PCR技術(shù)在食品 微生物檢測中的應(yīng)用

李亞男

隨著生活水平的不斷提升，人們?cè)絹碓疥P(guān)注食品安全問題，因?yàn)槭称钒踩珕栴}與人們的健康息息相關(guān)，一旦食品存在質(zhì)量問題就可能導(dǎo)致疾病傳播，并造成社會(huì)恐慌。為了全力保障食品安全，諸多食品檢測技術(shù)得到利用，其中的PCR技術(shù)就是先進(jìn)的食品微生物檢測技術(shù)之一，操作便捷，準(zhǔn)確性高，可以有效檢測食品中的微生物。本文從PCR技術(shù)在食品微生物檢測中的應(yīng)用類型入手，介紹了PCR技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并分析了如何在食品微生物檢測中利用PCR技術(shù)，希望對(duì)相關(guān)研究有所幫助。

一、PCR技術(shù)在食品

微生物檢測中的應(yīng)用類型

PCR也被稱為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，結(jié)合了生物體DNA復(fù)制技術(shù)，20世紀(jì)80年代，美國利用并迅速發(fā)展該技術(shù)，能夠促進(jìn)特定生物體外的特定DNA序列擴(kuò)增。

PCR技術(shù)包括變性階段、退火階段和延伸階段，在變性階段打開DNA雙鏈;在退火階段將DNA單鏈和特性異物結(jié)合;在延伸階段將DNA單鏈作為模板，并在DNA聚合酶的影響下合成DNA。利用PCR技術(shù)可以獲取大量的DNA分子，然后對(duì)DNA進(jìn)行分析，通過檢測DNA序列及其豐度可以確定微生物的種類和數(shù)量，其中少量微生物可以利用PCR技術(shù)進(jìn)行檢測。目前，PCR技術(shù)廣泛用于核酸檢測領(lǐng)域，相較于傳統(tǒng)的克隆技術(shù)來說是巨大的突破。

1.基礎(chǔ)PCR技術(shù)。改革開放以來我國食品行業(yè)迅速發(fā)展，食品生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)量逐年增加，但是部分企業(yè)受經(jīng)濟(jì)、設(shè)備等條件的限制，在生產(chǎn)和加工食品的過程中未能做好微生物檢測工作，導(dǎo)致部分問題產(chǎn)品流入市場。如今，越來越多的食品生產(chǎn)企業(yè)利用PCR技術(shù)對(duì)食品中的多數(shù)微生物進(jìn)行檢測，有相關(guān)人員利用PCR技術(shù)進(jìn)行沙門氏菌基因檢測，檢出率高達(dá)99%，從而有效預(yù)防微生物污染，保障食品質(zhì)量安全。

2.多重PCR技術(shù)。借助PCR多重檢測技術(shù)能夠簡化操作流程，對(duì)多種基因進(jìn)行檢測，有相關(guān)人員對(duì)大腸桿菌、沙門氏菌進(jìn)行檢測，證實(shí)可行性較高。相較于基礎(chǔ)PCR技術(shù)，多重PCR技術(shù)的綜合性更強(qiáng)，增加了更多元素和檢測環(huán)節(jié)，也就是說除了具有基礎(chǔ)檢測技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還可以在此基礎(chǔ)上一次性地檢測多種微生物。不過，多重PCR技術(shù)也存在敏感度不高、檢測效率低的缺陷。

3.RT-PCR檢測技術(shù)。這是一種更為高端的檢測技術(shù)，可以對(duì)食品中絕大多數(shù)的微生物進(jìn)行檢測，并且檢測靈敏性更強(qiáng)，可以鑒別微生物的種類，區(qū)分微生物的特征。

4.熒光PCR技術(shù)。對(duì)不同類別的熒光分子染色處理，動(dòng)態(tài)化檢測基因標(biāo)榜，分析微生物的特異性，結(jié)合病原體類別選擇與其相匹配的熒光劑，可以短時(shí)間判斷不同的病原體。

二、PCR技術(shù)在食品

微生物檢測中的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的食品微生物檢測主要是培養(yǎng)致病菌，這一過程耗時(shí)長，操作流程繁瑣，需要投入大量的人力和物力，加之不同微生物生長所需的溫度和pH值存在差異，這就要求檢測人員仔細(xì)觀察革蘭氏染色狀況和細(xì)胞特征。而PCR技術(shù)可以快速獲取檢測結(jié)果，并且準(zhǔn)確性更高。

1.操作更便捷。傳統(tǒng)的食品檢測技術(shù)耗時(shí)長，檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，整體工作效率偏低，而PCR技術(shù)只需要一名檢測人員即可完成工作，能夠縮短檢測步驟，有效提升檢測速度，并且操作更加便捷。

