食品檢驗(yàn)中乳酸菌鑒定方法的探討

周衛(wèi)華

（武漢市江夏區(qū)安全檢驗(yàn)檢測(cè)所，武漢430200）

1 引言

乳酸菌種類繁多、應(yīng)用廣泛，目前在保健食品、嬰幼兒食品生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用，對(duì)乳酸菌種類和水平進(jìn)行鑒定是保證食品安全的重要前提。乳酸菌在提升食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，還能夠改善食品的味道、儲(chǔ)藏性能等，在食品生產(chǎn)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。乳酸菌能夠有力地調(diào)節(jié)人體的腸道功能，同時(shí)還能夠降低人體的血清膽固醇，對(duì)保證人體健康、預(yù)防疾病具有積極意義。乳酸菌鑒定能夠?qū)θ樗峋姆N類及指標(biāo)進(jìn)行明確，基于乳酸菌的形態(tài)、理化及生物特征對(duì)乳酸菌進(jìn)行區(qū)分和鑒定，是保證乳酸菌應(yīng)用范圍和效果的重要前提，能夠?yàn)槭称窓z驗(yàn)和乳酸菌應(yīng)用范圍拓展，提供巨大助力。根據(jù)實(shí)際工作需求選取針對(duì)性的鑒定方法，是促進(jìn)生產(chǎn)和檢驗(yàn)工作效率的重要前提。

2 乳酸菌及鑒定相關(guān)概述

乳酸菌是能夠利用可發(fā)酵碳水化合物形成大量乳酸的細(xì)菌的統(tǒng)稱，其種類十分多樣，并且在自然界當(dāng)中的分布十分廣泛。目前，已知的乳酸菌類型有200多種，并且絕大部分在人體腸道運(yùn)行中發(fā)揮著作用，對(duì)調(diào)節(jié)人體機(jī)能具有重要意義[1]。乳酸菌主要可以分為兩大類型，分別是動(dòng)物源乳酸菌和植物源乳酸菌，相對(duì)來說人體對(duì)于植物源乳酸菌的認(rèn)可與接受能力更強(qiáng)，并且由于植物源乳酸菌的活性較高，能夠在人體中發(fā)揮穩(wěn)定的生物功效。乳酸菌鑒定是指以不同種類乳酸菌的形態(tài)、理化及生物特征為依據(jù)，采用現(xiàn)代化的檢測(cè)方法，明確乳酸菌的類型與含量等信息。目前，食品檢驗(yàn)中對(duì)乳酸菌進(jìn)行鑒定時(shí)，主要使用兩類檢測(cè)方法：第一，生理生化鑒定方法，從乳酸菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)特征、生理反應(yīng)和生化反應(yīng)特征等角度出發(fā)，利用微生物表面受體的特異性對(duì)乳酸菌進(jìn)行區(qū)別和鑒定。第二，分子生物學(xué)鑒定方法，通過分子結(jié)構(gòu)和基因水平來明確乳酸菌的結(jié)構(gòu)和分類等信息，不同類型的基因鑒定方法能夠區(qū)別出不同類型的乳酸菌種類，并且形成不同的鑒定體系和標(biāo)準(zhǔn)。

3 食品檢驗(yàn)中乳酸菌鑒定的方法分析

3.1 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鑒定方法

此種檢測(cè)方法依據(jù)的是《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)微生物學(xué)乳酸菌檢驗(yàn)》GB4789.35-2010以及《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)雙歧桿菌鑒定》GB4789.34-2012當(dāng)中規(guī)定的乳酸菌生化反應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行鑒定，鑒定中需要使用單菌落革蘭染色鏡檢方式。此種鑒定方式能夠?qū)θ樗釛U菌與鏈球菌進(jìn)行有效的生化反應(yīng)鑒定，但對(duì)雙歧桿菌進(jìn)行鑒定時(shí)，鑒定結(jié)果存在較大的不穩(wěn)定性。此種鑒定方法不需要特定的儀器，鑒定的成本能夠得到有效控制，并且鑒定方法簡(jiǎn)單易操作，但與此同時(shí)，由于菌株培養(yǎng)條件的變化，鑒定結(jié)果穩(wěn)定性不能夠保證，不能夠完全符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)列出的反應(yīng)指標(biāo)。因此，在乳酸菌鑒定中要綜合考量菌種和鑒定條件，合理使用此種鑒定方法。

