基因芯片技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用

□ 張新翊 青海省食品檢驗(yàn)檢測院

基因芯片又稱DNA芯片，是生命科學(xué)領(lǐng)域經(jīng)過數(shù)十年而新進(jìn)的一種技術(shù)類型，此技術(shù)中不僅有化學(xué)染料技術(shù)、激光技術(shù)，而且還有半導(dǎo)體微電子、分子生物學(xué)等技術(shù)，為信息科學(xué)與生命科學(xué)的深度融合建立了橋梁。需要指出的是，此技術(shù)不僅能進(jìn)行多參數(shù)、高通量分析，而且能快速且全自動(dòng)分析，除此之外，還能進(jìn)行靈敏度及準(zhǔn)確度分析，因而有著不錯(cuò)的應(yīng)用價(jià)值與效能。本文從多方面就此技術(shù)在食品檢測中的具體應(yīng)用作一探討。

1 檢測食品中的微生物

在食品衛(wèi)生檢測過程中，最根本的要求就是將食品當(dāng)中的病原性微生物及時(shí)且準(zhǔn)確的測出來。如果食品中存在這些微生物，會(huì)對(duì)人類健康造成嚴(yán)重威脅。近年，許多研究借助基因芯片技術(shù)，檢測并分析了食品當(dāng)中一些比較常見的致病菌，如有學(xué)者[1]根據(jù)現(xiàn)實(shí)需要，建立了混合基因組微陣列，其能夠?qū)Ω鞣N近緣單核增多李斯特菌進(jìn)行準(zhǔn)確鑒別；還有學(xué)者[2]借助單管復(fù)合體擴(kuò)增與基因芯片技術(shù)，對(duì)6種李斯特菌進(jìn)行檢測與鑒別。此外，有研究[3]指出，微陣列與免疫磁珠分離相結(jié)合，能夠?qū)ι萑馇逑匆寒?dāng)中的E.coliO157:H7進(jìn)行檢測，檢測上限為105 cfu/mL；而針對(duì)食源性腹瀉而言，空腸彎曲菌為其典型誘因，但針對(duì)其所具有的生物學(xué)特性而言，當(dāng)前仍未明確，有學(xué)者以11株空腸彎曲菌為對(duì)象，對(duì)其全基因組序列進(jìn)行對(duì)比，從中得知，此菌莢膜對(duì)于Penner血清型具有決定作用，因而能夠?yàn)榇司虏⌒愿黜?xiàng)指標(biāo)的明確指明方向。有研究借助基因芯片技術(shù)，檢測與致病機(jī)制有緊密關(guān)聯(lián)的細(xì)菌基因當(dāng)中的特異標(biāo)記。在芯片上，當(dāng)已經(jīng)發(fā)生變性的PCR產(chǎn)物與基因?qū)Ｒ恍怨押塑账峤浑s之后，那些還沒有被致病因子編碼的基因，則會(huì)被復(fù)合PCR監(jiān)控，因而能夠比較好的測定其中的微生物。

2 檢測食品原料

在整個(gè)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中，基因芯片還能用作基因突變食品原料的篩選，用作經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、抗病、抗蟲及高產(chǎn)作物的找尋；此外，還能篩選農(nóng)藥；對(duì)多種基因組進(jìn)行檢測。需要指出的是，借助基因芯片自身的各項(xiàng)優(yōu)勢，能夠?qū)ψ魑锏母骰蚬δ苡幸蝗妗⑸钊氲牧私?，了解諸如植物激素、光量、干旱、除草劑及植物激素等因素對(duì)作物所產(chǎn)生的影響，因而有助于各種作物向更好的方向發(fā)展，如此一來，不僅能加速培育食品原料作物新品種，而且還能避免大田實(shí)驗(yàn)。伴隨基因組測序工作的持續(xù)更新與完善，多種植物病害所對(duì)應(yīng)的病原微生物基因組開始被解碼，另外，與之相對(duì)應(yīng)的表達(dá)序列標(biāo)簽已處于公開狀態(tài)，借助這些標(biāo)簽，能夠制作出更加優(yōu)質(zhì)的植物檢疫芯片；還需說明的是，此技術(shù)能夠快速診斷植物病害，在病害發(fā)病前，便進(jìn)行高效防治，為植物檢驗(yàn)以及跨區(qū)引種提供依據(jù)。

3 檢測食品當(dāng)中的營養(yǎng)成分

需要強(qiáng)調(diào)的是，借助基因芯片技術(shù)對(duì)食品當(dāng)中的營養(yǎng)成分進(jìn)行檢測，能夠明確營養(yǎng)素與基因表達(dá)、蛋白之間所存在的關(guān)聯(lián)性，為明確肥胖發(fā)生機(jī)理，及有效預(yù)防肥胖奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。此外，研究腫瘤相關(guān)基因的表達(dá)與營養(yǎng)之間的關(guān)系，比如抑癌基因、癌基因的表達(dá)與突變，以及營養(yǎng)與高血壓、免疫系統(tǒng)疾病、心血管疾病等的分子水平之間的關(guān)系，均能采用芯片技術(shù)；另外，還能借助芯片技術(shù)，對(duì)金屬硫蛋白與金屬硫蛋白基因之間的關(guān)系進(jìn)行研究，以及鋅轉(zhuǎn)運(yùn)體基因與微量元素鋅的轉(zhuǎn)運(yùn)、吸收之間的關(guān)系，通過開展上述研究，能夠?yàn)橄嚓P(guān)措施的及時(shí)實(shí)施提供切實(shí)保證與方便，因而能夠達(dá)到減少食品衛(wèi)生不佳所造成的各種損失。

4 檢測轉(zhuǎn)基因食品

借助基因工程技術(shù)，能夠?qū)κ称吩线M(jìn)行改造，并且還有助于食品品質(zhì)及加工性質(zhì)的改善，比如碳水化合物、油脂及蛋白質(zhì)等；此外，還能提高蔬菜、水果的保鮮能力及儲(chǔ)藏性，優(yōu)化發(fā)酵工藝?；蚴称返亩x分為兩種[4]，其一為借助基因進(jìn)行修飾的生物體所形成的食品，另外一種是以基因修飾組分的生物體作為食品基料或食品，包括基因修飾的動(dòng)物、植物以及微生物等，也就是借助基因工程技術(shù)，把一種微生物的基因植入到另外一種微生物當(dāng)中，以此來得到生物原先并不具備的品質(zhì)。轉(zhuǎn)基因技術(shù)除了使食物種類得到增加外，還提高了食物的營養(yǎng)價(jià)值，減少了農(nóng)藥的使用，減輕了環(huán)境污染。

5 結(jié)語

綜上，伴隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，許多新技術(shù)、新方法、新理念在食品檢測領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，有力推動(dòng)著此方面的發(fā)展與更新?；蛐酒夹g(shù)便為其一，借助此技術(shù)，能夠高效的檢測食品當(dāng)中的微生物、食品原料、營養(yǎng)成分及轉(zhuǎn)基因食品，因而可使食品更加健康、營養(yǎng)。