2.檢測結(jié)果快。以往對(duì)食品中的微生物進(jìn)行檢測時(shí)，一般菌種需要將近兩天時(shí)間才能得到檢測報(bào)告，具有明顯的滯后性，食品已經(jīng)流入市場，但檢測結(jié)果尚未生成，所以失去了檢測的意義。而PCR技術(shù)可在幾小時(shí)到一天的時(shí)間內(nèi)得到檢測結(jié)果，有利于指導(dǎo)食品生產(chǎn)，保障消費(fèi)者利益。

3.準(zhǔn)確性更高。食品微生物的種類繁多，不同微生物的檢測方法存在差異，以往的微生物檢測技術(shù)難以區(qū)分微生物種類，而PCR技術(shù)可以憑借其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)來識(shí)別微生物種類，因此成為把控食品質(zhì)量的重要技術(shù)之一。

三、PCR技術(shù)在食品

微生物檢測中的操作要點(diǎn)

1.引物設(shè)計(jì)。引物質(zhì)量決定了PCR擴(kuò)張?zhí)禺愋再|(zhì)量，并且擴(kuò)征微生物特異性會(huì)隨PCR引物效果的改善進(jìn)一步提升，讓檢測過程更加簡化。此外，被檢測對(duì)象的背景分析也決定了引物設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，進(jìn)而分析遺傳背景。

2.模板制備。PCR技術(shù)具有可靠性，可以準(zhǔn)確測量目標(biāo)分子，要求在檢測食品的過程中對(duì)PCR抑制因子加以分析，并且移除DNA蛋白，這可以讓提取過程更加高效。因此，模板制備十分關(guān)鍵。

四、PCR技術(shù)在食品

微生物檢測中的應(yīng)用范圍

1.食品致病菌檢測。傳統(tǒng)的食品致病菌檢測方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需要經(jīng)過富集培養(yǎng)、分離培養(yǎng)血清、鑒定形態(tài)特征、觀察等不同環(huán)節(jié)，整個(gè)流程需要5天時(shí)間，而利用PCR技術(shù)可在一天時(shí)間完成以上全部流程。在食品致病菌檢測過程中，PCR技術(shù)可以檢測0.1mg的DNA中序列數(shù)量，還能更加深入地檢測殘留的rDNA。具體來說，利用離心沉淀和濾膜過濾的方法可以獲取細(xì)胞細(xì)菌，通過細(xì)胞裂解處理可將DNA釋放，然后利用電泳法，也就是使用特異性核酸探針分析DNA擴(kuò)增序列數(shù)量。比如在分析金黃色葡萄球菌的過程中，利用PCR技術(shù)和基因探針可以進(jìn)一步提升檢測質(zhì)量。

2.食品非致病菌檢測。在食品非致病菌檢測期間，PCR技術(shù)主要是對(duì)乳酸菌進(jìn)行檢測。乳酸菌在自然界中的分布非常廣泛，具有極大的化學(xué)價(jià)值和生物價(jià)值。絕大多數(shù)乳酸菌對(duì)人體有益，并且可在真空環(huán)境下生存，因此在部分真空包裝食品中加入乳酸菌可以減少食物腐敗，延長食物的保質(zhì)期。

五、如何在食品

微生物檢測中利用PCR技術(shù)

1.在大腸桿菌檢測中的利用。由于大腸桿菌主要存在糞便當(dāng)中，所以人們普遍認(rèn)為大腸桿菌是人體的腸道桿菌類型，但是它對(duì)人體卻有致命的危害。大量實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，大腸桿菌包括致病菌和不致病菌兩種類型，其中致病菌可導(dǎo)致腸道出血。利用PCR檢測技術(shù)能夠提取樣品的基因組，再借助特異引物擴(kuò)增DNA分子得到DNA片段，之后進(jìn)行測序，既可判斷微生物的種類和數(shù)量，也能夠鑒別大腸桿菌的類型。

2.在沙門氏菌檢測中的利用。與大腸桿菌類似，沙門氏菌也是一種腸道桿菌，主要危害哺乳動(dòng)物，并且感染性強(qiáng)，一旦進(jìn)入人體即可導(dǎo)致食物中毒。利用PCR技術(shù)可以比對(duì)DNA序列，推算金黃色葡萄球菌的數(shù)量，檢測準(zhǔn)確率極高。

3.在綠膿桿菌檢測中的利用。綠膿桿菌可在人體產(chǎn)生外毒素，利用PCR技術(shù)可以檢測外毒素基因，分析食品中是否含有該物質(zhì)。以綠膿桿菌中存在的外毒素a基因?yàn)槔@種基因結(jié)構(gòu)目前十分明確，加入特性引物之后可以擴(kuò)增DNA，進(jìn)而分析食物樣品中是否含有綠膿桿菌，檢測效率很有保障。

綜上所述，當(dāng)前我國PCR技術(shù)仍處于發(fā)展時(shí)期，在食品微生物檢測方面的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛，這就要求檢測人員根據(jù)實(shí)際需求選擇相關(guān)技術(shù)，以此保障食品安全，打造良好的市場環(huán)境。