现代生物技术在食品检测中的应用

张德花 王璐 黄佳琪 孙鑫泽 党春林

摘 要：近年来，我国食品安全整体情况稳中有升，但形势依旧严峻。食品检测是保障食品安全的重要基础，着力解决检测技术难题，是提升食品检测工作质量的重要环节。本文阐明了我国当前食品安全突出问题和现阶段食品检测技术状况，通过介绍典型现代生物技术在食品检测中的应用情况，以期更好地了解现代生物技术在食品检测工作中发挥的积极作用和发展潜力。

关键词：食品安全；食品检测；现代生物技术；应用

Abstract： In recent years， the overall situation of food safety in China has been stable and rising， but the situation is still serious. Food testing is an important basis for ensuring food safety， focusing on solving testing technical problems， and is an important link in improving the quality of food testing. This paper clarifies the current prominent problems of food safety in China and the current situation of food testing technology. By introducing the application of typical modern biotechnology in food testing， it is expected to better understand the positive role and development potential of modern biotechnology in food testing.

Keywords： food safety; food testing; modern biotechnology; application

食品安全關乎国计民生，对人们的身体健康至关重要。为了更好地保障食品安全，开展食品质量安全检测工作是有力抓手，特别是科学准确的检测手段和技术能力，是有效控制食品安全问题的基础。因此，着力解决我国食品安全工作中遇到的检测技术难题，是提升食品检测工作质量的关键一环。现代生物技术相比于传统检测技术来说，更具科学性、权威性。将现代生物技术引入食品检测中，不仅可以缩短检测分析时间，避免人为误差的重复出现，同时还可以高效开展食品分析检测，确保能够实现痕量检测，保证检测结果的准确性[1]。本文通过概述食品安全突出问题，介绍典型现代生物技术在食品检测工作中的应用实践，以期为构建高水平、高层次、多角度的食品安全监管体系提供借鉴。

1 我国食品安全突出问题

当下，我国食品安全状况整体向好，这一切可以归功于有责任心的监管、持续完善的食品安全风险治理体系和食品安全标准体系、不断提升的技术能力以及更加成熟和现代化的治理体系和治理能力。但还是要看到，现阶段我国食品安全问题仍然新旧交织，层出不穷，重点问题突出。①在我国空气、水资源、土壤等环境污染较为严重的地区，引发的食品安全问题日益严重，原材料的污染成为主要的风险因素，短时间难以化解。由于环境污染，重金属、农药等化学物质从生产源头被带入食品中，导致存在较大的食品安全风险，因此，加大环境治理力度，是治理食品安全问题的重要手段之一。②食品制假掺假是我国食品安全领域中较为突出的问题，如用掺有棉籽油的植物油假冒高级花生油、驴肉火烧中掺杂马肉原料等，这些假冒伪劣的食品可能并不会直接影响人体健康，但是这种食品掺假售假行为，会降低消费者对政府监管的信任，对食品行业的影响不言而喻[2]。

2 食品检测技术现状

食品检测是指运用生物、化学、物理等学科的基础理论及各门类科学技术，按照现行有效的技术标准，如国家食品安全标准、地方标准、企业标准等，对食品生产过程中涉及的原辅料、中间品、成品等进行检测分析，对食品状态、成分含量、质量安全等情况进行客观评价。在食品检测过程中，为更好地开展检测工作，达到检测目的和要求，实验室会根据被检测样品的性质、状态以及检测项目等，选择更合理的检测方法。常见的食品检测方法有微生物检测法、色谱法、感官检测法等。随着科技的高速发展，为了更好地适应食品安全监管需求，科技工作者不断将更多现代化技术融入食品检测方法中，产生了一系列的现代食品检测技术，如聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）技术、DNA探针技术、食品组学技术等[3]。

