一原理，孙博等[2]实现对鼠伤寒沙门氏菌的可视化检测，检测范围为2.9×103～2.9×107CFU·mL-1，检 测 限 为 2.9×102CFU·mL-1， 可 在 15 min 内 完 成检测，对实际样品进行加标回收实验，回收率为90.51%～109.97%。此外，CHEN等[3]基于双适配体和纳米金，实现了对鼠伤寒沙门氏菌的可视化检测；由扩增子和纳米金探针之间的杂交形成的高度稳定网络结构可保护纳米金在盐的作用下发生聚集和颜色的变化；在优化条件下，检测范围为3.3×101～3.3×106CFU·mL-1，对加标牛奶样品的可视化检测限达95 CFU·mL-1，该方法可用于牛奶样品中活鼠伤寒沙门氏菌的即时检测。

2 生物传感器检测方法

生物传感器是一种对生物物质敏感并将其浓度转换为电信号进行检测的仪器，具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低等优势，在临床诊断、食品和药物分析及生物技术、生物芯片等研究中有着广泛应用。QI等[4]开发了一种微流控生物传感器，使用具有模拟过氧化物酶活性的金属有机框架来放大生物信号，并通过自主开发的Raspberry Pi App来快速检测沙门氏菌。①目标菌用免疫磁性纳米珠进行分离和浓缩，并用免疫有机金属框架标记形成免疫磁性纳米珠-沙门氏菌-有机金属框架复合物。②该复合物用于催化无色邻苯二胺和H2O2生成黄色的2，3-二氨基吩嗪。③收集催化剂的图像，并使用Raspberry Pi App进行分析，以确定细菌的浓度。该方法可在1 h内完成检测，检测范围为1.5×101～1.5×107CFU·mL-1，检测限为 14 CFU·mL-1，在鸡肉样品中进行加标回收实验，平均回收率约为112%，表明该方法可以用于实际样品中沙门氏菌的检测；该方法具有操作自动化、反应速度快、使用试剂少、设备体积小等优点，有望用于食源性致病菌的现场快速检测。

WANG等[5]开发了一种检测沙门氏菌的压力生物传感器，利用磁性纳米珠（MNBs）分离目标菌、纳米铂颗粒修饰的二氧化锰纳米花（Pt@MnO2 NFs）来放大检测信号和压力检测器来监测压力变化，并通过蓝牙传输到智能手机应用程序进行沙门氏菌的分析和测定。①捕获抗体（CAb）修饰的MNBs从样品中分离沙门氏菌，形成MNBs-CAb-沙门氏菌复合物（磁性细菌）。②检测抗体（DAbs）修饰的Pt@MnO2 NFs用于标记磁性细菌，形成MNB-CAb-沙门氏菌-DAb-Pt@MnO2 NF复合物（纳米花细菌）；纳米花细菌在密封的离心管中用H2O2重新悬浮后，H2O2被Pt@MnO2 NFs催化产生O2，导致压力增加。③压力的增加由基于压敏电阻的压力检测器进行实时监测，并通过蓝牙传输到智能手机应用程序进行沙门氏菌的分析和测定；该方法可在1.5 h内完成定量检测，检测范围为1.5×101～1.5×105CFU·mL-1，检测限为 13 CFU·mL-1。

3 实时荧光定量PCR检测方法

实时荧光定量PCR是一种在DNA扩增反应中，以荧光化学物质检测每次PCR循环后产物总量的方法，通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析。HUANG等[6]开发了一种快速、准确检测沙门氏菌的方法。首先，将沙门氏菌细胞通过磁分离从复杂的食品基质中分离出来，再进行基于SYBR GREEN的实时定量PCR检测，整个检测过程可在1.5 h内完成，检测限低于30 CFU·mL-1，并对胰蛋白酶大豆肉汤培养基、牛奶和生菜进行了检测。谢雨龙等[7]建立了一种实时荧光PCR法快速检测预包装柳州螺蛳粉中沙门氏菌的方法，根据沙门氏菌invA基因设计引物和探针，优化反应体系中的探针浓度后，对人工添加沙门氏菌和干扰菌模拟受污染的预包装柳州螺蛳粉样品进行检测，检测灵敏度为100 CFU·mL-1，检测限为4 CFU/25 g，该方法具有检测灵敏度高、特异性强的优势，可以用于预包装柳州螺蛳粉中沙门氏菌的快速、高效检测。

