快速檢測方法在食品微生物檢測中的運(yùn)用

◎ 施曉玲，岑洪斌，儲呈慧，張 霞

（1.江蘇省南通市食品藥品監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江蘇 南通 226000；2.江蘇省南通頤生酒業(yè)有限公司，江蘇 南通 226000；3.江蘇省南通市食品藥品監(jiān)督管理局，江蘇 南通 226000；4.江蘇省南通市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)所，江蘇 南通 226000）

現(xiàn)如今，社會(huì)環(huán)境的變化促使人們的生活水平得到提升，人們對食品安全的要求也愈發(fā)嚴(yán)格。相關(guān)研究人員在現(xiàn)代科技的快速發(fā)展下，研發(fā)出了全新的食品安全檢測方法，其中包括針對食品中微生物檢查所使用的快速檢測方法，在掌握食品實(shí)際情況后，可以有效提高食品微生物檢測效率，在保證食品安全基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)快速且高質(zhì)量的檢測。為了發(fā)揮快速檢測技術(shù)優(yōu)勢，本文結(jié)合食品微生物檢測現(xiàn)狀對快速檢測技術(shù)的應(yīng)用展開討論。

1 快速檢測方法分類

在食品檢測領(lǐng)域，按照分析地點(diǎn)劃分，快速檢測方法主要分為2類，即實(shí)驗(yàn)室快速檢測技術(shù)和現(xiàn)場快速檢測技術(shù)。①實(shí)驗(yàn)室快速檢測技術(shù)。該技術(shù)對檢測場地有一定要求，必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。由檢測人員操作專業(yè)器材，對食品中的微生物進(jìn)行定性定量檢測，檢測時(shí)間在2 h左右[1-2]。實(shí)驗(yàn)室快速檢測普遍運(yùn)用酶聯(lián)免疫法，具有效率高、結(jié)果精準(zhǔn)等優(yōu)勢。②現(xiàn)場快速檢測技術(shù)。食品微生物檢測中運(yùn)用現(xiàn)場檢測技術(shù)，即在食品生產(chǎn)現(xiàn)場，通過定性、半定量法展開檢測工作，比較常用的方法有近紅外光譜法、核磁共振波譜法。這種現(xiàn)場快速檢測技術(shù)節(jié)省了提前準(zhǔn)備設(shè)備的時(shí)間，檢測條件沒有過高的要求，食品生產(chǎn)現(xiàn)場隨機(jī)抽樣，效率高，且現(xiàn)場檢測儀器方便攜帶，因此在食品微生物檢測領(lǐng)域的運(yùn)用也非常普遍。

2 快速檢測方法中的應(yīng)用技術(shù)

2.1 免疫學(xué)技術(shù)

快速檢測方法中的免疫學(xué)技術(shù)，主要是在食品微生物檢測中應(yīng)用抗原、抗體特異性反應(yīng)，包括免疫磁珠法、酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)、免疫熒光技術(shù)、免疫層析技術(shù)等[3]。

2.1.1 免疫磁珠法

免疫磁珠法屬于新免疫學(xué)檢測技術(shù)，通過磁珠表面包被具免疫反應(yīng)性的抗體進(jìn)行抗原抗體反應(yīng)達(dá)到檢測效果。免疫磁珠法具有標(biāo)靶特異性，而且成本低、操作便捷，檢測速度也比較快，支持重復(fù)操作。

2.1.2 酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）即ELISA技術(shù)，是放射免疫與熒光兩種檢測技術(shù)的結(jié)合，在固相載體表面同時(shí)結(jié)合抗原、抗體，保持免疫活性和酶的活性，吸附食品微生物中的抗體、抗原，隨之展開定性分析、定量分析，獲得結(jié)果能夠真實(shí)反映食品中的微生物分布情況。對比傳統(tǒng)檢測方法，ELISA技術(shù)具有高靈敏度、快速檢測等諸多優(yōu)勢。作為免疫學(xué)技術(shù)的一種，同時(shí)應(yīng)用了免疫反應(yīng)、層析作用，使食品微生物檢測所需時(shí)間也大量縮短。

2.1.3 免疫熒光技術(shù)

