微生物檢測(cè)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

趙丁順

（鄭州市食品藥品檢驗(yàn)所，河南鄭州 450000）

近年來頻發(fā)的食品安全事件對(duì)人們的身體健康造成了很大威脅，并且嚴(yán)重影響社會(huì)的安定和諧。為此，食品安全的檢測(cè)力度正逐步加強(qiáng)。食品安全問題多為微生物超標(biāo)，因此在食品檢測(cè)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)微生物方面的檢測(cè)[1]。本文對(duì)食品中微生物的檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行闡述，并對(duì)此進(jìn)行深入分析，為食品檢測(cè)行業(yè)工作人員及相關(guān)領(lǐng)域人員提供依據(jù)，盡最大努力保障食品安全。

1 微生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的概念

食品中微生物的檢測(cè)是合理運(yùn)用微生物學(xué)的檢測(cè)方法，檢驗(yàn)食品中各類微生物的種類、數(shù)量，并且判斷其對(duì)人體健康的影響，從而判斷食品是否符合食品安全要求。食品中微生物的檢測(cè)是食品安全管理的重要組成部分，以“預(yù)防為主”為方針，通過檢測(cè)可有效減少因食品中微生物超標(biāo)而引發(fā)疾病的現(xiàn)象，切實(shí)保障食品安全[2]。食品中微生物的檢測(cè)是食品中重要的衛(wèi)生指標(biāo)之一，通過食品微生物檢驗(yàn)可有效判斷食品加工環(huán)境的衛(wèi)生狀況，為食品生產(chǎn)過程中的衛(wèi)生管理工作提供科學(xué)依據(jù)[3]。

2 微生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 生物傳感技術(shù)

生物傳感器技術(shù)是一種利用生物傳感器和信號(hào)放大器進(jìn)行分析的系統(tǒng)。生物傳感器主要包括3部分，傳感器、生物傳感器和信號(hào)處理放大裝置。在食品檢測(cè)中，生物傳感檢測(cè)技術(shù)效果良好，且有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。生物傳感檢測(cè)技術(shù)可通過傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)食品檢測(cè)，具有檢測(cè)速度快、所需樣品量小等優(yōu)點(diǎn)，可有效降低檢測(cè)成本。在實(shí)際檢測(cè)分析過程中，操作便捷，可進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)分析，還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)。生物傳感器檢測(cè)技術(shù)由于其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，可被廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)領(lǐng)域。例如，對(duì)肉制品、乳制品以及水產(chǎn)品的新鮮度具有良好的檢測(cè)效果；通過檢測(cè)食品味道嚴(yán)格把控食品品質(zhì)，為食品安全提供有力保障。

2.2 PCR檢測(cè)技術(shù)

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（Polymerase Chain Reaction，PCR）是一種以一小段DNA為模板，在DNA聚合酶和核苷酸底物的參與下，DNA片段被擴(kuò)增到足以進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能分析的數(shù)量[4]。自PCR技術(shù)出現(xiàn)以來，就廣泛被用于食品檢測(cè)和相關(guān)領(lǐng)域。如今，PCR技術(shù)已在食品微生物檢測(cè)、食品轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè)、食品成分真?zhèn)螜z測(cè)等方面取得良好的效果。隨著PCR技術(shù)的不斷應(yīng)用，該技術(shù)獲得了長(zhǎng)足的改進(jìn)和發(fā)展。例如，當(dāng)前生物技術(shù)飛速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因食品由于其具有部分優(yōu)秀的特性，在食品工業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛，但轉(zhuǎn)基因食品的安全性到現(xiàn)在也沒有定論，因?yàn)檗D(zhuǎn)基因食品是在傳統(tǒng)食物中加入了通常情況下不會(huì)出現(xiàn)的蛋白質(zhì)及遺傳物質(zhì)，使人們產(chǎn)生顧慮。而PCR技術(shù)可很好地分辨轉(zhuǎn)基因食品，打消消費(fèi)者的疑慮，使消費(fèi)者買得更放心[5]。此外，傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)操作步驟繁多，花費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，而PCR技術(shù)可大幅提高檢測(cè)效率，檢測(cè)時(shí)間可從原來的3～5 d縮減到1 d以內(nèi)。整個(gè)檢測(cè)過程可省略培養(yǎng)環(huán)節(jié)，通過離心沉淀、濾膜過濾等操作深入分析食品中的細(xì)菌細(xì)胞，通過細(xì)胞分裂獲取細(xì)胞中的DNA，借助核酸探針、電泳等方法得到DNA序列，從而確定細(xì)菌的種類、數(shù)量。

