快速检测方法在食品微生物检测中的运用

◎ 施晓玲，岑洪斌，储呈慧，张 霞

（1.江苏省南通市食品药品监督检验中心，江苏 南通 226000；2.江苏省南通颐生酒业有限公司，江苏 南通 226000；3.江苏省南通市食品药品监督管理局，江苏 南通 226000；4.江苏省南通市产品质量监督检验所，江苏 南通 226000）

现如今，社会环境的变化促使人们的生活水平得到提升，人们对食品安全的要求也愈发严格。相关研究人员在现代科技的快速发展下，研发出了全新的食品安全检测方法，其中包括针对食品中微生物检查所使用的快速检测方法，在掌握食品实际情况后，可以有效提高食品微生物检测效率，在保证食品安全基础上实现快速且高质量的检测。为了发挥快速检测技术优势，本文结合食品微生物检测现状对快速检测技术的应用展开讨论。

1 快速检测方法分类

在食品检测领域，按照分析地点划分，快速检测方法主要分为2类，即实验室快速检测技术和现场快速检测技术。①实验室快速检测技术。该技术对检测场地有一定要求，必须在实验室内进行。由检测人员操作专业器材，对食品中的微生物进行定性定量检测，检测时间在2 h左右[1-2]。实验室快速检测普遍运用酶联免疫法，具有效率高、结果精准等优势。②现场快速检测技术。食品微生物检测中运用现场检测技术，即在食品生产现场，通过定性、半定量法展开检测工作，比较常用的方法有近红外光谱法、核磁共振波谱法。这种现场快速检测技术节省了提前准备设备的时间，检测条件没有过高的要求，食品生产现场随机抽样，效率高，且现场检测仪器方便携带，因此在食品微生物检测领域的运用也非常普遍。

2 快速检测方法中的应用技术

2.1 免疫学技术

快速检测方法中的免疫学技术，主要是在食品微生物检测中应用抗原、抗体特异性反应，包括免疫磁珠法、酶联免疫吸附技术、免疫荧光技术、免疫层析技术等[3]。

2.1.1 免疫磁珠法

免疫磁珠法属于新免疫学检测技术，通过磁珠表面包被具免疫反应性的抗体进行抗原抗体反应达到检测效果。免疫磁珠法具有标靶特异性，而且成本低、操作便捷，检测速度也比较快，支持重复操作。

2.1.2 酶联免疫吸附技术

酶联免疫吸附技术（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）即ELISA技术，是放射免疫与荧光两种检测技术的结合，在固相载体表面同时结合抗原、抗体，保持免疫活性和酶的活性，吸附食品微生物中的抗体、抗原，随之展开定性分析、定量分析，获得结果能够真实反映食品中的微生物分布情况。对比传统检测方法，ELISA技术具有高灵敏度、快速检测等诸多优势。作为免疫学技术的一种，同时应用了免疫反应、层析作用，使食品微生物检测所需时间也大量缩短。

2.1.3 免疫荧光技术

免疫荧光技术又称荧光抗体技术，使用荧光抗体示踪检查抗原，该方法被称作荧光抗体法，使用已知荧光抗原标记物示踪、检查抗体，则是荧光抗原法，将这两种方法结合统称为免疫荧光技术。荧光标记直接联合抗原体或者其他蛋白质，使用显微镜便可以观察到特异性荧光，对食品微生物进行鉴别，具有特异性强、敏感性高、速度快的特点。双抗体夹心法中，特异性抗体和固相载体融合之后可以形成固相抗体，将未结合的抗体及时去除，随后再加入受检标本，这时蛋白抗原和固相抗体便会组成抗原-抗体复合物，将未结合物经过洗涤的方法去除，再加入荧光标记抗体，这时便可以结合抗原特异性组成抗体-抗原-抗体复合物，按照荧光强度使用定量方法进行蛋白抗原的检测。该方法在检测过程中不需要花费大量时间，具有一定的灵活性[4]。

2.1.4 免疫层析技术

应用免疫层析技术，是以层析技术、抗原-抗体特异性反应为基础的全新免疫检测方法。硝酸纤维素膜其中一个区带中固定特异抗体，如果干燥硝酸纤维素的其中一端浸入到样品中，在毛细管作用下样品沿膜向前方移动，移动到固定有抗体区域，此时样品的抗原会结合抗体特异性，使用免疫胶体金、免疫酶染色便可在对应区域达到显色效果，对特异性免疫做出诊断[5]。运用免疫层析技术时，常见方法是胶体金免疫层技术，该方法利用胶体金对物体进行标记。食品微生物检测时的免疫层析效率高，检测结果精度也比较高，操作简便，不会出现检测过程中的污染问题，所以对于食品中的沙门氏菌、霍乱弧菌、布氏杆菌等微生物的检测十分有效。

2.2 代谢学技术

当食品微生物发生新陈代谢会同时发生物理化学变化，对该变化实施检测即为代谢学技术，具体包含了ATP生物发光法、电阻抗法、微量生化法。

2.2.1 ATP生物发光法

ATP属于活体内部的一种不稳定物质，对样品内ATP浓度进行检测，得出实际活菌数量。以此为前提的ATP生物发光法可利用光度计对食品微生物荧光度进行检测。总结ATP生物发光法的优势在于操作便捷、效率高，在食品检测、现场检测中十分常见，尤其是对于乳制品包含乳酸菌、啤酒菌落总数等的检测[6]。

