PCR技術(shù)及其在食品微生物檢測(cè)中的應(yīng)用

◎ 姬曉月

（鄭州市食品藥品檢驗(yàn)所，河南 鄭州 450000）

自然界中存在的微生物范圍廣、數(shù)量多，對(duì)食品質(zhì)量有很大的影響。學(xué)會(huì)利用科技手段有效檢測(cè)出食品中的微生物，發(fā)揮PCR技術(shù)優(yōu)勢(shì)，摒棄落后的檢測(cè)方式，提高檢測(cè)工作的準(zhǔn)確度和時(shí)效性，對(duì)保障食品安全具有重要意義。

1 PCR技術(shù)概述及具體應(yīng)用

PCR技術(shù)種類(lèi)相對(duì)較多，分為常規(guī)PCR技術(shù)、多重PCR技術(shù)、RT-PCR技術(shù)以及熒光PCR技術(shù)等，其檢測(cè)方式主要是通過(guò)加快加快對(duì)食品中微生物的檢測(cè)速度和準(zhǔn)確度。相對(duì)傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)，在不同的檢測(cè)環(huán)境中PCR技術(shù)的適應(yīng)性更強(qiáng)，靈活性更高[1]。

PCR技術(shù)的具體應(yīng)用主要分為以下幾個(gè)方面：①對(duì)腸出血性大腸桿菌的檢測(cè)。過(guò)去人們常常認(rèn)為這一性質(zhì)的病毒對(duì)人體并不存在實(shí)質(zhì)性的危害，但隨著科技和檢測(cè)水平的發(fā)展，人們逐漸發(fā)現(xiàn)這類(lèi)病毒對(duì)人體有害。再加上PCR技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，腸出血性大腸桿菌能被檢測(cè)出來(lái)。②用于對(duì)沙門(mén)氏菌的檢測(cè)。沙門(mén)氏菌不僅具有較強(qiáng)的感染性，而且對(duì)人體具有致死性，因此加強(qiáng)對(duì)食品中沙門(mén)氏菌的檢測(cè)十分必要。多重PCR技術(shù)的應(yīng)用能夠顯著提高最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。③應(yīng)用在對(duì)非致病菌的檢測(cè)方面。乳酸菌在自然界中的存在是十分廣泛的，具有較高的學(xué)術(shù)研究?jī)r(jià)值，與人們的生產(chǎn)生活和食品醫(yī)療等方面息息相關(guān)，因此加強(qiáng)對(duì)乳酸菌的檢測(cè)也是十分必要的一環(huán)。借助PCR技術(shù)能夠總結(jié)發(fā)現(xiàn)乳酸菌的產(chǎn)生規(guī)律，加強(qiáng)對(duì)其檢測(cè)效果。

PCR技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為我國(guó)現(xiàn)階段食品檢查提供了諸多便利，改善了當(dāng)前食品檢測(cè)的局面。但是該技術(shù)的發(fā)展仍有不足，仍存在改進(jìn)空間。PCR技術(shù)的應(yīng)用在很大程度上提升了食品安全檢測(cè)的準(zhǔn)確性，但是再加上現(xiàn)階段技術(shù)手段的欠缺，導(dǎo)致PCR技術(shù)的應(yīng)用存在很多干擾和阻礙因素，這些因素最終會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。同樣，隨著PCR技術(shù)的推廣進(jìn)程不斷加快，對(duì)檢測(cè)人員的技術(shù)水平和專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)提出了更高的要求。因此，在不斷提高食品衛(wèi)生檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，還需要不斷加強(qiáng)對(duì)操作人員技術(shù)水平的培訓(xùn)。加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員的考核要求和標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施定期淘汰制度，以此激勵(lì)技術(shù)人員不斷學(xué)習(xí)、不斷進(jìn)步，進(jìn)而提高整個(gè)食品行業(yè)檢測(cè)水平的提高。

