生物技术在食品检测方面的应用探究

周涛

摘 要：近年来，食品安全事故不断，相关人员深入研究食品检测技术，其主要目的是提高食品安全性。本文通过分析在食品安全检测中如何应用的各种生物技术，以便为食品安全的检测提供参考。

关键词：生物技术；食品检测；应用

中图分类号：TS207.3 文献标识码：A

1.FTA-PCR的技术

FTAR 卡属于特制的棉纤维卡片， 主要通过螯合剂与强力的变性剂共同浸泡，其纤维基质中包含化学物质，一旦FTAR捕捉细胞，石炭酸、EDTA以及SDS会自动地把细胞裂解，而聚丙烯酰胺会结合核酸，确保样品中的DNA具有稳定性，同时确保核酸不会受到紫外线、核酸以及氧化剂破坏，还有利于其他微生物以及细菌生长。该种方式不仅可以直接提取DNA，而且所提取的DNA能够于室温下保存，给PCR检测创造了条件。在食品检测中，采用FTA-PCR方法，有着明显优势。Robert使用FTA卡来提取流感病毒RNA，联合PCR的技术检测流感病毒。李伟昊使用FTA卡与PCR方式相结合，提取以及检测鲜肉中的沙门氏菌，从鸡肉、猪肉、羊肉与牛肉匀浆液中实际检出限大约70CFU/mL，能够在六小时以内结束肉中的沙门氏菌检测，现阶段主要使用先增菌PCR的检测方法可以节省时间12～24小时，和GB/T 4789.4-2003的方式比起来，用这种方式检测，所用时间与检出率效果都比较好[1]。

2.环介导的等温扩增术（LAMP）

环介导的等温扩增术属于恒温核酸的扩增方式，主要是针对基因四种特异的引物以及六个区域的设计，在常规水浴的条件下，即在65℃条件下一个小时，就能够结束核酸扩增反应；和普通PCR比起来，无需紫外观察、模板热变性以及温度循环等过程。完成扩增以后，可以按照管内的沉淀情况对结果进行评估。由于这种技术操作比较便利以及灵敏度比较高，所以广泛应用于食品检测中。闻伟刚[2]使用RT-LAMP技术构建了具有特异、快速以及灵敏特征的菜豆荚中斑驳病毒检验方式，用这种方式检测的灵敏度比病毒的稀释液高出3～10倍，与常规RT-PCR 检测方式相比，灵敏度提高1000多倍。徐芊采用LAMP技术检测水产品副溶血弧菌，只需一个小时就可以结束检测，并且检测限高达89CFU/g，与常规PCR的检测方式相比，缩短将近1/2的时间。易海华研发出志贺菌LAMP检测方式，在一个小时以内可以结束检测，每微升检测限高达200拷贝。LAMP 是恒温扩增的反应之一，可以缩短普通PCR的反应升降温耗具体时间，并且能够通过肉眼看到检测结果，通常在0.5～1小时内结束反应过程，所以在食品检测中有着明显优势。然而由于LAMP的方式对实验技术者与实验环境方面有着较高要求，未达到相关要求时容易出现假阳性问题，还需要深入研究，不断地对这种检测技术进行完善。

3.核酸探针技术

核酸探针能够促进单链核酸的配对，然后构成双链，通过标记物对信号进行释放，进而实现检测的目的。在核酸样品的基因序列检测中用核酸探针检测，由于病原体具备特异性核酸序列的片段，通过标记技术与分离手段，可以把特定片段研制为核酸探针，并用在病原体的检测以及疾病诊断中。在病原微生物中应用核酸探针，可以鉴别高相似度基因的寄生虫与毒株。Malic通过核酸探针的原味杂交方式，检测与检定球状、铜绿假单细胞、金黄色葡萄球菌与链球细菌属，经检测得知铜绿假单胞菌侵染比较明显，可以用于多项指标检测。Almeida使用核酸探针原位杂交方式检测奶粉中阪崎肠杆菌，该方式特异性高达百分之百，即便存在其他混合菌类，检出限仍达到1CFU/10g。Almeida应用同种方式拓展样品检测的范围，检测了粪便、血液与供应水中沙门氏菌，其检出限达到1 CFU/10g（mL），实际检测时间在20小时以内，与常规PCR检测方式相比，其灵敏度大大提高。曲海娜使用核酸探针方式检测动物毛皮中耐β-内酰胺病原菌，其检出限为529pgDNA，与传统的药敏实验相比采用这种检测方式可以降低检测成本，将检测周期缩短，提高食品检测效果。邹金峰研发出鸭圆环病毒核酸探针技术，同时用于检测中，最低检出量约5pgDNA，和常规PCR技术比起来，采用这种方式可以规避假阴性、假阳性发生的可能[3]。

