生物技術(shù)在食品檢測方面的應(yīng)用探究

周濤

摘 要：近年來，食品安全事故不斷，相關(guān)人員深入研究食品檢測技術(shù)，其主要目的是提高食品安全性。本文通過分析在食品安全檢測中如何應(yīng)用的各種生物技術(shù)，以便為食品安全的檢測提供參考。

關(guān)鍵詞：生物技術(shù)；食品檢測；應(yīng)用

中圖分類號：TS207.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1.FTA-PCR的技術(shù)

FTAR 卡屬于特制的棉纖維卡片， 主要通過螯合劑與強(qiáng)力的變性劑共同浸泡，其纖維基質(zhì)中包含化學(xué)物質(zhì)，一旦FTAR捕捉細(xì)胞，石炭酸、EDTA以及SDS會(huì)自動(dòng)地把細(xì)胞裂解，而聚丙烯酰胺會(huì)結(jié)合核酸，確保樣品中的DNA具有穩(wěn)定性，同時(shí)確保核酸不會(huì)受到紫外線、核酸以及氧化劑破壞，還有利于其他微生物以及細(xì)菌生長。該種方式不僅可以直接提取DNA，而且所提取的DNA能夠于室溫下保存，給PCR檢測創(chuàng)造了條件。在食品檢測中，采用FTA-PCR方法，有著明顯優(yōu)勢。Robert使用FTA卡來提取流感病毒RNA，聯(lián)合PCR的技術(shù)檢測流感病毒。李偉昊使用FTA卡與PCR方式相結(jié)合，提取以及檢測鮮肉中的沙門氏菌，從雞肉、豬肉、羊肉與牛肉勻漿液中實(shí)際檢出限大約70CFU/mL，能夠在六小時(shí)以內(nèi)結(jié)束肉中的沙門氏菌檢測，現(xiàn)階段主要使用先增菌PCR的檢測方法可以節(jié)省時(shí)間12～24小時(shí)，和GB/T 4789.4-2003的方式比起來，用這種方式檢測，所用時(shí)間與檢出率效果都比較好[1]。

2.環(huán)介導(dǎo)的等溫?cái)U(kuò)增術(shù)（LAMP）

環(huán)介導(dǎo)的等溫?cái)U(kuò)增術(shù)屬于恒溫核酸的擴(kuò)增方式，主要是針對基因四種特異的引物以及六個(gè)區(qū)域的設(shè)計(jì)，在常規(guī)水浴的條件下，即在65℃條件下一個(gè)小時(shí)，就能夠結(jié)束核酸擴(kuò)增反應(yīng)；和普通PCR比起來，無需紫外觀察、模板熱變性以及溫度循環(huán)等過程。完成擴(kuò)增以后，可以按照管內(nèi)的沉淀情況對結(jié)果進(jìn)行評估。由于這種技術(shù)操作比較便利以及靈敏度比較高，所以廣泛應(yīng)用于食品檢測中。聞偉剛[2]使用RT-LAMP技術(shù)構(gòu)建了具有特異、快速以及靈敏特征的菜豆莢中斑駁病毒檢驗(yàn)方式，用這種方式檢測的靈敏度比病毒的稀釋液高出3～10倍，與常規(guī)RT-PCR 檢測方式相比，靈敏度提高1000多倍。徐芊采用LAMP技術(shù)檢測水產(chǎn)品副溶血弧菌，只需一個(gè)小時(shí)就可以結(jié)束檢測，并且檢測限高達(dá)89CFU/g，與常規(guī)PCR的檢測方式相比，縮短將近1/2的時(shí)間。易海華研發(fā)出志賀菌LAMP檢測方式，在一個(gè)小時(shí)以內(nèi)可以結(jié)束檢測，每微升檢測限高達(dá)200拷貝。LAMP 是恒溫?cái)U(kuò)增的反應(yīng)之一，可以縮短普通PCR的反應(yīng)升降溫耗具體時(shí)間，并且能夠通過肉眼看到檢測結(jié)果，通常在0.5～1小時(shí)內(nèi)結(jié)束反應(yīng)過程，所以在食品檢測中有著明顯優(yōu)勢。然而由于LAMP的方式對實(shí)驗(yàn)技術(shù)者與實(shí)驗(yàn)環(huán)境方面有著較高要求，未達(dá)到相關(guān)要求時(shí)容易出現(xiàn)假陽性問題，還需要深入研究，不斷地對這種檢測技術(shù)進(jìn)行完善。

