摘要:食源性致病菌是最常見(jiàn)的食源性致病菌致病因素,食源性致病菌檢測(cè)技術(shù)不僅靈敏度高、特異性高,而且檢測(cè)結(jié)果精確、微量、快速、檢測(cè)成本較低,本文主要就食源性致病菌快速檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及進(jìn)展進(jìn)行闡述。
關(guān)鍵詞:食源性致病菌;快速檢測(cè)技術(shù);研究;進(jìn)展1食源性致病菌檢測(cè)技術(shù)發(fā)展的必要性
當(dāng)前,食源性致病菌檢測(cè)技術(shù)在食品安全檢驗(yàn)領(lǐng)域中占據(jù)著重要的位置,包括食品的質(zhì)量安全監(jiān)督、生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)控以及食品安全研究等方面,保障食品的安全質(zhì)量達(dá)標(biāo)[1]。據(jù)WHO估計(jì),全世界每年發(fā)生食源性疾病數(shù)十億人,每年約有二百萬(wàn)兒童死于腹瀉,其中66%以上是由細(xì)菌性致病菌所致[2]。出于對(duì)食品安全的保障,采用食源性致病菌快速檢測(cè)技術(shù)對(duì)食品質(zhì)量安全進(jìn)行檢測(cè),確保流通于市場(chǎng)中的食品安全質(zhì)量都已經(jīng)達(dá)標(biāo),使消費(fèi)者放心購(gòu)買、放心食用。
2食源性致病菌快速檢測(cè)技術(shù)分析
PCR檢測(cè)技術(shù)、免疫檢測(cè)技術(shù)、基因探針檢測(cè)技術(shù)、生物芯片檢測(cè)技術(shù)展開(kāi)分析:
2.1PCR檢測(cè)技術(shù)PCR技術(shù)又稱為聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù),是DAN的體外擴(kuò)增技術(shù)之一。PCR技術(shù)主要應(yīng)用于檢測(cè)食品中的致病微食源性致病菌及轉(zhuǎn)基因成分[3],此種技術(shù)專業(yè)性要求高、技術(shù)含量大、操作也較為復(fù)雜,而且所需的檢測(cè)儀器價(jià)格高昂,對(duì)PCR實(shí)驗(yàn)室的要求相當(dāng)嚴(yán)格。
而沙門(mén)氏菌屬是腸桿菌科中最重要的病原菌屬,在世界各地的食物中毒中沙門(mén)氏菌食物中毒常占首位或第二位[4],目前共發(fā)現(xiàn)2541個(gè)血清型。黃金林[5]等從上個(gè)世紀(jì)90年代就開(kāi)始嘗試?yán)肞CR技術(shù)檢測(cè)食品中以及臨床樣品和環(huán)境中的沙門(mén)氏菌。范宏英[6]等建立了沙門(mén)氏菌的實(shí)時(shí)定量PCR檢測(cè)方法和同時(shí)檢測(cè)沙門(mén)氏菌和其他菌的多重PCR體系,但在特異性方面還存在一定的欠缺。金黃色葡萄球菌是引起食物中毒的主要病原菌之一。目前,金黃色葡萄球菌常用的目標(biāo)基因主要包括毒素相關(guān)基因和特異性鑒別基因。王韶等[7]利用nuc基因序列建立了葡萄球菌PCR檢測(cè)體系。吳平芳等[8]基于ipaH基因?qū)χ举R氏菌進(jìn)行了實(shí)時(shí)PCR快速檢測(cè),大大縮短了檢測(cè)時(shí)間。金大智等[9]運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光PCR技術(shù)建立了食品中單增李斯特菌的快速檢測(cè)方法,設(shè)計(jì)的引物和探針的序列特異性強(qiáng),省去凝膠電泳過(guò)程,降低了污染的可能性。
