PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中的應(yīng)用

◎ 張夢(mèng)茹

（上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務(wù)有限公司，上海 200233）

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提高，人們對(duì)生活水平有了更高的要求。食品安全問(wèn)題是我國(guó)的一項(xiàng)重要的民生問(wèn)題，維護(hù)食品安全對(duì)保障我國(guó)人民生活健康具有重要意義，對(duì)實(shí)現(xiàn)全民小康具有重要作用。保證食品安全要做好食品質(zhì)量的檢測(cè)，而檢測(cè)質(zhì)量的提高依賴于檢測(cè)手段的提升[1]。食品微生物檢測(cè)是食品質(zhì)量檢測(cè)的重要內(nèi)容，微生物數(shù)量越大，食品受污染程度越高，食品安全隱患越大。傳統(tǒng)的對(duì)于食品微生物的檢測(cè)大多是培養(yǎng)法，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，檢測(cè)花費(fèi)高。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，一些分子生物學(xué)手段被運(yùn)用到食品微生物檢測(cè)中，PCR、基因芯片等一大批技術(shù)的興起，極大地豐富了微生物檢測(cè)的手段。分子生物學(xué)技術(shù)是通過(guò)對(duì)微生物的基因組進(jìn)行分析，然后找到對(duì)應(yīng)的微生物種類，明確微生物數(shù)量，從而達(dá)到分析微生物的目的，這種方法檢測(cè)量大，操作簡(jiǎn)便，大大提高了檢測(cè)效率，而且檢測(cè)靈敏度高，已經(jīng)被廣泛用于微生物的檢測(cè)。PCR技術(shù)是分子生物學(xué)手段的代表，很多技術(shù)都是以此為基礎(chǔ)逐漸發(fā)展而來(lái)的，PCR技術(shù)已經(jīng)成為分子生物學(xué)的主要手段[2]。

1 PCR技術(shù)原理

PCR主要由變性、退火和延伸三個(gè)階段進(jìn)行。變性就是把DNA雙鏈打開(kāi)；退火就是將特異引物與DNA單鏈結(jié)合；延伸就是在DNA聚合酶的作用下，以DNA單鏈為模板，合成DNA的過(guò)程。通過(guò)循環(huán)可以獲得大量的DNA片段，這樣即使只有少量的DNA也能得到擴(kuò)增，然后對(duì)獲得的DNA片段進(jìn)行分析，通過(guò)對(duì)DNA片段的測(cè)序和豐度進(jìn)行檢測(cè)，就可以獲得微生物的種類和數(shù)量。尤其對(duì)于有些含量少的微生物，通過(guò)這種方法可以快速地將其檢測(cè)出來(lái)，大大提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。PCR技術(shù)自從發(fā)現(xiàn)以來(lái)就已經(jīng)得到廣泛關(guān)注，廣泛用于古生物化石、食品微生物檢測(cè)中，極大地提高了科研水平[3]。

2 PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 在大腸桿菌檢測(cè)中的應(yīng)用

大腸桿菌存在于糞便之中，過(guò)往人們認(rèn)為大腸桿菌是人的腸道菌群，對(duì)于人體不會(huì)有較大的危害，但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，大腸桿菌被認(rèn)為是致病菌，對(duì)人體有較大的危害?，F(xiàn)在，大腸桿菌被分為六大類，有的是致病菌，有的不致病。比如，腸出血性大腸桿菌就是致病菌，但是傳統(tǒng)的檢測(cè)方法不能區(qū)分這種大腸桿菌。但PCR技術(shù)可以有效鑒別出這種大腸桿菌，只需要提取樣品的基因組，然后用特異引物對(duì)基因組進(jìn)行擴(kuò)增，對(duì)得到的DNA片段進(jìn)行測(cè)序，通過(guò)序列比對(duì)就可以獲得微生物的種類和數(shù)量。極大地提高了檢測(cè)效率，而且檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性也大大提高。

2.2 在沙門氏菌檢測(cè)中的應(yīng)用

沙門氏菌是一種腸道桿菌，對(duì)人體和哺乳動(dòng)物具有較大的危害，它引起的食物中毒在我國(guó)占據(jù)很大部分。其感染性非常強(qiáng)，危害極大。所以，對(duì)食品中的沙門菌進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)食品質(zhì)量具有重要意義。在進(jìn)行沙門氏菌的檢測(cè)時(shí)，受食品加工的影響，沙門氏菌的檢測(cè)結(jié)果很低，檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確。而采用PCR技術(shù)便于對(duì)沙門氏菌進(jìn)行檢測(cè)，而且對(duì)于不同血清和突變的沙門氏菌也可以檢測(cè)，通過(guò)對(duì)DNA片段的擴(kuò)增，然后對(duì)片段進(jìn)行測(cè)序分析，可以對(duì)每種沙門氏菌進(jìn)行區(qū)分，極大地提高了檢測(cè)效率[4]。