4 电化学检测方法

电化学分析法是根据溶液中物质的电化学性质及其变化规律，建立在以电位、电导、电流和电量等电学量与被测物质之间的计量关系的基础之上，对组分进行定性和定量的仪器分析方法，具有灵敏度和准确度高、检测范围宽等特点。WANG等[8]基于交叉微电极开发了一种新型阻抗生物传感器，通过阻抗变化实现对鼠伤寒沙门氏菌的快速和超灵敏检测。①将捕获的鼠伤寒沙门氏菌单克隆抗体1组装在磁珠外层，用于富集和分离复杂样品中的鼠伤寒沙门氏菌细胞。②将已识别的鼠伤寒沙门氏菌单克隆抗体2固定在SiO2@MnO2纳米复合材料的表面，与磁珠-鼠伤寒沙门氏菌偶联物反应形成磁珠-鼠伤寒沙门氏菌-SiO2@MnO2夹心复合物。通过H2O2将夹心复合物表面的MnO2还原为Mn2+，实现阻抗的明显变化；在牛奶样品中进行加标回收实验，浓度在2.0×101～2.0×105CFU·mL-1的回收率为83.1%～97.0%，检测限为21 CFU·mL-1。SOARES等[9]制备了一种高度敏感且无标记的激光诱导石墨烯电极，并用抗体进行功能化，实现对肠炎沙门氏菌的检测，检测范围为25～105CFU·mL-1，检测限为（13±7） CFU·mL-1，检测时间为22 min，且无需对样品进行预浓缩或氧化还原标记。

5 表面增强拉曼光谱检测方法

表面增强拉曼光谱（SERS）分析包括定性和定量分析，在食品安全检测中有广泛的应用。CHUESIANG等[10]基于适配体开发了一种快速、特异性检测肠炎沙门氏菌的SERS方法；在这项研究中，将一个短链腺嘌呤和一个荧光分子修饰到适配体上，并在1 184 cm-1和730 cm-1处出现特征峰，证明该方法可以特异性的检测肠炎沙门氏菌，可用于碎牛肉中肠炎沙门氏菌的检测，总的检测时间为4 h。邵琳等[11]应用适配体结合SERS技术实现对肠炎沙门氏菌的特异性检测，检测限为102CFU·mL-1；在猪肉样品中进行加标回收实验，回收率为93.37%～100.18%，可用于食品加工过程中肠炎沙门氏菌的检测，该方法具有特异性强、灵敏度高、成本低、快速简便的优势。ZHOU等[12]建立了一种磁辅助SERS标记免疫测定法，实现了对牛奶样本中大肠杆菌O157∶H7、单增李斯特菌和鼠伤寒沙门氏菌的快速检测，这3种致病菌的检测限分别达到了10 CFU·mL-1、10 CFU·mL-1和25 CFU·mL-1；该方法通过应用基于游离抗体标记和葡萄球菌蛋白A（PA）-SERS标记识别的方法来实现对目标菌的高灵敏检测；该SERS生物传感器由两种功能纳米材料组成：适配体修饰的Fe3O4@Au磁性纳米粒子作为磁性SERS平台用于病原菌的富集和PA修饰的SERS标签作为目标菌定量检测的通用探针；目标细菌富集后，游离抗体用于特异性标记目标细菌并提供大量Fc片段，引导PA-SERS特异性结合；该方法表现出快速、稳定和易于操作的优点，在食品安全检测和传染病诊断方面将有巨大的应用潜力。

6 展望

随着技术的不断发展和人们对食品安全重视程度的提高，沙门氏菌快速检测方法将会越来越多的应用到食品安全检测中，尤其是以适配体和可视化检测为基础的现场快速检测方法，将在保障食品安全中有越来越广阔的市场和应用前景。