微生物檢測(cè)新技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用

馬莉

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，對(duì)食品安全問(wèn)題的防范意識(shí)也不斷增強(qiáng)。為了進(jìn)一步提高食品的安全性，保障人們的生產(chǎn)生活，對(duì)食品進(jìn)行安全檢測(cè)至關(guān)重要。微生物是影響食品安全的關(guān)鍵因素，微生物檢測(cè)也是食品檢測(cè)中的關(guān)鍵一環(huán)。食品安全檢測(cè)部門應(yīng)運(yùn)用各種微生物檢測(cè)技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取相應(yīng)措施消除食品安全隱患。本文簡(jiǎn)要分析了目前常用的微生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢驗(yàn)檢測(cè)中的應(yīng)用，為食品安全檢測(cè)人員開展工作提供參考。

關(guān)鍵詞：微生物檢測(cè)技術(shù);食品安全;食品微生物;食品檢測(cè)

近年來(lái)，我國(guó)食品行業(yè)發(fā)展迅速，食品企業(yè)百花齊放。在發(fā)展的同時(shí)也增加了食品安全隱患，而我國(guó)多數(shù)食品安全問(wèn)題是由病原微生物引起的，因此，微生物檢測(cè)成為了食品安全檢測(cè)工作中的重要內(nèi)容。在實(shí)際檢測(cè)中，如不能及時(shí)有效判斷和分析食品是否對(duì)人體有損害，很有可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的食品安全事故。傳統(tǒng)食品微生物檢測(cè)主要使用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)法和直接鏡檢法。此類方法由于適用范圍廣，設(shè)備簡(jiǎn)單，結(jié)果可靠，是目前最為常用的檢測(cè)方法。但是程序繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)且精準(zhǔn)度不高等問(wèn)題，使之難以適應(yīng)食品行業(yè)發(fā)展要求，而快速檢驗(yàn)技術(shù)能彌補(bǔ)其缺陷，滿足食品行業(yè)的發(fā)展需求。

與傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)方法相比，快速檢測(cè)新技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、高效的優(yōu)點(diǎn)，可以有效提高工作效率和準(zhǔn)確度。只有選擇合適的檢測(cè)方法，提高工作效率，才能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保障人們的飲食安全。因此，對(duì)食品微生物檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用和研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文從多方面探討了目前較為常用的食品微生物檢測(cè)新技術(shù)，為食品安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)人員開展工作提供參考。

1 檢測(cè)新技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中的應(yīng)用

1.1 免疫學(xué)技術(shù)

免疫學(xué)技術(shù)是將抗原或抗體的特異性反應(yīng)運(yùn)用到食品微生物檢測(cè)中的檢測(cè)方法。

1.1.1 免疫磁珠法

免疫磁珠法是一種新的免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)，在磁珠表面抗原，利用抗原與抗體的特異性反應(yīng)。該方法價(jià)格便宜且操作方便，可加快檢測(cè)速度而且具有可重復(fù)性，不僅檢測(cè)能力強(qiáng)，而且具有標(biāo)靶特異性[1]。

1.1.2 酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)，又稱ELISA技術(shù)，其主要融合了放射免疫技術(shù)和熒光技術(shù)，以固相載體形式對(duì)食品微生物內(nèi)的抗體或抗原進(jìn)行吸附，可對(duì)食品微生物進(jìn)行定性和定量分析，并可直觀準(zhǔn)確反映食品微生物的分布。與傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)相比，該檢測(cè)技術(shù)具有靈敏度高和檢測(cè)速度快等優(yōu)勢(shì)[2]。免疫層析技術(shù)也是一種免疫學(xué)技術(shù)，在免疫反應(yīng)與層析的共同作用下，檢測(cè)食品中的微生物。該技術(shù)方法靈敏度較高且耗時(shí)短，在食品微生物檢測(cè)中具有重要作用。

1.2 代謝學(xué)技術(shù)

代謝學(xué)技術(shù)是指微生物新陳代謝過(guò)程中發(fā)生的物理化學(xué)變化進(jìn)行檢測(cè)，主要包括ATP生物發(fā)光法、電阻抗法和微量生化法等。

1.2.1 ATP生物發(fā)光法

ATP是一種活體中常見(jiàn)的不穩(wěn)定物質(zhì)，通過(guò)對(duì)樣品中ATP濃度的檢測(cè)可計(jì)算出活菌的數(shù)量。ATP生物發(fā)光法即指通過(guò)光度計(jì)檢測(cè)微生物的熒光度來(lái)檢測(cè)食品微生物的方法。該方法耗時(shí)短且操作簡(jiǎn)便，常用于食品檢測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)等。近年來(lái)，廣泛應(yīng)用于乳制品中的乳酸菌檢測(cè)和啤酒中菌落總數(shù)檢測(cè)[3]。