2.3 在金黃色葡萄球菌檢測(cè)中的應(yīng)用

金黃色葡萄球菌是一種很常見(jiàn)的細(xì)菌，可以誘發(fā)多種病癥。金黃色葡萄球菌如果在人體內(nèi)大量滋生，可以誘發(fā)人體的多種病狀，導(dǎo)致食物中毒。研究人員對(duì)金黃色葡萄球菌進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)其DNA進(jìn)行分析可以直接獲取金黃色葡萄球菌的檢測(cè)結(jié)果。基于這一發(fā)現(xiàn)，利用PCR技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)特異引物，然后對(duì)DNA進(jìn)行擴(kuò)增，可以獲得大量的DNA片段，然后對(duì)片段進(jìn)行分析，通過(guò)序列比對(duì)可以準(zhǔn)確地檢測(cè)金黃色葡萄球菌及其數(shù)量。檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性極高，而且檢測(cè)效率也很高。

2.4 在綠膿桿菌檢測(cè)中的應(yīng)用

綠膿桿菌對(duì)人體有較大危害，綠膿桿菌可以產(chǎn)生外毒素，并且外毒素有特有的基因編碼。可以通過(guò)對(duì)外毒素A基因的檢測(cè)來(lái)分析樣品中是否含有綠膿桿菌。因?yàn)?，只有綠膿桿菌中存在外毒素A基因，而且科學(xué)家已經(jīng)對(duì)外毒素A基因的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了測(cè)定，通過(guò)對(duì)序列的分析，對(duì)外毒素A基因設(shè)計(jì)引物，可以對(duì)其基因進(jìn)行擴(kuò)增，通過(guò)目的產(chǎn)物的有無(wú)來(lái)辨別是否有綠膿桿菌的存在。這種方法可以快速準(zhǔn)確地對(duì)綠膿桿菌進(jìn)行檢測(cè)，大大提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.5 在非致病菌檢測(cè)中的應(yīng)用

對(duì)于非致病菌的檢測(cè)也是食品檢測(cè)的重要部分，如乳酸菌、酵母等，這些均被證實(shí)是對(duì)人體有益的菌類。但是，真空包裝的食品中如果含有這些菌，會(huì)導(dǎo)致食品變質(zhì)，影響食品安全。比如，一些泡菜中就是利用乳酸菌發(fā)酵來(lái)制作的，通過(guò)PCR技術(shù)可以快速了解乳酸菌的種類和數(shù)量，分析泡菜的品質(zhì)。再者，我們?nèi)粘ｏ嬘玫乃崮叹褪侨樗峋l(fā)酵而來(lái)的，為了保證酸奶特有的風(fēng)味，必須防治其他種類的乳酸菌或雜菌污染。通過(guò)PCR技術(shù)可以對(duì)樣品基因組進(jìn)行分析，快速獲取乳酸菌的菌群信息，保證酸奶發(fā)酵質(zhì)量，提高食品的風(fēng)味。

3 多重PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中的應(yīng)用

多重PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中檢測(cè)效率更高，檢測(cè)也很準(zhǔn)確，極大地提高了食品微生物的檢測(cè)效率，保證了檢測(cè)質(zhì)量，提高了食品的安全系數(shù)。PCR技術(shù)在非致病菌方面也有廣泛的應(yīng)用，可以更好地確保食品生產(chǎn)過(guò)程達(dá)標(biāo)，提高食品質(zhì)量。但是，現(xiàn)階段，多重PCR技術(shù)的干擾因子很多，需要完善檢測(cè)方法，去除干擾因子，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。隨著PCR技術(shù)的發(fā)展，檢測(cè)手段也越來(lái)越多樣，食品衛(wèi)生的檢測(cè)水平會(huì)越來(lái)越高。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人們對(duì)食品安全越來(lái)越重視?，F(xiàn)階段，食品安全問(wèn)題頻發(fā)，食品安全問(wèn)題越來(lái)越受到社會(huì)大眾的關(guān)注。要保障食品安全，就需要建立完善的食品安全生產(chǎn)體系，還要加強(qiáng)對(duì)食品的質(zhì)量檢測(cè)[6]。食品微生物檢測(cè)是食品檢測(cè)的重要內(nèi)容，對(duì)食品安全具有重要作用。PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中的應(yīng)用提高了食品的檢測(cè)質(zhì)量，保障了食品安全。PCR技術(shù)具有檢測(cè)時(shí)間短、靈敏度高和檢測(cè)方便的特點(diǎn)，在食品微生物檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。隨著PCR技術(shù)的不斷發(fā)展，PCR技術(shù)將應(yīng)用于食品檢測(cè)的多個(gè)方面，以有效保障食品安全。不過(guò)，PCR技術(shù)也有一些弊端，需要不斷完善，才能更好地發(fā)揮其作用，確保食品安全。