3.核酸探針技術(shù)

核酸探針能夠促進(jìn)單鏈核酸的配對，然后構(gòu)成雙鏈，通過標(biāo)記物對信號進(jìn)行釋放，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)檢測的目的。在核酸樣品的基因序列檢測中用核酸探針檢測，由于病原體具備特異性核酸序列的片段，通過標(biāo)記技術(shù)與分離手段，可以把特定片段研制為核酸探針，并用在病原體的檢測以及疾病診斷中。在病原微生物中應(yīng)用核酸探針，可以鑒別高相似度基因的寄生蟲與毒株。Malic通過核酸探針的原味雜交方式，檢測與檢定球狀、銅綠假單細(xì)胞、金黃色葡萄球菌與鏈球細(xì)菌屬，經(jīng)檢測得知銅綠假單胞菌侵染比較明顯，可以用于多項(xiàng)指標(biāo)檢測。Almeida使用核酸探針原位雜交方式檢測奶粉中阪崎腸桿菌，該方式特異性高達(dá)百分之百，即便存在其他混合菌類，檢出限仍達(dá)到1CFU/10g。Almeida應(yīng)用同種方式拓展樣品檢測的范圍，檢測了糞便、血液與供應(yīng)水中沙門氏菌，其檢出限達(dá)到1 CFU/10g（mL），實(shí)際檢測時(shí)間在20小時(shí)以內(nèi)，與常規(guī)PCR檢測方式相比，其靈敏度大大提高。曲海娜使用核酸探針方式檢測動(dòng)物毛皮中耐β-內(nèi)酰胺病原菌，其檢出限為529pgDNA，與傳統(tǒng)的藥敏實(shí)驗(yàn)相比采用這種檢測方式可以降低檢測成本，將檢測周期縮短，提高食品檢測效果。鄒金峰研發(fā)出鴨圓環(huán)病毒核酸探針技術(shù)，同時(shí)用于檢測中，最低檢出量約5pgDNA，和常規(guī)PCR技術(shù)比起來，采用這種方式可以規(guī)避假陰性、假陽性發(fā)生的可能[3]。

4.基質(zhì)分子的印跡技術(shù)