2.3 酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)

酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（Enzyme Linked Immunosorbent Assay，ELISA）最早出現(xiàn)于1971年，其基本原理是將一定濃度的抗原或抗體通過物理吸附方法固定于聚苯乙烯微孔板表面，使用洗滌的方法將已經(jīng)形成的抗原抗體復(fù)合物和其他物質(zhì)分開，再加入酶標(biāo)記的抗原或抗體，通過反應(yīng)被固定在載體上[6-7]。由于固相上的酶量與被測(cè)物的量呈一定比例，加入酶反應(yīng)的底物后，通過控制溫度使底物被酶催化，顏色深淺與底物濃度有關(guān)，產(chǎn)物的量與待測(cè)物的量也相關(guān)，加入停止液后，即可根據(jù)顏色的深淺進(jìn)行定性或定量分析。

常見的ELISA反應(yīng)可分為直接ELISA、間接ELISA、夾心ELISA及競(jìng)爭(zhēng)ELISA[8]。直接ELISA法的原理是將抗原固定在ELISA板上，無需其他酶體，然后用酶標(biāo)抗體直接檢測(cè)抗原。與其他EILISA法相比，直接法的實(shí)驗(yàn)步驟少、檢測(cè)速度快、無需使用二抗，可有效避免交叉反應(yīng)，測(cè)定結(jié)果相對(duì)準(zhǔn)確，但這種方法由于抗原沒有經(jīng)過特異性固定，樣品中所有蛋白質(zhì)都可以結(jié)合，因此實(shí)驗(yàn)背景較高，降低了檢測(cè)靈敏度。間接ELISA法是將抗原結(jié)合到ELISA板上，再加入抗體，通過抗原與抗體進(jìn)行特異性結(jié)合，最后加入酶標(biāo)二抗，使用底物顯色進(jìn)行檢測(cè)。與直接ELISA相比，間接ELISA需要使用酶標(biāo)二抗，雖然靈敏度更高、可較少地標(biāo)記抗體且價(jià)格優(yōu)勢(shì)明顯，但間接ELISA法卻存在可能會(huì)存在交叉反應(yīng)的缺點(diǎn)（抗原與酶標(biāo)二抗直接相結(jié)合），從而導(dǎo)致背景升高，同時(shí)由于增加了酶標(biāo)二抗，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)步驟煩瑣。夾心ELISA則是先捕獲抗體固定于ELISA板孔中，之后加入待測(cè)樣品，最后加入檢測(cè)抗體，如果是帶有標(biāo)記的抗體，則稱為直接夾心ELISA；如果是不帶標(biāo)記的抗體，還需加入酶標(biāo)二抗再次與抗體結(jié)合，則被稱為間接夾心ELISA。夾心ELISA由于其特殊的工藝，擁有很好的特異性與靈活性，但是夾心ELISA對(duì)抗體要求很高，操作更加煩瑣，比直接法實(shí)驗(yàn)周期更長(zhǎng)。競(jìng)爭(zhēng)ELISA也叫阻斷ELISA，是所有ELISA實(shí)驗(yàn)中最復(fù)雜的，通過檢測(cè)檢測(cè)對(duì)預(yù)期信號(hào)輸出去測(cè)量樣品中抗原或抗體的濃度進(jìn)行定性定量，競(jìng)爭(zhēng)ELISA法是樣品中的抗原或抗體競(jìng)爭(zhēng)性地結(jié)合特定數(shù)量的酶標(biāo)抗體或抗原。樣品中抗原濃度越高，輸出信號(hào)越弱，信號(hào)輸出與樣品中抗原的量成反比。相對(duì)于其他方法，競(jìng)爭(zhēng)ELISA擁有重復(fù)性好、靈活性高等優(yōu)點(diǎn)，但是該方法操作極為煩瑣。