3.2 傳統(tǒng)的表型特征鑒定方法

表型特征鑒定方法是具有長(zhǎng)久使用歷史的乳酸菌鑒定方式，依據(jù)的是不同菌種在形態(tài)結(jié)構(gòu)、生化理化反應(yīng)及代謝產(chǎn)物上的差異性，直觀快速地明確乳酸菌分屬類型。此類鑒定方法由于鑒定成本較低，在食品工業(yè)當(dāng)中應(yīng)用范圍較廣、應(yīng)用時(shí)間較長(zhǎng)。除了在成本和速度上的優(yōu)勢(shì)之外，表型特征鑒定方法具有不可忽視的不足之處，鑒定時(shí)多數(shù)只能夠鑒定到乳酸菌的所屬，對(duì)具體種類鑒定不足，鑒定的可靠性較差，并且只有通過一定的重復(fù)鑒定工作才能夠明確乳酸菌的具體種類。與之相對(duì)應(yīng)的SDS-PAGE鑒定方法，能夠通過對(duì)乳酸菌整個(gè)細(xì)胞蛋白質(zhì)盡心分析，準(zhǔn)確鑒定乳酸菌的種類，但該鑒定方法的操作較為復(fù)雜，鑒定的效率較低，難以大范圍推廣實(shí)施[2]。除此之外，薄層層析法也是鑒定乳酸菌的一種方式，主要是依據(jù)有機(jī)酸和脂肪酸甲酯等成分的生理化反應(yīng)實(shí)現(xiàn)鑒定的目的，但此鑒定方法的成功率還難以得到保障，應(yīng)用難度較大?；诔杀镜?、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，表型特征鑒定方法適用于不要求精確鑒定結(jié)果的大范圍鑒定工作，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。但當(dāng)鑒定結(jié)果精確度要求較高時(shí)，表型特征鑒定方法的效果難以得到保證。

3.3 基因鑒定方法

在生物分子技術(shù)與設(shè)備不斷發(fā)展的背景下，基因鑒定方法迅速發(fā)展并得到廣泛應(yīng)用，此類檢測(cè)方法主要是利用聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增技術(shù)，提升目標(biāo)基因的數(shù)量，進(jìn)而獲得所需要的鑒定信息，明確乳酸菌的類別。基因鑒定過程中鑒定的結(jié)果不會(huì)受到乳酸菌培養(yǎng)環(huán)境的影響，有力地提升了鑒定的準(zhǔn)確性與科學(xué)性，同時(shí)，利用不同的基因鑒定方式能夠展現(xiàn)出不同的分類標(biāo)準(zhǔn)和水平。

在PCR技術(shù)基礎(chǔ)上衍生出來的PAPD技術(shù)，是乳酸菌鑒定的有效方式之一。通過隨機(jī)對(duì)引物實(shí)施PCR擴(kuò)增，能夠獲取多態(tài)性DNA片段，再通過凝膠電泳分析方法獲得鑒定乳酸菌種類的相關(guān)信息。PAPD鑒定方法具有較高的分辨率，但也存在重復(fù)性差、鑒定種類不夠深入的缺陷。在乳酸菌基因鑒定方法中，16SrDNA與16SrRNA序列測(cè)定方法是鑒定未知菌類的有效方式，同樣還是目前乳酸菌鑒定方法中準(zhǔn)確性較高的一種方式。鑒定過程中首先鑒定人員要對(duì)待檢的乳酸菌實(shí)施16SrDNA與16SrRNA特異性擴(kuò)增，隨后測(cè)量出乳酸菌的核苷酸序列，在此基礎(chǔ)上，將獲得的基因序列與已明確的乳酸菌序列進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)而明確鑒定乳酸菌的種類。此種鑒定方法在乳酸菌鑒定準(zhǔn)確性與精確性上具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)⑷樗峋b定劃分到種的水平[3]。但是，此鑒定方法所需的鑒定成本較高，并且鑒定過程較長(zhǎng)，在經(jīng)濟(jì)性與效率性上有待提升。另外，利用16S-23SrRNA間區(qū)進(jìn)行檢測(cè)也是乳酸菌鑒定的方式之一，利用已知的核糖體區(qū)間序列，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的乳酸菌鑒定，通過對(duì)比擴(kuò)增后能夠測(cè)定和鑒別乳酸菌的類別。這種鑒定方法會(huì)基于內(nèi)操縱子序列的改變而產(chǎn)生變化，因此在鑒定的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性上難以得到保證，同時(shí)還會(huì)發(fā)生不易鑒別的狀況，在乳酸菌鑒定中應(yīng)謹(jǐn)慎選取和使用。DGGE技術(shù)與TGGE技術(shù)在微生物群體鑒定研究方面具有較為顯著的優(yōu)勢(shì)，可以將其應(yīng)用于特定群落菌類的鑒定中，通過對(duì)特定菌落進(jìn)行特異性擴(kuò)增，獲取細(xì)菌群落的相關(guān)信息，進(jìn)而反映整個(gè)發(fā)酵過程的真實(shí)情況，該鑒定方法在食品質(zhì)量安全及食品發(fā)酵生產(chǎn)中能夠被廣泛應(yīng)用。

4 結(jié)論

綜上所述，乳酸菌鑒定是保證食品安全與健康的重要途徑之一，對(duì)鑒定方法進(jìn)行不斷完善是優(yōu)化食品檢驗(yàn)與生產(chǎn)的重要途徑。傳統(tǒng)的表型特征鑒定方法在鑒定成本和速度上具有較大的優(yōu)勢(shì)，但其鑒定的準(zhǔn)確性與精確性嚴(yán)重不足，容易受到環(huán)境因素的影響導(dǎo)致鑒定結(jié)果不準(zhǔn)確，并且鑒定的重復(fù)性較差。在生物分子技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)下形成和發(fā)展起來的基因鑒定方法，在鑒定的準(zhǔn)確性和精確性上具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但在鑒定成本和鑒定時(shí)間上的花費(fèi)較大，在大范圍推廣應(yīng)用上存在著一定的難度。乳酸菌鑒定方法需要對(duì)現(xiàn)有鑒定方式進(jìn)行完善，根據(jù)細(xì)菌種類和鑒定需求合理地選擇科學(xué)的鑒定方法。