2 食物微生物檢測(cè)中面臨的問(wèn)題

食品微生物殘留范圍廣是目前食品微生物檢測(cè)面臨的主要問(wèn)題，食品安全是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，微生物的檢測(cè)范圍也越來(lái)越大，潛在的威脅也越來(lái)越多，微生物的殘留范圍也相應(yīng)擴(kuò)大。在技術(shù)和人工等不變的情況下，檢測(cè)的工作量逐漸增加，微生物殘留的概率也在逐漸上升。檢測(cè)技術(shù)不足導(dǎo)致食品微生物超標(biāo)問(wèn)題缺乏有效保障，容易引起社會(huì)對(duì)食品安全和食品市場(chǎng)的擔(dān)憂(yōu)。

3 食物微生物檢測(cè)中如何運(yùn)用PCR技術(shù)

3.1 加強(qiáng)對(duì)PCR技術(shù)的認(rèn)識(shí)

對(duì)于食品微生物檢測(cè)部門(mén)而言，由于受到多方面因素影響，其在人才招聘上無(wú)法利用優(yōu)厚待遇吸引人才。部分工作人員的綜合能力水平不高，例如，在檢測(cè)設(shè)備引入時(shí)，對(duì)先進(jìn)的檢測(cè)儀器的接受度較低，導(dǎo)致其對(duì)食品微生物的檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差。因此，在新形勢(shì)下，應(yīng)加強(qiáng)人才引進(jìn)工作，做好檢測(cè)組織的規(guī)劃和領(lǐng)導(dǎo)工作，從資金、人員、經(jīng)驗(yàn)等方面為食品微生物的安全檢測(cè)提供支持，同時(shí)也要重視對(duì)工作人員的培訓(xùn)學(xué)習(xí)，提高工作人員對(duì)PCR技術(shù)的認(rèn)識(shí)。例如，可參考中國(guó)藥典微生物檢驗(yàn)規(guī)程進(jìn)行有關(guān)操作（對(duì)殘留物快速檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)不能超過(guò)24 h，檢測(cè)差值不能高于0.1），采用RT-PCR技術(shù)，將其有效運(yùn)用到食品微生物檢測(cè)工作中。

在檢測(cè)取得的殘留微生物中，為區(qū)分不同微生物的性質(zhì)，需觀察保留時(shí)間和特征離子比例關(guān)系并提取數(shù)據(jù)[2]。例如，當(dāng)食品中沙氏門(mén)菌含量為15～20 CFU時(shí)，會(huì)引起人體的生命危險(xiǎn)，死亡率高達(dá)4%。大腸桿菌是食品中最常見(jiàn)的細(xì)菌之一，當(dāng)大腸桿菌在食品中的含量超過(guò)20 CFU，即1 mL水中含有100 CFU，則表明食品已發(fā)生變質(zhì)，無(wú)法食用。而在PCR技術(shù)中，若在某生物中檢測(cè)出的數(shù)值和其DNA模板的出入不超過(guò)0.1，則可以快速地檢測(cè)出微生物的特征。同時(shí)為保證PCR技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的靈活度和有限度，可參考國(guó)外實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，即確保試樣目標(biāo)化合物的相對(duì)保留時(shí)間和標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)化合物的保留時(shí)間低于0.005 min，目標(biāo)化合物絕對(duì)值低于10%，回收率處于合適的范圍區(qū)間，以此保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 加大人才建設(shè)力度