现代食品检测技术中，生物技术在食品检测中发挥着至关重要的作用。该技术主要具备以下特点。①与传统食品检测方法相比，运用现在生物技术对食品进行检测，通常检测时间更短，出具结果更快。例如，PCR技术可以在短时间内批量检测大量样本并对结果实现同步分析，大大提升了检测工作效率。②运用生物技术检测或分析食品中微量生物分子或特异性生物标记物，灵敏度较高，即使是痕量存在，也可以实现准确鉴定，检测出食品中各类有害物质，如病原体、化学污染物等。③生物技术涉及领域较广，包含众多技术以及方法，如DNA探针技术、生物芯片技术等。针对不同食品基质、不同食品状态、不同检测项目，可以使用不同的生物技术，在达到检测要求的同时，提供科学的检测数据[4]。

3 典型现代生物技术在食品检测工作中的应用

3.1 PCR技术

PCR技术作为分子生物学一项新技术，被广泛应用于食品检测工作。食源性致病菌检测工作一直是食品安全监管工作的重点之一，常规的检测方法步骤较为复杂，对人力、物力占用较多，可操作性不足，实验人员需要对待测样品中被检测微生物进行富集培养，当微生物繁殖到可检测浓度后，才能对其进行不同种微生物分离、形态特点观察、菌种类型鉴定等工作。而且，有部分微生物培养繁殖较为困难，这种常规方法难以达到检测目的。而PCR技术不仅具备检测速度快、操作简便、灵敏性及特异性高的特点，还对待测样品无特殊要求，能够达到分离鉴定的目标，检测结果一目了然[5]。因此，其在食源性致病菌检测鉴定工作中作用较为明显，已成为该领域的有力工具。

3.2 核酸探针检测技术

核酸探针检测技术具有强特异性，可以根据细胞的DNA或RNA，从分子水平去研究食品中待测有机体相互间是否存在亲缘关系，同时指出核酸片段中这一特定基因的位置。我国作为农业大国，进出口畜禽肉类量逐年增多，而由畜禽肉引发的食品中毒事件也是频频发生，潜在的问题严重地影响着消费者的身体健康。

在畜禽肉类食用农产品中致病菌的检测中，通常采用传统的细菌分离培养法、血清学凝集试验、沉淀试验等。采用上述常规方法检测畜禽肉类食用农产品，一般检测步骤繁杂，而且实验时间较长，耗费大量人力，检测报告出具周期要一周左右，并且检测结果的准确性和重复性很难保证，不仅给监管工作带来了诸多问题，同时还无法满足市场实际的检测需求。因此，核酸探针技术成为高效、准确检测畜禽肉类食品中致病菌的主要方法之一，该技术在食品微生物检测领域的相关研究较多，主要集中在对沙门氏菌、轮状病毒、狂犬病毒等多种病原体的检验检测工作上[6]。

3.3 分子印迹纳米探针

分子印迹纳米探针是在制备纳米探针的过程中，引入分子印迹技术以赋予纳米探针特殊的识别功能，该类探针兼具分子印迹技术的高度专一性和纳米材料的光（电）特性，为食品安全检测提供了有效途径。与传统检测方法相比较，分子印迹纳米探针因具有强特异性、高灵敏度等特点。目前分子印迹纳米探针技术主要运用在对食品或食用农产品中兽药残留、农药残留、非法添加等小分子待测物的检测工作中，其在食品检测领域中展现出的优势越来越明显[7]。

现阶段，食品类别较多，基质较为复杂。在开展食品检测样品前处理工作时，对于复杂基质的食品，只有将痕量待测物准确分离出来，同时去除基质干扰，才能提高检测结果的准确度，保证检测效率的高效性。现阶段研究成果显示，在食品检测前处理过程中，科技工作者已运用到以半导体基、碳基、金属基纳米材料為载体合成的表面分子印迹聚合物，同时结合高效液相色谱、气相色谱等检测手段，成功开展对重金属、非法添加有害物质等的检测分析。此外，在食品的复杂基质中，两种或多种残留物质同时存在的情况非常普遍，经常需对同一样本中的不同待测组分进行多次检测，这样对开发检测食品中多种残留物的复合型分子印迹纳米探针就提出了新的要求[8]。

