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采用新型食品安全檢測技術,快速高效檢測食品質(zhì)量,對于提升食品安全管理水平、保障人民食品安全健康具有重要的促進作用。本文在闡述PCR技術相關理論知識的基礎上,對其在食品微生物檢測中的具體應用及前景進行分析、展望,以此為PCR技術應用水平的提升提供理論參考。
由于PCR技術在食品檢測實際應用中具有良好的效果,可快速檢測出多種菌類,檢測率極高,使其近些年來得以廣泛推廣,是當前最常見的食品微生物檢測技術之一,為我國食品安全管理起到了積極的促進作用。
1 PCR技術概述
1.1 PCR技術
PCR(Polymerase Chain Reaction)技術是指基于DNA聚合酶所具有的作用,將雙鏈DNA進一步分解為單鏈,在堿基互補配對原則的基礎上,實現(xiàn)單鏈DNA分子的復制與拷貝。多重PCR又稱多重引物PCR或者復合PCR,它在食品微生物檢測中的應用價值主要在于可以對多種微生物進行同時檢測或者鑒定,通過在同一PCR反應體系中同時加入兩種或兩種以上微生物DNA的特異性引物,進行擴增,并形成多個核酸片段,從而達到檢測食品微生物的目的。
1.2 食品微生物檢測
在我國現(xiàn)有的食品管理體系中,食品微生物檢測的概念主要包括兩個方面:即食品污染程度指示菌檢測和食品致病菌檢測。其具體工作流程是在對檢測對象進行取樣處理后,根據(jù)實驗條件檢驗所取樣品中的細菌菌落數(shù),或者檢測在對應標準中要求的微生物限量值,有些檢測還需要對可能的致病菌進行測定。這兩個方面的檢測是需要同時進行的,只有在所有關鍵指標都達到要求的情形下,才能確保食品安全達到要求。
1.3 常見PCR技術分類
PCR技術根據(jù)應用模式的不同,通??煞譃槌R?guī)PCR技術、多重PCR技術、RT-PCR技術及熒光PCR技術等幾種類型。常規(guī)PCR技術所需要使用的樣本數(shù)量較少,技術應用簡單,準確性強,常被應用于單核細胞增多癥等方面的檢測中,通常情形在12-24h內(nèi)可以完成全部檢測流程。多重PCR技術基于不同PCR技術類別具有互補性,其分離速度快、檢測準確率高,但是對技術應用水平和設備等具有較高的要求,因此應用范圍受到一定限制。RT-PCR技術是在提取微生物中RNA并進行模板構建的基礎上,與PCR技術相結(jié)合的新型檢測技術,能夠有效分辨生物特征,提升檢測準確率。熒光PCR技術是對熒光分子進行染色處理,依據(jù)微生物的特異性對基因標靶進行實時檢測,它的特點是能在較短時間內(nèi)檢測出對多種病原體。
1.4 PCR技術應用的優(yōu)勢
PCR技術在應用于食品微生物檢測時所具有的優(yōu)勢是相對于傳統(tǒng)檢測技術而言,在實際應用中具有應用便捷的特征,它能夠縮減檢測程序,在幾小時或者一天之內(nèi)就能夠獲取檢測結(jié)果,提升食品安全現(xiàn)場管理工作的整體效率。PCR技術相對于傳統(tǒng)生化檢測技術而言,自動化水平更高,能夠基于生化實驗結(jié)果,更加精準的檢測出食品中的微生物含量,確保食品安全管理水平不斷提升。
2 PCR技術在食品微生物檢測中的具體應用
2.1 在海水產(chǎn)品副溶血弧菌中的應用
副溶血性弧菌(VP)為嗜鹽性細菌,主要侵染海水產(chǎn)品和鹽含量較高的食品,是引發(fā)急性胃腸炎的重要食源性疾病原菌之一。有研究表明,沿海國家和地區(qū)的海水產(chǎn)品受VP污染較為嚴重,在魚類、貝類、甲殼類、軟體類中的檢出率較高,而受污染程度與海產(chǎn)品的類別、海域環(huán)境條件相關聯(lián)。近年來,淡水產(chǎn)品中VP污染呈現(xiàn)上升趨勢,表現(xiàn)出多物種、多環(huán)節(jié)以及季節(jié)性的高污染特征。目前,食品中VP的檢測可以分為傳統(tǒng)檢測方法與快速檢測方法。傳統(tǒng)的VP檢測方法由于方便價廉被普遍使用,但存在耗費時間長、靈敏度低的缺點,如GB 4789.7-2013和SN/T0173-2018。隨著技術的革新,食品中VP的快速檢測方法得以發(fā)展,各專業(yè)公司研制出快速、簡便、特異性強的檢測方法,如:北京良潤生物科技有限公司研制的“副溶血性弧菌核酸檢測試劑盒”(PCR-探針法),對提升食品安全檢測質(zhì)量具有重要意義。目前,文獻報道的食品中VP快速檢測方法約有22種,如:以細菌培養(yǎng)和生化鑒定為基礎的顯色培養(yǎng)基法、以分子生物學為基礎的PCR-變性高效液相色譜法、以免疫學為基礎的免疫膠體金技術(ICG)法、以噬菌體特異性為基礎的噬菌體鑒定技術、以生物識別和信號轉(zhuǎn)換為基礎的生物傳感器技術、以細胞分子水平、單克隆抗體為基礎的流式細胞術。