1.2.2 電阻抗法

電阻抗法的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中有害微生物成分的有效檢測(cè)，主要是金黃色葡萄球菌和大腸桿菌等。在細(xì)菌培養(yǎng)增殖過(guò)程中，培養(yǎng)基中的大分子物質(zhì)被微生物分解為有電活性的小分子物質(zhì)。此類離子使得培養(yǎng)基具有導(dǎo)電性，且對(duì)培養(yǎng)基的電阻抗形成干擾而發(fā)生變化。依據(jù)細(xì)菌在培養(yǎng)基中的繁殖特征，并對(duì)培養(yǎng)基的電阻抗變化進(jìn)行分析，從而展開對(duì)細(xì)菌種類的判斷[4]。

1.2.3 微量生化法

微量生化法是利用商品化微量生化鑒定試劑盒檢測(cè)食品微生物，可以細(xì)化為放射測(cè)量法和微熱量技法。其中，放射測(cè)量法是通過(guò)檢測(cè)微生物生長(zhǎng)過(guò)程中所形成的放射性二氧化碳來(lái)測(cè)定微生物數(shù)量;微熱量技法則是通過(guò)檢測(cè)微生物生長(zhǎng)過(guò)程中的熱量變化規(guī)律實(shí)現(xiàn)對(duì)微生物的鑒別[5]。這兩種方法測(cè)定菌含量都比較準(zhǔn)確和高效，多用于乳酸菌、大腸桿菌和酵母菌等的檢測(cè)。

1.3 分子生物學(xué)技術(shù)

1.3.1 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）技術(shù)是食品檢測(cè)中的主要技術(shù)方法。該方法速度快、靈敏度和準(zhǔn)確性高，能準(zhǔn)確檢測(cè)出食品中的致病菌。目前，PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中應(yīng)用最為頻繁而且效果良好，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)食品微生物檢測(cè)技術(shù)的不足。該檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)κ称分械奈⑸锶哼M(jìn)行分離、提純和分類，但在實(shí)際檢測(cè)中也存在一定缺陷，那就是僅限于已知DNA序列的微生物鑒定[6]。

1.3.2 多重PCR技術(shù)

多重PCR技術(shù)與常規(guī)PCR技術(shù)有許多共同點(diǎn)，不同之處在于該方法需要在檢測(cè)過(guò)程中加入多對(duì)引物。將有互補(bǔ)關(guān)系的引物加入到混合物當(dāng)中，同時(shí)對(duì)不同的DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增，這樣既保持了常規(guī)PCR的優(yōu)點(diǎn)又能更高效地完成檢測(cè)。多重PCR技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中有著重要作用[7]。

1.3.3 基因芯片技術(shù)

基因芯片技術(shù)是根據(jù)不同生物的DNA種類和序列不同而進(jìn)行檢測(cè)的一種方法[8]。目前該技術(shù)應(yīng)用廣泛，其主要檢測(cè)特異性微生物，利用PCR擴(kuò)增技術(shù)，將熒光標(biāo)記探針與樣品融合，通過(guò)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析得到食品中微生物的情況。與PCR技術(shù)相比，其優(yōu)勢(shì)是在檢測(cè)過(guò)程中可以與整個(gè)生物體系的DNA進(jìn)行類比，從而檢測(cè)出致病菌，但是缺陷是工作量較大，難以大規(guī)模應(yīng)用。

1.3.4 流式細(xì)胞術(shù)

流式細(xì)胞術(shù)也是食品微生物檢測(cè)的一種方法。其不僅可以對(duì)食品中微生物的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，還可以進(jìn)行快速定量分析。該技術(shù)集現(xiàn)代物理電子技術(shù)、激光技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體，具有檢測(cè)速度快、指標(biāo)多、數(shù)據(jù)質(zhì)量高、分析全面分選靈活且純度高等特點(diǎn)。目前，在食品微生物領(lǐng)域的應(yīng)用主要是細(xì)菌計(jì)數(shù)、微生物活性檢測(cè)、致病菌檢測(cè)和益生菌檢測(cè)等方面[9]。

此外，常用的分子生物學(xué)技術(shù)還有熒光原位雜交技術(shù)、基因探針技術(shù)、高通量測(cè)序技術(shù)和宏基因組學(xué)技術(shù)等。

1.4 質(zhì)譜技術(shù)