加大人才建設(shè)力度，①通過(guò)網(wǎng)絡(luò)宣傳加強(qiáng)人們對(duì)食品微生物檢測(cè)工作的認(rèn)識(shí)，了解食品檢測(cè)工作的重要性。②產(chǎn)品質(zhì)量管理部門(mén)要建立完善的人才培養(yǎng)機(jī)制，針對(duì)檢測(cè)人員的專(zhuān)業(yè)技能問(wèn)題，要加強(qiáng)培訓(xùn)，結(jié)合實(shí)際情況，制定培訓(xùn)方案和培訓(xùn)內(nèi)容，如設(shè)備的操作、采樣的方法、技術(shù)的操作，以及突發(fā)問(wèn)題的應(yīng)對(duì)方案等技術(shù)方面的能力。③對(duì)檢測(cè)人員進(jìn)行思想道德教育，提升職業(yè)道德水平，樹(shù)立正確的工作理念和技術(shù)應(yīng)用理念。④為更好地開(kāi)展檢測(cè)工作，專(zhuān)業(yè)人員要總結(jié)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，看到工作中的優(yōu)勢(shì)和不足，并取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷對(duì)食品微生物檢測(cè)工作流程進(jìn)行簡(jiǎn)化和細(xì)化，以便更好地保障食品的安全。⑤建立相應(yīng)的測(cè)試隊(duì)伍，分工明確，避免工作混亂、職責(zé)不明、降低工作效率的情況出現(xiàn)，從而提高食品的質(zhì)量安全。

3.3 創(chuàng)新并合理利用PCR技術(shù)

常規(guī)的食品微生物檢測(cè)技術(shù)成本高，檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，難以進(jìn)行大范圍普及。為實(shí)現(xiàn)樣品中微生物的快速檢測(cè)，避免常規(guī)檢測(cè)技術(shù)的缺點(diǎn)，就要學(xué)會(huì)在原有技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新，并開(kāi)展實(shí)驗(yàn)分析，驗(yàn)證其可行性后再推廣使用。

PCR技術(shù)是由高溫變性、低溫退火及適溫延伸等幾步反應(yīng)組成一個(gè)周期，循環(huán)進(jìn)行，使目的DNA得以迅速擴(kuò)增，具有特異性強(qiáng)、靈敏度高、操作簡(jiǎn)便和省時(shí)等特點(diǎn)。為了提升食品微生物檢測(cè)的質(zhì)量和效率，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)PCR技術(shù)的創(chuàng)新，采用熒光PCR檢測(cè)技術(shù)來(lái)進(jìn)行食品微生物檢測(cè)工作，通過(guò)對(duì)不同的微生物的染色體進(jìn)行不同的染色，來(lái)判斷各類(lèi)微生物在食品上的殘留量。在熒光PCR檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，要先確定選用的熒光劑的種類(lèi)，判斷不同的微生物的活性和有效性，再將食品放置到溶液中觀察其顏色變化，1～7作為一個(gè)程度值，通過(guò)觀察藍(lán)色或者偏藍(lán)色的顯色程度和發(fā)光程度，找出對(duì)應(yīng)的微生物殘留的成分，檢測(cè)后整理成完整報(bào)告，組織專(zhuān)項(xiàng)的小組進(jìn)行研究分析處理[3]。最后，普及生物傳感器等先進(jìn)設(shè)備，不斷加強(qiáng)食品微生物檢測(cè)的總體水平。例如，食品中殘留的金黃色葡萄球菌對(duì)溫度的適應(yīng)性較強(qiáng)，在高溫條件下也無(wú)法將菌落全部殺死，當(dāng)食品中金黃色葡萄球菌的含量高于250個(gè)，容易對(duì)人體視力產(chǎn)生影響，當(dāng)含量達(dá)到30%～50%時(shí)，人體就會(huì)產(chǎn)生危害生命健康的毒素。因此該技術(shù)主要是對(duì)不同食品中的微生物的殘留情況作出全面的檢測(cè)，以基因標(biāo)靶反應(yīng)為主，快速對(duì)測(cè)試液進(jìn)行反應(yīng)變色的情況作出判斷[4]。