免疫熒光技術(shù)又稱熒光抗體技術(shù)，使用熒光抗體示蹤檢查抗原，該方法被稱作熒光抗體法，使用已知熒光抗原標(biāo)記物示蹤、檢查抗體，則是熒光抗原法，將這兩種方法結(jié)合統(tǒng)稱為免疫熒光技術(shù)。熒光標(biāo)記直接聯(lián)合抗原體或者其他蛋白質(zhì)，使用顯微鏡便可以觀察到特異性熒光，對食品微生物進(jìn)行鑒別，具有特異性強(qiáng)、敏感性高、速度快的特點(diǎn)。雙抗體夾心法中，特異性抗體和固相載體融合之后可以形成固相抗體，將未結(jié)合的抗體及時(shí)去除，隨后再加入受檢標(biāo)本，這時(shí)蛋白抗原和固相抗體便會(huì)組成抗原-抗體復(fù)合物，將未結(jié)合物經(jīng)過洗滌的方法去除，再加入熒光標(biāo)記抗體，這時(shí)便可以結(jié)合抗原特異性組成抗體-抗原-抗體復(fù)合物，按照熒光強(qiáng)度使用定量方法進(jìn)行蛋白抗原的檢測。該方法在檢測過程中不需要花費(fèi)大量時(shí)間，具有一定的靈活性[4]。

2.1.4 免疫層析技術(shù)

應(yīng)用免疫層析技術(shù)，是以層析技術(shù)、抗原-抗體特異性反應(yīng)為基礎(chǔ)的全新免疫檢測方法。硝酸纖維素膜其中一個(gè)區(qū)帶中固定特異抗體，如果干燥硝酸纖維素的其中一端浸入到樣品中，在毛細(xì)管作用下樣品沿膜向前方移動(dòng)，移動(dòng)到固定有抗體區(qū)域，此時(shí)樣品的抗原會(huì)結(jié)合抗體特異性，使用免疫膠體金、免疫酶染色便可在對應(yīng)區(qū)域達(dá)到顯色效果，對特異性免疫做出診斷[5]。運(yùn)用免疫層析技術(shù)時(shí)，常見方法是膠體金免疫層技術(shù)，該方法利用膠體金對物體進(jìn)行標(biāo)記。食品微生物檢測時(shí)的免疫層析效率高，檢測結(jié)果精度也比較高，操作簡便，不會(huì)出現(xiàn)檢測過程中的污染問題，所以對于食品中的沙門氏菌、霍亂弧菌、布氏桿菌等微生物的檢測十分有效。

2.2 代謝學(xué)技術(shù)

當(dāng)食品微生物發(fā)生新陳代謝會(huì)同時(shí)發(fā)生物理化學(xué)變化，對該變化實(shí)施檢測即為代謝學(xué)技術(shù)，具體包含了ATP生物發(fā)光法、電阻抗法、微量生化法。

2.2.1 ATP生物發(fā)光法

ATP屬于活體內(nèi)部的一種不穩(wěn)定物質(zhì)，對樣品內(nèi)ATP濃度進(jìn)行檢測，得出實(shí)際活菌數(shù)量。以此為前提的ATP生物發(fā)光法可利用光度計(jì)對食品微生物熒光度進(jìn)行檢測。總結(jié)ATP生物發(fā)光法的優(yōu)勢在于操作便捷、效率高，在食品檢測、現(xiàn)場檢測中十分常見，尤其是對于乳制品包含乳酸菌、啤酒菌落總數(shù)等的檢測[6]。

2.2.2 電阻抗法

電阻抗法可以檢測出食品中的有害微生物成分，例如是否含有金黃色葡萄球菌、大腸桿菌。細(xì)菌培養(yǎng)增殖期間的培養(yǎng)基有大分子物質(zhì)，經(jīng)過微生物分解之后成為電活性小分子物質(zhì)。相關(guān)離子為培養(yǎng)基賦予導(dǎo)電性，培養(yǎng)基電阻抗也會(huì)在其作用下產(chǎn)生干擾。按照培養(yǎng)基中細(xì)菌繁殖屬性與特點(diǎn)，總結(jié)培養(yǎng)基電阻抗變化后便可以得出食品中的細(xì)菌類型。

2.2.3 微量生化法

微量生化法在食品微生物檢測中使用，需要應(yīng)用商品化微量生化鑒定試劑盒，該檢測方法具體可分為放射測量法、微熱量法兩種類型。放射測量法利用微生物成長過程中產(chǎn)生的放射性二氧化碳，對微生物實(shí)際數(shù)量做出判斷[7]。微熱量法需要了解微生物成長期間產(chǎn)生熱量變化規(guī)律，達(dá)到鑒定微生物的效果。上述兩種方法用于菌含量檢測具有精確、高效等優(yōu)勢，可以在食品中乳酸菌、大腸桿菌、酵母菌檢測中運(yùn)用。

2.3 分子生物學(xué)技術(shù)