4.基质分子的印迹技术

基质分子的印迹技术主要是应用分子印记的方式，把包含分子大小、形状识别空洞膜印记到载体或是基质上，也就是把分子与载体印记到聚合物单体上。如2-乙烯基以及甲基的丙烯酸等，建立检测靶与分子之间的链接链，使用电聚合、自组装以及分子聚合和模板分子构成相应的配合物，然后添加交联剂。例如，添加多元醇与有机二元酸交联剂，然后在载体上构成膜，再把模板的分子包裹于膜中，然后将膜内的模板分子清除，将模板分子特异性的印记留下。因为所形成印记构造和模板分子之间互补，也就是只有印记和需检测、分离分子形状匹配时，这种分子才可以占据印迹的空洞。而且因为印迹三维结构中的一维属于传导载体，所以可以把该分子识别的过程快速、直接转变为可识别信号。而开始基质分子的印记技术主要用于医学临床检验如肌红蛋白检测中，目前逐渐应用于抗生素的检测中。Wang研制出分子的印迹技术胶质晶体类模版，能够对蜂蜜与牛奶样品中的金霉素、四环素、土霉素残留进行检测，其检出限为0.04～0.24μmol/L。Shi把甲矾霉素作为模板，构建了层析法分子印迹的固相萃取方式，可以对河蟹中的残留氟苯尼考胺、氯霉素、氟苯尼考与甲矾霉素进行检测，其检出限分别为0.03μg/kg、0.02μg/kg，0.10μg/kg、0.09μg/kg，在一天以内能够结束全部检测。分子的印迹技术的检测限和色谱技术比较相似，但是其检测的成本比色谱技术低，用该技术检测产品时，既可以用在食品检测中，还可以用在食品现场的自检中，检测范围主要包含杀虫剂、真菌毒素以及细菌检测等。

5.免疫层析技术

免疫层析技术是当前兴起的诊断与鉴别技术，原理是某抗原特异性的抗体容易被荧光微粒、金粒子标记，容易吸附于固相载体点样的区域，并且同一种抗原的另一种特异性抗体会固定于固相载体另一端，一旦液体样品浸入点样的区域以后，已标记样品以及特异性的抗体容易在毛细血管的作用下沿固相的载体超前移动；如果样品之中存在待检的抗原，待检的抗原就会和已标记特异性的抗体结合，构成相应的复合物，复合物移至特异性的抗体区域时，抗原部分容易破坏此处特异性的抗体。

6.生物的传感器

生物的传感器主要是通过固定化生物活性的物质，例如生物膜、酶、DNA、蛋白质与微生物等，作为理化换能器以及敏感原件。换能器主要包括压电晶体、氧电极、场效应管以及光敏管，同时还可以构成分析检测的装置，而待测的物质经过扩散作用以后，会进入分子中，对元件进行识别，在识别的作用下，和分子识别的元件进行结合，从而产生生物、化学反应。

总而言之，生物技术具有高效、经济科学的特点，在检测食品的过程中，应用生物检测技术，能够提升检测的精度以及提高检测的速度，是现阶段食品检测领域的新型技术，因此，食品检测领域需要全面了解生物检测技术，尽可能从食品的检测细节与工作着手，在食品检测中应用各种先进检测技术，以确保食品检测的安全性。

参考文献：

[1]姜思远，郭明英，吴艳玲.生物技术在食品生产加工与检测中的应用[J].内蒙古石油化工，2014，21（22）.

[2]於筱岚，徐 宁，何 勇.近红外分析技术在食品氨基酸检测中应用的研究进展[J].光谱学与光谱分析，2014，15（9）：415-416.

[3]李诗源.食品检测领域生物技术的应用实践及意义探寻[J].食品安全导刊，2015，24（30）.