另外,PCR技術(shù)只能進(jìn)行定性檢測(cè),而不能進(jìn)行定量檢測(cè)。在有死細(xì)菌的情況下,容易出現(xiàn)假陽(yáng)性,難以檢測(cè)致毒微食源性致病菌所產(chǎn)生的毒素。因此,PCR技術(shù)仍在不斷改進(jìn)中,將為我國(guó)食品檢測(cè)領(lǐng)域帶來(lái)廣闊的前景。
2.2免疫檢測(cè)技術(shù)免疫技術(shù)的檢測(cè)原理為抗原與抗體結(jié)合發(fā)生反應(yīng),檢測(cè)、分析食品中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。免疫技術(shù)主要用于檢測(cè)常見(jiàn)的污染食品病原細(xì)菌,包括沙門(mén)氏菌、李斯特氏菌、大腸桿菌等。免疫技術(shù)分為很多種,現(xiàn)主要進(jìn)行酶聯(lián)免疫法、熒光抗體法分析。由于免疫技術(shù)特異性強(qiáng)、靈敏度高、簡(jiǎn)便快捷、分析容量較大、檢測(cè)成本低,其在食品檢測(cè)中的應(yīng)用前景非常廣闊。
2.2.1酶聯(lián)免疫法酶聯(lián)免疫吸附法主要以抗原與抗體互相結(jié)合為基礎(chǔ),以酶或輔酶作為標(biāo)記物,標(biāo)記抗原或抗體,通過(guò)放大酶促反應(yīng)顯示初級(jí)免疫學(xué)反應(yīng),它可以有效檢測(cè)食品中的沙門(mén)氏菌、軍團(tuán)菌、大腸桿菌等微生物。①通過(guò)酶聯(lián)免疫法可以可以簡(jiǎn)便、快速地檢測(cè)出含沙門(mén)氏菌的食品,而且準(zhǔn)確度較高。采用ELISA法來(lái)檢測(cè)沙門(mén)氏菌時(shí),所采用的抗體為單克隆抗體或多克隆抗體,但是一般情況下,主要是通過(guò)制備單克隆體的ELISA方法進(jìn)行檢測(cè),進(jìn)行了以ELISA技術(shù)為基礎(chǔ)的全自動(dòng)檢測(cè)。②另外,可以采用ELISA法檢測(cè)食品中的單核白細(xì)胞增多癥李氏桿菌,加上該檢測(cè)方法敏感度較高,而且不與沙門(mén)氏菌、耶氏菌、蠟樣芽孢桿菌等發(fā)生交叉反應(yīng)。因此,采用ELISA法不僅檢測(cè)速度較國(guó)標(biāo)法快,而且具備較高的靈敏度。
文其乙等[10]應(yīng)用直接酶聯(lián)免疫法對(duì)500份蛋品進(jìn)行檢測(cè),表明方法可靠,且陽(yáng)性率比國(guó)標(biāo)法高。范紅結(jié)[11]采用單抗酶聯(lián)夾心法檢測(cè)李斯特氏菌,可測(cè)出每克樣品中5個(gè)細(xì)菌,且在48h內(nèi)得出結(jié)果。黃韜奮等[12]研究獲得了抗腸出血性大腸埃希菌0157:H7的多克隆抗體,建立了用于食品樣品檢測(cè)的雙抗酶聯(lián)免疫檢測(cè)法。姜迪來(lái)等[13]將SPA-ELISA成功地應(yīng)用到了對(duì)肉制品中單核細(xì)胞增生李斯特菌的快速篩選檢測(cè)中。
酶聯(lián)免疫吸附法的檢測(cè)效果穩(wěn)定性及靈敏度都較高,然而,當(dāng)被檢測(cè)的食品中蛋白濃度較低很可能會(huì)出現(xiàn)陰性,使得酶聯(lián)免疫吸附法一般只適用于檢測(cè)鮮活組織及受基因工程改造的生物體。
2.2.2熒光抗體法熒光抗體法一般用于沙門(mén)氏菌等微生物污染檢測(cè)。它主要通過(guò)將熒光抗體容易滴于固定的標(biāo)本上,一段時(shí)間后使用緩沖液沖洗。根據(jù)是否有相應(yīng)抗原存在,判斷是否與熒光抗體結(jié)合。若與熒光抗體結(jié)合,則可在熒光顯微鏡下看見(jiàn)發(fā)熒光的抗體復(fù)合物。
2.3基因探針檢測(cè)技術(shù)基因探針技術(shù)又稱為DNA探針技術(shù),它檢測(cè)結(jié)果較為精確,靈敏度高。基因探針技術(shù)主要應(yīng)用于檢測(cè)食品中的李斯特氏菌、志賀氏菌、大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、金黃色葡萄球菌等微生物,其應(yīng)用前景相當(dāng)廣闊。