基質(zhì)分子的印跡技術(shù)主要是應(yīng)用分子印記的方式，把包含分子大小、形狀識別空洞膜印記到載體或是基質(zhì)上，也就是把分子與載體印記到聚合物單體上。如2-乙烯基以及甲基的丙烯酸等，建立檢測靶與分子之間的鏈接鏈，使用電聚合、自組裝以及分子聚合和模板分子構(gòu)成相應(yīng)的配合物，然后添加交聯(lián)劑。例如，添加多元醇與有機(jī)二元酸交聯(lián)劑，然后在載體上構(gòu)成膜，再把模板的分子包裹于膜中，然后將膜內(nèi)的模板分子清除，將模板分子特異性的印記留下。因?yàn)樗纬捎∮洏?gòu)造和模板分子之間互補(bǔ)，也就是只有印記和需檢測、分離分子形狀匹配時(shí)，這種分子才可以占據(jù)印跡的空洞。而且因?yàn)橛≯E三維結(jié)構(gòu)中的一維屬于傳導(dǎo)載體，所以可以把該分子識別的過程快速、直接轉(zhuǎn)變?yōu)榭勺R別信號。而開始基質(zhì)分子的印記技術(shù)主要用于醫(yī)學(xué)臨床檢驗(yàn)如肌紅蛋白檢測中，目前逐漸應(yīng)用于抗生素的檢測中。Wang研制出分子的印跡技術(shù)膠質(zhì)晶體類模版，能夠?qū)Ψ涿叟c牛奶樣品中的金霉素、四環(huán)素、土霉素殘留進(jìn)行檢測，其檢出限為0.04～0.24μmol/L。Shi把甲礬霉素作為模板，構(gòu)建了層析法分子印跡的固相萃取方式，可以對河蟹中的殘留氟苯尼考胺、氯霉素、氟苯尼考與甲礬霉素進(jìn)行檢測，其檢出限分別為0.03μg/kg、0.02μg/kg，0.10μg/kg、0.09μg/kg，在一天以內(nèi)能夠結(jié)束全部檢測。分子的印跡技術(shù)的檢測限和色譜技術(shù)比較相似，但是其檢測的成本比色譜技術(shù)低，用該技術(shù)檢測產(chǎn)品時(shí)，既可以用在食品檢測中，還可以用在食品現(xiàn)場的自檢中，檢測范圍主要包含殺蟲劑、真菌毒素以及細(xì)菌檢測等。

5.免疫層析技術(shù)

免疫層析技術(shù)是當(dāng)前興起的診斷與鑒別技術(shù)，原理是某抗原特異性的抗體容易被熒光微粒、金粒子標(biāo)記，容易吸附于固相載體點(diǎn)樣的區(qū)域，并且同一種抗原的另一種特異性抗體會(huì)固定于固相載體另一端，一旦液體樣品浸入點(diǎn)樣的區(qū)域以后，已標(biāo)記樣品以及特異性的抗體容易在毛細(xì)血管的作用下沿固相的載體超前移動(dòng)；如果樣品之中存在待檢的抗原，待檢的抗原就會(huì)和已標(biāo)記特異性的抗體結(jié)合，構(gòu)成相應(yīng)的復(fù)合物，復(fù)合物移至特異性的抗體區(qū)域時(shí)，抗原部分容易破壞此處特異性的抗體。

6.生物的傳感器

生物的傳感器主要是通過固定化生物活性的物質(zhì)，例如生物膜、酶、DNA、蛋白質(zhì)與微生物等，作為理化換能器以及敏感原件。換能器主要包括壓電晶體、氧電極、場效應(yīng)管以及光敏管，同時(shí)還可以構(gòu)成分析檢測的裝置，而待測的物質(zhì)經(jīng)過擴(kuò)散作用以后，會(huì)進(jìn)入分子中，對元件進(jìn)行識別，在識別的作用下，和分子識別的元件進(jìn)行結(jié)合，從而產(chǎn)生生物、化學(xué)反應(yīng)。

總而言之，生物技術(shù)具有高效、經(jīng)濟(jì)科學(xué)的特點(diǎn)，在檢測食品的過程中，應(yīng)用生物檢測技術(shù)，能夠提升檢測的精度以及提高檢測的速度，是現(xiàn)階段食品檢測領(lǐng)域的新型技術(shù)，因此，食品檢測領(lǐng)域需要全面了解生物檢測技術(shù)，盡可能從食品的檢測細(xì)節(jié)與工作著手，在食品檢測中應(yīng)用各種先進(jìn)檢測技術(shù)，以確保食品檢測的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜思遠(yuǎn)，郭明英，吳艷玲.生物技術(shù)在食品生產(chǎn)加工與檢測中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014，21（22）.

[2]於筱嵐，徐 寧，何 勇.近紅外分析技術(shù)在食品氨基酸檢測中應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].光譜學(xué)與光譜分析，2014，15（9）：415-416.

[3]李詩源.食品檢測領(lǐng)域生物技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐及意義探尋[J].食品安全導(dǎo)刊，2015，24（30）.