2.4 光譜技術(shù)

（1）紅外光譜技術(shù)。紅外光譜技術(shù)是指先在儀器中將設(shè)計(jì)好的樣品混合，再使用紅外光進(jìn)行照射，不同的吸附散射效果對(duì)應(yīng)著不同微生物對(duì)紅外光的反應(yīng)，通過比較不同類型微生物產(chǎn)生的光譜圖，就可分辨出微生物的種類，再通過計(jì)算圖像的面積進(jìn)行定量分析，從而判斷食品的新鮮度。光譜技術(shù)具有檢測(cè)速度快、精度好等優(yōu)勢(shì)[9]。

（2）高光譜圖像技術(shù)。高光譜圖像技術(shù)的本質(zhì)是一種變種的遙感技術(shù)，通過將影像學(xué)技術(shù)與光譜圖像信息相結(jié)合得到相應(yīng)的圖像內(nèi)容，從而得到需要的數(shù)據(jù)。但該技術(shù)在具體使用過程中，需根據(jù)不同的樣品種類在特定環(huán)境下收集光譜信息，再通過對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)光譜信息確定微生物種類。

2.5 膠體金免疫色譜技術(shù)

膠體金免疫色譜技術(shù)也叫膠體金免疫層析技術(shù)，其原理是將膠體金作為標(biāo)志物，用于抗原抗體反應(yīng)中的一種新型免疫標(biāo)記技術(shù)。膠體金是氯金酸的水溶液，在還原劑的作用下可形成一定大小的顆粒，這些顆粒通過靜電作用形成一種具有一定穩(wěn)定性的膠體狀態(tài)，稱為金溶膠。在虹吸作用下，樣品溶液可在層析條上移動(dòng)。層析材料相應(yīng)的待測(cè)受體與樣品所含待測(cè)物出現(xiàn)免疫反應(yīng)并產(chǎn)生標(biāo)記物，這些標(biāo)記物在相應(yīng)的配體處大量聚集，最終聚集成肉眼可見的斑點(diǎn)，從而用于定性或半定量的快速免疫檢測(cè)方法中[10]。膠體金免疫層析技術(shù)擁有靈敏度高、精準(zhǔn)性好等優(yōu)點(diǎn)，在食品檢測(cè)特別是食品快速檢測(cè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日漸增多。通過膠體金免疫色譜技術(shù)可快速準(zhǔn)確地檢測(cè)各種致病菌，提高食品安全監(jiān)管效率，適合在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大批量篩查，快速檢查出食品安全隱患，進(jìn)一步降低食品安全事故發(fā)生的 概率。

3 微生物檢測(cè)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用趨勢(shì)

微生物檢測(cè)技術(shù)具有準(zhǔn)確、高效、便捷等優(yōu)點(diǎn)，可快速有效地分析食品成分，在辨別產(chǎn)品真?zhèn)畏矫嫱瑯邮艿缴鐣?huì)的廣泛關(guān)注，為人們的食品安全提供保障。近年來食品檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展越來越迅猛，微生物檢測(cè)技術(shù)憑借先進(jìn)的儀器可對(duì)食品安全進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)，微生物檢測(cè)技術(shù)還有很多類型，但就目前而言，真正應(yīng)用到食品檢測(cè)的卻少之又少，因此微生物檢測(cè)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用具有廣闊的前景，而這過程中所遇到的困難和挑戰(zhàn)終會(huì)被 克服。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，如今微生物檢測(cè)技術(shù)已成為食品檢測(cè)工作中不可或缺的一環(huán)，為保障人們的食品安全發(fā)揮了極其重要的作用[11]。如今食品工業(yè)發(fā)展迅猛，食品種類日漸增加，隨著《中華人民共和國(guó)食品安全法》的實(shí)施，相關(guān)部門對(duì)食品檢測(cè)的要求也越來越嚴(yán)格。為滿足人們對(duì)食品安全的訴求，應(yīng)加大對(duì)微生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用和研發(fā)，為保障食品安全作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。