2.3.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)（Polymerase Chain Reaction，PCR）是食品檢測領(lǐng)域的常用方法，不僅檢測效率與靈敏度高，還保證了檢測結(jié)果的精準(zhǔn)性，能檢測出食品包含的致病菌數(shù)量與分布[8]?，F(xiàn)階段應(yīng)用PCR進(jìn)行食品微生物檢測獲得了比較理想的效果，對比傳統(tǒng)微生物檢測方法，此方法可以實(shí)現(xiàn)微生物群分離、提純、分類等目的，但是在用于食品微生物檢測的過程中也存在一些不足，即僅支持已知DNA序列微生物檢測。

2.3.2 多重PCR技術(shù)

多重PCR技術(shù)本質(zhì)上和常規(guī)PCR技術(shù)有很多相似之處，區(qū)別是多重PCR技術(shù)需要用到多對引物?；旌衔镏行枰尤刖哂谢パa(bǔ)關(guān)系引物，擴(kuò)增不同DNA片段之后可以保留常規(guī)PCR技術(shù)的優(yōu)勢，并進(jìn)一步提高檢測效率。

2.3.3 基因芯片技術(shù)

基因芯片技術(shù)按照生物DNA種類、序列進(jìn)行針對性檢測，在食品檢測領(lǐng)域的應(yīng)用非常普遍，檢測對象為特異性微生物，可利用PCR擴(kuò)增技術(shù)，使熒光標(biāo)記探針、檢測食品樣品達(dá)成融合，得到的檢測結(jié)果進(jìn)行分析后便可以了解食品內(nèi)部微生物含量與分布情況。對比PCR技術(shù)，這種基因芯片技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)檢測過程中的生物體系DNA類比，判斷食品中是否含有致病菌，但是檢測環(huán)節(jié)工作量大，無法擴(kuò)大檢測規(guī)模。

2.4 色譜法

食品微生物檢測使用色譜法，主要包括液相色譜法和氣相色譜法兩種。基于液相色譜法的食品微生物檢測，高效液相色譜法檢測效率更高。色譜法作為快速檢測法在食品微生物檢測中應(yīng)用，不僅檢測效率高，檢測結(jié)果同樣具有精準(zhǔn)性[9]。

2.5 傳感器檢測法

2.5.1 基因傳感器檢測法

用基因傳感器檢測法進(jìn)行食品微生物檢測，應(yīng)提前得到DNA分子單鏈核苷酸序列，在傳感器上固定，與DNA單鏈經(jīng)過雜交形成新雙鏈DNA，起到傳遞物理信號作用?；騻鞲衅骶哂徐`敏性，且操作便捷，因此在食品微生物檢測中是優(yōu)先選擇的檢測方法?；騻鞲衅饔胁煌愋?，例如石英晶體振蕩器，該設(shè)備應(yīng)用率高，除了該設(shè)備外還包括電極電化學(xué)式基因傳感器。

2.5.2 生物傳感器檢測法

生物傳感器需要使用到敏感材料，檢測中可與食品微生物發(fā)生反應(yīng)，觀察反應(yīng)之后的顏色變化與離子強(qiáng)度變化。生物傳感器檢測法同樣具有很高的靈敏度，尤其是在大腸桿菌一類的微生物含量檢測中效果十分理想。酶免疫電流型生物傳感器在生物傳感器檢測過程中，有利于提高檢測結(jié)果精準(zhǔn)性、檢測過程穩(wěn)定性，為食品安全提供保證。

2.6 質(zhì)譜技術(shù)

食品微生物檢測采用質(zhì)譜技術(shù)，其本質(zhì)上屬于后基因組階段的全新檢測方法，一般在海產(chǎn)品腐敗菌、革蘭氏陽性菌等的檢測中十分常用。在得到了有效分離之后，可以通過質(zhì)譜技術(shù)鑒別，繪制光譜圖，這也是生物標(biāo)記種特異性、屬特異性峰質(zhì)量數(shù)，真正提高了細(xì)菌鑒定的效率。另外，質(zhì)譜技術(shù)中的液相色譜分離技術(shù)、電子噴霧三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)也廣泛用于動(dòng)物源雙歧桿菌亞種類別鑒定、發(fā)酵型食品微生物檢測等領(lǐng)域。例如對蔬果、肉類食品是否受到微生物污染進(jìn)行檢測，建議應(yīng)用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、超高效液相色譜，成本不高、檢測所需時(shí)間短，而且檢測操作十分便捷。

3 結(jié)語

食品微生物檢測是保證食品安全的重要措施，快速檢測方法中涵蓋了多種技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)微生物檢測需求與目標(biāo)，有針對性地選擇快速檢測方法，包括免疫學(xué)技術(shù)、代謝學(xué)技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)、色譜法、傳感器檢測法等。這些新型檢測方法的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)食品微生物檢測耗時(shí)長、成本高、檢測結(jié)果精準(zhǔn)度差等問題，不僅可以快速得出食品微生物分布情況，還為食品安全提供了保障。