質(zhì)譜技術(shù)在食品微生物檢測(cè)中逐漸成為后基因組階段的新技術(shù)方法。其最常用于檢測(cè)海產(chǎn)品腐敗菌和革蘭氏陽(yáng)性菌等。在實(shí)現(xiàn)細(xì)菌有效分離的情況下，借助質(zhì)譜技術(shù)進(jìn)行鑒定，構(gòu)建光譜圖，其作為生物標(biāo)記的種特異性與屬特異性峰質(zhì)量數(shù)還可應(yīng)用于快速鑒定細(xì)菌。質(zhì)譜技術(shù)在動(dòng)物源雙歧桿菌亞種的分類鑒定研究中的應(yīng)用較多，且在發(fā)酵型食品的微生物檢測(cè)方面有著較大作用。在食品微生物的快速檢測(cè)方面，最常用的技術(shù)是液相色譜分離技術(shù)與電子噴霧三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)。在檢測(cè)蔬菜、水果和肉類等食品中的微生物污染時(shí)，可使用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和超高效液相色譜等。該技術(shù)具有費(fèi)用低、耗時(shí)短、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因而在食品微生物檢驗(yàn)中有著廣泛應(yīng)用[10]。

1.5 傳感器技術(shù)

目前，應(yīng)用于食品微生物檢測(cè)的傳感器技術(shù)主要有基因傳感器和生物傳感器[11]。

1.5.1 基因傳感器

基因傳感器主要是將DNA分子固定在傳感器上，借助DNA序列的唯一性來(lái)識(shí)別微生物，采用雜交等手段測(cè)定食品微生物的含量和分布。該技術(shù)靈敏度高、效率高且操作較為簡(jiǎn)單。

1.5.2 生物傳感器

生物傳感器主要是通過(guò)探測(cè)被測(cè)樣品中的分子與生物接收器上的敏感材料結(jié)合后的化學(xué)反應(yīng)，測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，從而獲得檢測(cè)結(jié)果。因該方法操作較為復(fù)雜，日常檢驗(yàn)工作中并不常用，通常用于特殊食品的檢驗(yàn)。

1.6 光譜技術(shù)

光譜技術(shù)是利用光譜學(xué)原理確定物質(zhì)結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的檢測(cè)方法。該方法高效、操作簡(jiǎn)便、可同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品且不會(huì)對(duì)樣品造成損傷。因其適用于復(fù)雜物質(zhì)的定性定量檢測(cè)，在食品微生物檢測(cè)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。主要有近紅外光譜技術(shù)、高光譜圖像技術(shù)和拉曼光譜技術(shù)[12]。

1.6.1 近紅外光譜技術(shù)

近年來(lái)，近紅外光譜技術(shù)發(fā)展的十分迅速，在光譜技術(shù)中居于領(lǐng)先地位。細(xì)胞的近紅外光譜可反映細(xì)胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)和生物膜等的含量和結(jié)構(gòu)等特征。該技術(shù)可用于測(cè)定食品被微生物污染的程度，也可檢測(cè)微生物代謝引起的蛋白水解情況。

1.6.2 高光譜圖像技術(shù)

高光譜圖像技術(shù)是一種將影像資料和光譜信息結(jié)合的遙感技術(shù)。該技術(shù)可得到多且窄的光譜波段，測(cè)量范圍廣，光譜分辨率高，改變了之前光譜不成像的問(wèn)題，可對(duì)食品的品質(zhì)和安全性進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。其不僅可以檢測(cè)食品中微生物的含量，而且可以檢測(cè)食品中營(yíng)養(yǎng)成分的含量。

1.6.3 拉曼光譜技術(shù)

拉曼光譜是散射光譜的一種，通過(guò)對(duì)拉曼光譜的分析，可對(duì)食品中微生物進(jìn)行鑒定。該技術(shù)檢測(cè)精細(xì)且不會(huì)破壞樣品，近年來(lái)在面粉和果糖的微生物檢測(cè)中有一定應(yīng)用。

2 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)食品安全問(wèn)題突出，嚴(yán)重威脅到人民群眾生命安全和身體健康。食品微生物檢測(cè)結(jié)果是衡量食品安全的重要指標(biāo)之一，微生物檢測(cè)技術(shù)是食品安全檢測(cè)的重要手段，其效能直接決定著食品安全管理成效，在實(shí)際工作中，傳統(tǒng)的食品微生物檢驗(yàn)檢測(cè)技術(shù)和快速檢測(cè)新技術(shù)都處在不斷的發(fā)展過(guò)程中，仍需在不斷地實(shí)踐中完善、改進(jìn)?？傊葢?yīng)不斷優(yōu)化現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)，又要不斷創(chuàng)新發(fā)展新的檢測(cè)技術(shù)，保障人們的飲食安全和健康生活。

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