2.2.2 电阻抗法

电阻抗法可以检测出食品中的有害微生物成分，例如是否含有金黄色葡萄球菌、大肠杆菌。细菌培养增殖期间的培养基有大分子物质，经过微生物分解之后成为电活性小分子物质。相关离子为培养基赋予导电性，培养基电阻抗也会在其作用下产生干扰。按照培养基中细菌繁殖属性与特点，总结培养基电阻抗变化后便可以得出食品中的细菌类型。

2.2.3 微量生化法

微量生化法在食品微生物检测中使用，需要应用商品化微量生化鉴定试剂盒，该检测方法具体可分为放射测量法、微热量法两种类型。放射测量法利用微生物成长过程中产生的放射性二氧化碳，对微生物实际数量做出判断[7]。微热量法需要了解微生物成长期间产生热量变化规律，达到鉴定微生物的效果。上述两种方法用于菌含量检测具有精确、高效等优势，可以在食品中乳酸菌、大肠杆菌、酵母菌检测中运用。

2.3 分子生物学技术

2.3.1 聚合酶链式反应技术

聚合酶链式反应技术（Polymerase Chain Reaction，PCR）是食品检测领域的常用方法，不仅检测效率与灵敏度高，还保证了检测结果的精准性，能检测出食品包含的致病菌数量与分布[8]。现阶段应用PCR进行食品微生物检测获得了比较理想的效果，对比传统微生物检测方法，此方法可以实现微生物群分离、提纯、分类等目的，但是在用于食品微生物检测的过程中也存在一些不足，即仅支持已知DNA序列微生物检测。

2.3.2 多重PCR技术

多重PCR技术本质上和常规PCR技术有很多相似之处，区别是多重PCR技术需要用到多对引物。混合物中需要加入具有互补关系引物，扩增不同DNA片段之后可以保留常规PCR技术的优势，并进一步提高检测效率。

2.3.3 基因芯片技术

基因芯片技术按照生物DNA种类、序列进行针对性检测，在食品检测领域的应用非常普遍，检测对象为特异性微生物，可利用PCR扩增技术，使荧光标记探针、检测食品样品达成融合，得到的检测结果进行分析后便可以了解食品内部微生物含量与分布情况。对比PCR技术，这种基因芯片技术可以实现检测过程中的生物体系DNA类比，判断食品中是否含有致病菌，但是检测环节工作量大，无法扩大检测规模。

2.4 色谱法

食品微生物检测使用色谱法，主要包括液相色谱法和气相色谱法两种。基于液相色谱法的食品微生物检测，高效液相色谱法检测效率更高。色谱法作为快速检测法在食品微生物检测中应用，不仅检测效率高，检测结果同样具有精准性[9]。

2.5 传感器检测法

2.5.1 基因传感器检测法

用基因传感器检测法进行食品微生物检测，应提前得到DNA分子单链核苷酸序列，在传感器上固定，与DNA单链经过杂交形成新双链DNA，起到传递物理信号作用。基因传感器具有灵敏性，且操作便捷，因此在食品微生物检测中是优先选择的检测方法。基因传感器有不同类型，例如石英晶体振荡器，该设备应用率高，除了该设备外还包括电极电化学式基因传感器。

2.5.2 生物传感器检测法

生物传感器需要使用到敏感材料，检测中可与食品微生物发生反应，观察反应之后的颜色变化与离子强度变化。生物传感器检测法同样具有很高的灵敏度，尤其是在大肠杆菌一类的微生物含量检测中效果十分理想。酶免疫电流型生物传感器在生物传感器检测过程中，有利于提高检测结果精准性、检测过程稳定性，为食品安全提供保证。

2.6 质谱技术

食品微生物检测采用质谱技术，其本质上属于后基因组阶段的全新检测方法，一般在海产品腐败菌、革兰氏阳性菌等的检测中十分常用。在得到了有效分离之后，可以通过质谱技术鉴别，绘制光谱图，这也是生物标记种特异性、属特异性峰质量数，真正提高了细菌鉴定的效率。另外，质谱技术中的液相色谱分离技术、电子喷雾三重四级杆质谱联用技术也广泛用于动物源双歧杆菌亚种类别鉴定、发酵型食品微生物检测等领域。例如对蔬果、肉类食品是否受到微生物污染进行检测，建议应用气相色谱-质谱联用仪、超高效液相色谱，成本不高、检测所需时间短，而且检测操作十分便捷。

3 结语

食品微生物检测是保证食品安全的重要措施，快速检测方法中涵盖了多种技术，在实际应用中，应根据微生物检测需求与目标，有针对性地选择快速检测方法，包括免疫学技术、代谢学技术、分子生物学技术、色谱法、传感器检测法等。这些新型检测方法的应用解决了传统食品微生物检测耗时长、成本高、检测结果精准度差等问题，不仅可以快速得出食品微生物分布情况，还为食品安全提供了保障。