3.4 组学技术

组学技术近年来发展迅速，尤其是蛋白质组学和代谢组学，已经从生物医学领域逐渐发展到食品检测领域。代谢组学通过研究脂类、多糖、酚类等食品基质中重要的小分子代谢物，分析代谢产物的代谢路径和变化规律，揭示其生理活动的代谢机制。蛋白质组、代谢组和脂质组等组学技术的飞速发展极大地丰富了食品安全领域的分析检测手段，这些技术方法能够对食品属性、品质、风味、营养、功能以及安全性的各种形成机制中所涉及的蛋白质、小分子代谢产物和脂质组分提供高通量、高分辨率、高精度的质谱检测分析，并结合组学数据手段对海量谱图进行有效信息提取和结果分析[9]。这一综合技术体系已成功应用于食品真伪鉴别、产地溯源、品质评价鉴定、产品质量控制、转基因农作物、农药兽药残留和食品微生物毒素检测，在食品检测中的作用愈发凸显，并极大地拓展了该研究领域的进一步发展，同时也为完善我国食品安全风险评估体系提供了新的研究方向[10]。

相比传统的食品检测技术，蛋白组学、代谢组学和脂质组学技术具有显著优势，但是组学技术从研究阶段到真正走向日常化、商业化检测依然任重而道远。组学技术中有关样本采集、实验重复性准确性、方法耐用性、实验室间验证、生物标志物的筛选以及生物信息学分析等方面还需进一步完善，才能进一步加快推动组学技术在食品检测领域的实际应用。

4 结语

随着科学技术的推陈出新，基于食品安全检测领域监管需求，防范食品安全风险隐患，现代生物技术将会不断被应用到食品检测中，检验检测方法更具多元性、高效性、靶向性。相关人员应不断发展新质生产力，通过对PCR技术、核酸探针检测技术、分子印迹纳米探针、组学技术等生物技术的研发和应用，让食品安全从“被动检测”向“主动发现”转变，确保广大消费者能买得放心、吃得放心。

参考文献

[1]臧明伍，莫英杰，王硕，等.中国食品安全科技创新现状及展望[J].食品与机械，2018，34（3）：1-5.

[2]林海滢，梁永恒，任艳琦，等.食品安全现状及食品质量管理的探讨[J].食品工业，2023，44（6）：341-343.

[3]高金明.现代生物技术在食品检测中的应用：评《现代食品检测技术（第三版）》[J].食品安全质量检测学报，2023，14（20）：327.

[4]张敬.现代生物技术在食品检测中的应用[J].中国食品工业，2023（23）：62-64.

[5]林茜，墨瑾瑜，孙峰.基于PCR技术探究食品检测新技术的应用[J].现代食品.2022，28（21）：61-63.

[6]赵嵘.核酸探针技术在食品检验中的应用[J].质量安全与检验检测.2020，30（5）：111-112.

[7]刘秀英，梁维月，苏丽红，等.分子印迹荧光纳米探针在食品安全检测中的研究进展[J].食品工业科技.2017，38（1）：369-374.

[8]潘明飞，杨晶莹，刘凯欣，等.基于纳米材料的表面分子印迹技术在食品安全检测中的应用[J].食品安全质量检测学报，2020，11（3）：675-681.

[9]静平，吴振兴，厉艳，等.组学技术在食品安全检测中的应用[J].分析科学学报.2019，35（6）：766-770.

[10]张森虎，陈雪峰，余瑞，等.色谱-质谱联用的食品组学技术在食品科学研究中的应用[J].食品安全质量检测学报，2023，14（13）：102-109.

作者简介：张德花（1980—），女，吉林长春人，硕士，副主任药师。研究方向：不合格食品处理。