摘 要:随着国民经济水平的日益提升,国家越来越重视食品安全,食品安全直接关系到社会大众的生命健康和社会的发展。食源性疾病已成为社会普遍关注的问题,目前微生物检测国标方法步骤多、耗时长,无法满足现场快速检测的需要。随着分子生物学技术的发展,将分子生物学检测技术应用于食品微生物检测中已成为必然趋势,本文论述了分子生物学检测技术在微生物检测中的应用。
关键词:分子生物学方法;食品;微生物检测
Abstract: with the increasing level of national economy, the state attaches more and more importance to food safety, which is directly related to the life and health of the public and social development. Food borne diseases have become a common concern of the society. At present, the national standard method of microbial detection has many steps and takes a long time. With the development of molecular biological technology, it has become an inevitable trend to apply the molecular biological detection technology to the detection of food microorganisms. This paper discusses the application of molecular biological detection technology in the detection of microorganisms.
Key words: molecular biological methods; food; microbial detection
近年来,食品微生物安全问题层出不穷,比如,1996年日本O157:H7型大肠杆菌感染事件,2003年安徽阜阳劣质婴儿配方粉阪崎肠杆菌食物中毒事件等。食源性疾病传播范围广,成为社会普遍关注的问题。近年来,国家对食品生产企业的监管越来越严格,食品生产企业的自律性增强,有毒有害物质的非法添加已明显减少,但食品微生物的质量控制存在很大的不可控性,食品安全事件多数与微生物有关,因此微生物质量控制成为了控制食品质量安全的关键因素。受多种因素影响,食品在生产、加工、运输与销售每个环节都有可能出现微生物污染,导致物腐败变质、食品中毒等,常规微生物检测方法短则需要3天多则需要十几天.因此,开发食品微生物快速检测方法,将分子生物学检测技术应用于食品微生物检测显得至关重要。
1 荧光原位杂交技术
检测人员通过处理食品细胞进行细胞杂交,基于食品放射性的原位杂交进一步取代同位素标记,形成了荧光标剂杂交方法。检测人员之后利用探针向细胞内通过导入带有荧光标记的寡核苷酸,让带有荧光标记的寡核苷酸与细胞内的核酸结合,借助荧光显微镜,观察带有荧光的细胞,并通过细菌计数、计算雜交率的方式,分析检测结果[1]。针对人工微生物检测存在的不足,检测人员还可以通过扩增或是纯化步骤,分析微生物个体,荧光原位杂交技术主要用于分析不同微生物群落之间的差异性。
2 环介导恒温扩增技术
环介导等温扩增法(loop-mediatedisothermal amplification,LAMP)是2000年出现的一种新颖的恒温核酸扩增方法,根据靶基因的6个区域设计4种特异引物,利用链置换DNA聚合酶在63 ℃左右保温30~60 min,即可完成核酸扩增反应。与常规PCR相比,不需要模板的热变性、温度循环、电泳及紫外观察等过程。LAMP是一种全新的核酸扩增方法,具有简单、快速、特异性强的特点。该技术在灵敏度、特异性和检测范围等上能媲美甚至优于PCR技术,不依赖任何专门的仪器设备即可实现现场高通量快速检测,检测成本远低于荧光定量PCR。与传统的聚合酶链式反应相比,环介导恒温扩增技术无需昂贵的试剂与仪器[2],该方法已广泛应用于食品微生物的快速检测中。
3 PCR检测技术
在引物的引导下,在数小时内复制出特定的DNA序列。在短时间内DNA序列呈百万倍扩增,然后对其进行检测,就可以及时得到食品性致病微生物检测结果。为得到精准的检验结果,检测人员还需提高检验的灵敏性和特异性。一般来说,常用的方法主要有荧光定量PCR、多重PCR、巢式PCR等。灵敏性是核酸探针技术的显著优势,并且这种技术还具有化学染色的可见性和定位性,该方法已广泛应用于微生物快速检测中,比如新型冠状病毒肺炎检测、近些年的非洲猪瘟检测均应用了实时荧光定量PCR技术,达到了快速获得检测结果的目的。
4 基因芯片技术
作为信息科学和生命科学的结合体,这种技术主要采用显微打印和原位合成手段,在支持物表面将以万计的核酸探针固化,实现支持物与标记样品二者之间的杂交。这样一来,检测人员就可以通过对杂交信号的检测,快速检测样品。具体步骤如下,在芯片表面放置好各种基因寡核苷酸点样,将经过处理后的微生物样品,进行核酸扩增和核酸提取,并借助荧光素做好相应的标记。将样品与芯片上的寡核苷酸点杂交。再通过分析样品荧光分析模式和扫描仪定量,实现对样品的检测,得知其中是否存在某些特定微生物。实质上这种方式与核酸杂交相似,基因芯片技术将探针固化后,只需要一次杂交则可以及时检测出多种靶基因信息。基因芯片技术具有快速、多参数、高通量、高精度与高灵敏性的显著优势,是分析食品中微生物组成的重要技术手段。随着科学技术的发展,基因芯片技术将广泛应用到食品微生物检测研究中。
5 结语
随着食品生产环节的不断规范,人员素质的不断提高,非法添加违法处罚力度也越来越大,大多数不合格食品检验项目为微生物,目前国标方法检测周期过长,不能快速得到检测结果,无法满足微生物现场检测需求,分子生物学技术因灵敏、准确和快速等优势,今后,势必广泛应用于食品微生物检测领域。
参考文献
[1]王鑫,车振明,黄韬睿.分子生物学方法在食品安全检测中的应用[J].食品工程,2011,7(3):9-12.
[2]赵彩红,高强,李明生,等.环介导恒温扩增技术在食品检测中的应用[J].农业科技与信息,2017(22):28-30.