农业论文

分子生物学方法在食品微生物检测中的应用分析

2020-09-08 10:16:24 xueshulunwen 9

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摘 要:随着国民经济水平的日益提升,国家越来越重视食品安全,食品安全直接关系到社会大众的生命健康和社会的发展。食源性疾病已成为社会普遍关注的问题,目前微生物检测国标方法步骤多、耗时长,无法满足现场快速检测的需要。随着分子生物学技术的发展,将分子生物学检测技术应用于食品微生物检测中已成为必然趋势,本文论述了分子生物学检测技术在微生物检测中的应用。


近年来,食品微生物安全问题层出不穷,比如,1996年日本O157:H7型大肠杆菌感染事件,2003年安徽阜阳劣质婴儿配方粉阪崎肠杆菌食物中毒事件等。食源性疾病传播范围广,成为社会普遍关注的问题。近年来,国家对食品生产企业的监管越来越严格,食品生产企业的自律性增强,有毒有害物质的非法添加已明显减少,但食品微生物的质量控制存在很大的不可控性,食品安全事件多数与微生物有关,因此微生物质量控制成为了控制食品质量安全的关键因素。


  受多种因素影响,食品在生产、加工、运输与销售每个环节都有可能出现微生物污染,导致物腐败变质、食品中毒等,常规微生物检测方法短则需要3天多则需要十几天.因此,开发食品微生物快速检测方法,将分子生物学检测技术应用于食品微生物检测显得至关重要。


  1 荧光原位杂交技术


  检测人员通过处理食品细胞进行细胞杂交,基于食品放射性的原位杂交进一步取代同位素标记,形成了荧光标剂杂交方法。检测人员之后利用探针向细胞内通过导入带有荧光标记的寡核苷酸,让带有荧光标记的寡核苷酸与细胞内的核酸结合,借助荧光显微镜,观察带有荧光的细胞,并通过细菌计数、计算雜交率的方式,分析检测结果[1]。针对人工微生物检测存在的不足,检测人员还可以通过扩增或是纯化步骤,分析微生物个体,荧光原位杂交技术主要用于分析不同微生物群落之间的差异性。


  2 环介导恒温扩增技术


  环介导等温扩增法(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)是2000年出现的一种新颖的恒温核酸扩增方法,根据靶基因的6个区域设计4种特异引物,利用链置换DNA聚合酶在63 ℃左右保温30~60 min,即可完成核酸扩增反应。与常规PCR相比,不需要模板的热变性、温度循环、电泳及紫外观察等过程。LAMP是一种全新的核酸扩增方法,具有简单、快速、特异性强的特点。该技术在灵敏度、特异性和检测范围等上能媲美甚至优于PCR技术,不依赖任何专门的仪器设备即可实现现场高通量快速检测,检测成本远低于荧光定量PCR。与传统的聚合酶链式反应相比,环介导恒温扩增技术无需昂贵的试剂与仪器[2],该方法已广泛应用于食品微生物的快速检测中。


  3 PCR检测技术


  在引物的引导下,在数小时内复制出特定的DNA序列。在短时间内DNA序列呈百万倍扩增,然后对其进行检测,就可以及时得到食品性致病微生物检测结果。为得到精准的检验结果,检测人员还需提高检验的灵敏性和特异性。一般来说,常用的方法主要有荧光定量PCR、多重PCR、巢式PCR等。灵敏性是核酸探针技术的显著优势,并且这种技术还具有化学染色的可见性和定位性,该方法已广泛应用于微生物快速检测中,比如新型冠状病毒肺炎检测、近些年的非洲猪瘟检测均应用了实时荧光定量PCR技术,达到了快速获得检测结果的目的。


  4 基因芯片技术


  作为信息科学和生命科学的结合体,这种技术主要采用显微打印和原位合成手段,在支持物表面将以万计的核酸探针固化,实现支持物与标记样品二者之间的杂交。这样一来,检测人员就可以通过对杂交信号的检测,快速检测样品。具体步骤如下,在芯片表面放置好各种基因寡核苷酸点样,将经过处理后的微生物样品,进行核酸扩增和核酸提取,并借助荧光素做好相应的标记。将样品与芯片上的寡核苷酸点杂交。


  再通过分析样品荧光分析模式和扫描仪定量,实现对样品的检测,得知其中是否存在某些特定微生物。实质上这种方式与核酸杂交相似,基因芯片技术将探针固化后,只需要一次杂交则可以及时检测出多种靶基因信息。基因芯片技术具有快速、多参数、高通量、高精度与高灵敏性的显著优势,是分析食品中微生物组成的重要技术手段。随着科学技术的发展,基因芯片技术将广泛应用到食品微生物检测研究中。


  食品生产论文投稿刊物:食品工程是山西省唯一的食品专业技术类期刊,在省内具有较很高的知名度。作为科研人员与企业的交流平台,设有“基础研究”、“应用研究”、“工艺技术”、“食品分析”、“企业风采”等栏目,并与全国多家科研单位、大专院校、食品企业、新闻出版机构保持着信息交流、技术合作。


  5 结语


  随着食品生产环节的不断规范,人员素质的不断提高,非法添加违法处罚力度也越来越大,大多数不合格食品检验项目为微生物,目前国标方法检测周期过长,不能快速得到检测结果,无法满足微生物现场检测需求,分子生物学技术因灵敏、准确和快速等优势,今后,势必广泛应用于食品微生物检测领域。


  参考文献


  [1]王鑫,车振明,黄韬睿.分子生物学方法在食品安全检测中的应用[J].食品工程,2011,7(3):9-12.


  [2]赵彩红,高强,李明生,等.环介导恒温扩增技术在食品检测中的应用[J].农业科技与信息,2017(22):28-30.


  作者:徐艳霞,句立言,杨丽娟,王乐愉,孙婷媛


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