3.4 多種途徑促進(jìn)PCR技術(shù)發(fā)展

食品的安全管理工作離不開(kāi)食品微生物檢測(cè)技術(shù)的提升。為了進(jìn)一步提升食品微生物檢測(cè)的質(zhì)量和效率，應(yīng)該通過(guò)多種途徑進(jìn)一步促進(jìn)PCR技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。工作人員要不斷提高工作經(jīng)驗(yàn)，熟練基礎(chǔ)技能，掌握相應(yīng)理論知識(shí)，從而能夠更好地解決工作中遇到的問(wèn)題。為了更好地發(fā)揮人才力量，有關(guān)部門(mén)應(yīng)該針對(duì)技能培養(yǎng)方面制定相應(yīng)的方案，建立健全從業(yè)人員技能水平規(guī)范機(jī)制，進(jìn)一步增強(qiáng)食品安全管理工作的有效性。為了更好地解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的操作問(wèn)題，相關(guān)部門(mén)應(yīng)制定有效的技術(shù)方案和參考流程，以規(guī)范檢測(cè)人員的具體操作行為。

食品中微生物檢測(cè)作為食品質(zhì)量的重要把關(guān)點(diǎn)，應(yīng)探索出更準(zhǔn)確有效的生物檢測(cè)方法，提供給市場(chǎng)人員客觀、準(zhǔn)確的信息和建議，為食品的優(yōu)質(zhì)源頭提供有效的支持。例如，在實(shí)驗(yàn)中利用多重PCR技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)不同DNA之間的互補(bǔ)性來(lái)對(duì)抗體和抗原進(jìn)行不同的分析，探究不同基因之間的增長(zhǎng)速度，利用抗原和抗體之間的特殊反應(yīng)判斷微生物的數(shù)量和性質(zhì)。多重PCR技術(shù)可將檢測(cè)工作時(shí)長(zhǎng)縮短至3～4 h，且得出的結(jié)論相對(duì)準(zhǔn)確。在當(dāng)前的食品檢測(cè)過(guò)程中，應(yīng)該針對(duì)具體的情況開(kāi)展有針對(duì)性的微生物檢測(cè)工作，在選擇檢測(cè)方式等方面保證規(guī)范性，以提升食品安全監(jiān)測(cè)的質(zhì)量[5]。例如，不同的生物具有不同的繁殖速度，大腸桿菌20～30 min可以繁殖出下一代菌體，沙氏門(mén)菌一般在1 h內(nèi)可繁殖一倍，因此，在不同的檢測(cè)環(huán)境中應(yīng)選擇合適的檢測(cè)方式來(lái)對(duì)食品的微生物進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于PCR技術(shù)的研究，要組織專(zhuān)門(mén)的小組，對(duì)檢測(cè)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，找出最優(yōu)解，在保證檢測(cè)結(jié)果最小誤差0.1的前提下，提高檢測(cè)工作的效率。

由于檢測(cè)設(shè)備的性能和運(yùn)作情況對(duì)檢測(cè)結(jié)果能夠產(chǎn)生重要的影響，因此在新技術(shù)的支持下，工作人員可以采用熒光PCR技術(shù)檢測(cè)、多重PCR技術(shù)檢測(cè)等技術(shù)來(lái)拓展對(duì)食品微生物檢測(cè)的有效渠道。同時(shí)，自動(dòng)化的檢測(cè)技術(shù)讓以往對(duì)食品微生物檢測(cè)工作工序變得更加簡(jiǎn)潔，有效縮短了檢測(cè)時(shí)長(zhǎng)，提高了食品質(zhì)檢部分的工作效率，突破了檢測(cè)場(chǎng)地的限制，符合食品檢測(cè)工作發(fā)展的需求，保障安全的食品進(jìn)入市場(chǎng)，讓人們吃得放心。

5 結(jié)語(yǔ)

為了更好地滿(mǎn)足當(dāng)今社會(huì)對(duì)食品安全的需求，應(yīng)提高食品檢測(cè)工作人員對(duì)PCR技術(shù)的認(rèn)識(shí)，為人們的健康生活保駕護(hù)航。同時(shí)，在不斷發(fā)展中，PCR技術(shù)將會(huì)為食品檢測(cè)工作提供更加積極的作用，提高對(duì)不同檢測(cè)環(huán)境的準(zhǔn)確度，讓社會(huì)在飲食方面更加放心，促進(jìn)社會(huì)的平穩(wěn)運(yùn)行。