基因探針技術(shù)是利用DNA分子的變性、復(fù)性以及堿基互補(bǔ)配對(duì)的高度精確性,對(duì)某一特異性DNA序列進(jìn)行探查的新型技術(shù)?;蛱结?lè)ㄒ话阒饕袃煞N:一種是異相雜交法,另外一種是同相雜交法,其關(guān)鍵技術(shù)都在于DNA探針的構(gòu)建[14]。
在進(jìn)行基因探針檢測(cè)時(shí),一般來(lái)說(shuō),可以通過(guò)決定該生物特有的生理、生化特征的基因序列構(gòu)建特異性的DAN探針[15]。例如,在食品微生物檢測(cè)中,大腸桿菌具有葡糖苷酸酶的特性,利用大腸桿菌中編碼該酶的基因序列作為目標(biāo)DNA,并制成DNA探針,用以檢測(cè)食品中的總大腸桿菌。然而,基因探針技術(shù)的檢測(cè)成本高、速度慢、效率相對(duì)較低,因而還需要繼續(xù)改進(jìn)。
2.4生物芯片檢測(cè)技術(shù)生物芯片檢測(cè)技術(shù)主要通過(guò)分析出病原體閾值,從而確定食品的安全質(zhì)量是否達(dá)標(biāo),一般用于食品進(jìn)出口檢測(cè)[16]。它具有高通量、高自動(dòng)化、高精確度、高效率的特點(diǎn),而且具有排除干擾信號(hào)的能力。洪幫興等[17]采用帶正電荷尼龍膜為芯片載體,以23SrRNA基因?yàn)榘行蛄薪⒘斯押宋羲嵝酒到y(tǒng),能夠有效地檢測(cè)大腸埃希氏菌、沙門(mén)氏菌等10個(gè)種(屬)的細(xì)菌,顯示了較高的靈敏度和特異性,但對(duì)金黃色葡萄球菌等4個(gè)種(屬)的結(jié)果不理想。聶萌[18]運(yùn)用通用芯片技術(shù)平臺(tái)建立了快速、準(zhǔn)確、高通量檢測(cè)食源性致病菌的方法。顧鳴[19]等將自行設(shè)計(jì)和制備的基因芯片應(yīng)用于食源性致病菌,可以為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法的最終鑒定提供進(jìn)一步佐證。
當(dāng)前,生物芯片技術(shù)法檢測(cè)成本較高,而且不能對(duì)待測(cè)樣品中的基因在多細(xì)胞類型組織中進(jìn)行精確定位判斷。此種檢測(cè)方法目前還在不斷改善之中,隨著科技的不斷發(fā)展,生物芯片技術(shù)的應(yīng)用前景非常廣闊[20]。
3檢測(cè)技術(shù)的研究展望
當(dāng)前,食源性致病菌快速檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于食品安全檢驗(yàn)中,同時(shí),食品安全檢驗(yàn)領(lǐng)域要求檢測(cè)技術(shù)具備高靈敏度、高精確度、成本低廉等特性,可見(jiàn)食源性致病菌快速檢測(cè)技術(shù)在食品安全檢驗(yàn)領(lǐng)域中應(yīng)用前景極為廣闊。由于我國(guó)對(duì)于酶聯(lián)免疫法的研究尚處于初步階段,所研發(fā)的ELISA試劑盒種類較少,靈敏度也還不夠高。
隨著食品安全檢測(cè)技術(shù)的改善,國(guó)內(nèi)外各大權(quán)威機(jī)構(gòu)都在研制開(kāi)發(fā)更為簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)技術(shù),在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域中發(fā)揮出巨大作用,保障食品的安全質(zhì)量。
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編輯/許言