2.2 在生鮮食品中食源性病原微生物檢測中的應用
生鮮食品是指未進行加工或者僅進行初步加工就能夠直接食用的食品,常見的有水產(chǎn)品、肉制品及水果蔬菜類等。采用多重PCR技術對生鮮食品進行檢測,能夠改變傳統(tǒng)檢測技術中存在的問題。由于多重PCR技術具有對多種病原微生物都具有較高的明暗性和特異性,并且在檢驗非活菌時具有良好的檢測效果,因此能夠防止假陰性結(jié)果的出現(xiàn)。有學者采用多重PCR技術,在2h時間之內(nèi),對生鮮食品中的單增李斯特菌含量進行了檢測。也有學者采取多重PCR技術進行檢測時,在4h之內(nèi)檢測出了6種食源性病微生物。還有學者研究兩套巢式PCR檢測引物,其檢測靈敏度可達3.55×10-10ng/μL,比常規(guī)PCR檢測的靈敏1萬倍。由此可見,多重PCR技術在生鮮食品食源性病原微生物檢測中,有良好的應用效果。
2.3 在乳制品沙門氏菌檢測中的應用
乳制品質(zhì)量控制是食品安全管理的重要方面,在乳制品生產(chǎn)中,如果生產(chǎn)環(huán)境控制技術應用不當,極有可能造成乳制品感染病原微生物。乳制品傳統(tǒng)的檢測方式是對微生物進行培養(yǎng)后,采用生化反應進行檢測,不僅檢測速度較慢,而且整體準確率較低。基于PCR技術對乳制品進行沙門氏菌進行檢測,能夠?qū)崿F(xiàn)對特定目的片段的擴增,通過Mg2+對Taq DNA聚合酶進行催化,從而確保其活化性能得到提升,實現(xiàn)片段擴增的目的。有學者在進行沙門氏菌檢測時,通過現(xiàn)代PCR檢測技術和免疫磁珠技術建立了“磁珠富集+PCR檢測”的快速高效方法,為食品檢測前處理時間縮短提出了新的解決思路。有學者在進行復合調(diào)味料沙門氏菌檢測時,先按照國標方法增菌,再涂布BS和XLD平板,根據(jù)沙門氏菌的特定序列設計引物,挑出疑似菌落進行菌液PCR反應,提高檢測準確率,縮短對沙門氏菌的檢測時間。
2.4 在大腸桿菌檢測中的應用
大腸桿菌是具有毒性的微生物類型,并且這些毒性具有較高的一致性,傳統(tǒng)的檢測方式主要是以血清微生物法進行檢測,在準確率方面存在一定的缺陷。PCR技術在微生物檢測應用中,主要是對大腸桿菌的DNA雙鏈進行檢測,通過免疫磁分離技術與PCR技術相結(jié)合,能夠提升大腸桿菌的檢測準確率,并且進行更加深入的分析,檢測準確率的提高對于確保食品安全具有重要意義。有學者通過設計PCR體系擴增不同菌株的基因部分序列,證實一些基因作為靶基因可以用于開發(fā)PCR技術,檢測食品中的大腸桿菌。
3 展望PRC技術應用前景
PCR技術作為食品微生物檢測的重要技術之一,已經(jīng)取得了良好的應用效果,為推動我國食品安全管理起到了積極的促進作用,在未來發(fā)展中,PCR技術的應用主要朝著三個方面發(fā)展:首先是對DNA和RNA模板的純度方面,具有更高的要求,這是確保PRC技術應用提升準確率的重要前提。其次是在PRC技術應用中,還存在檢測靈敏度不足而出現(xiàn)假陽性現(xiàn)象,需要提升檢測準確率和技術應用的水平。另外,PCR技術在技術應用過程中,與數(shù)據(jù)分析和處理的結(jié)合度將會更加密切。為了明確PCR技術發(fā)展的具體前景和具體方向,需要針對現(xiàn)階段食品微生物檢測技術在應用過程中存在的具體問題進行合理的分析及解決,確保能夠在提高食品微生物檢測技術應用效率的基礎上提高檢測的準確性。不同品種的食品進行安全檢測,需要具備不同的檢測設備和檢測技術,而負責相關檢測儀器設備使用的工作人員要明確先進的儀器設備的具體操作流程和操作方法,確保能夠在不斷更新的微生物檢測技術和檢測設備應用過程中可以更加順利。
4 結(jié)束語
近些年來,雖然相關部門在食品安全管理方面的投入力度不斷增大,但是群體性的食品安全事件仍時有發(fā)生,因此,依托現(xiàn)代技術提升食品微生物的檢測準確性和檢測效率,能夠更加快速的判定問題產(chǎn)生的根源,為提升事件解決的效率建立良好的基礎。
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