□ 薛彦伦 鄂尔多斯市食品检验检测中心
PCR技术在食品检测中的应用
□ 薛彦伦 鄂尔多斯市食品检验检测中心
近年来,PCR技术在食品检测中的发展迅速,它的快速、准确、灵敏度高等优点受到众多研究人员的青睐。本文主要介绍了食品致病微生物检测的传统方法、PCR方法及其发展。并以多重PCR技术为例与国标方法对比,和对实际检测和研究工作有一定的参考价值。
食品检测;PCR技术;食品安全;转基因食品
1.1 传统检测方法
目前,在检测食源性致病菌的定性及定量时,最常用的是传统检测方法。就不同类型的致病菌而言,以其不同的化学组成以及产生不同的代谢产物为依据,经过一定的生化反应来检测致病菌。
1.2 免疫学测定法
抗原与抗体结合所产生的反应作为免疫学检测法的原理。这些年,在金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及蜡样芽胞杆菌方面创建了很多免疫学检测法,主要包括:免疫荧光法(IFT)以及酶联免疫吸附法(ELISA)等;乳胶凝结测试、免疫磁性分离法以及免疫胶体金层析法等都将抗体作为依据创建的检测方法。此法具有高强的特异性、高度敏感性以及速度快等优点。缺点是特异性染色问题、欠缺客观的检测判断以及复杂的技术程序[1]。
2.1 核酸探针技术
用同位素或其他标记法标记已知的核苷酸序列中的DNA片段,当用来检测已变性的DNA样品加入后,在遇见合适条件时,就会和被测DNA样品中含有同源序列DNA片段结合,从而成为杂交双链,完成检测样品中DNA。检测食源性致病菌时采用核酸探针技术有很多优点,如:较强的特异性、高度的灵敏性、操作简单和节省时间等[2]。
2.2 基因芯片技术
从20世纪90年代起被广泛运用的前沿生物技术是基因芯片技术,在生物学中针对不连续的剖析过程可以用此技术将其转移到固相芯片上,从而形成连贯微小化。对能够迅速敏捷的检测食源性致病带来了有利条件,从而建立相应自动剖析体系。
聚合酶链式反应技术叫PCR技术,运用该技术在体外就能将指定基因以及DNA序列迅速扩增,最先应用此技术是基因克隆以及检测转基因,正因为其具有精准、微量的优点,在其他领域也被广泛运用。随着人们对食物微生物遗传性质的不断了解,进一步明确大部分致病菌的遗传条件,PCR技术也逐渐应用在食品检测中[3]。目前,PCR技术主要应用于检测食品中的致病菌、成分类别、有益成分以及转基因食品,如大豆、玉米、番茄和油菜等。然而在实际应用传统PCR技术时,也会出现一些缺点,比如,当存在细菌体时,会出现假性阳性现象以及致毒微生物产生的毒素不能被检测出来等。
4.1 实时定量PCR技术
所谓实时定量PCR技术,是将荧光基团加到PCR反应系统中,运用荧光信号积累,对整个PCR过程实时检测,最后用标准曲线定量未知模板,这种方法就叫实时定量PCR技术。该法是在完全闭管情况下检测,而且结合此检测技术以及平稳无干预的荧光激发光源,在PCR后不需再进行处理,有效防止交叉传染;该法运用缩短了检测周期,操作简便,检测时能做到准确、特异。给食品加工时检测外源DNA受到污染的定量,检测病原微生物、检测掺假量以及检测转基因食物等方面起到了有效作用。
4.2 多重PCR技术
所谓多重PCR技术,是一种以单一的PCR技术为基础改善的一种技术,将经过混合多条引物以及多条模板加入到一个反应系统中,对不同目的条带分别特异扩增或将混合的多条引物以单一模板DNA加入到同一反应系统中,对同一模板的不同片断扩增处理,该法通常用来扩增超长片断。相比于传统单一的PCR技术,多重PCR技术更高效系统化和经济简单方便。
4.3 PCR-DGGE技术
PCR-DGGE技术就是将变性梯度凝胶电泳技术与PCR技术结合起来的方法,该技术能将相同长度而不同碱基的DNA片段混合物分离。在适当的变性条件下,将PCR和DGGE结合起来,PCR-DGGE技术能对一个碱基辨别,其特异性以及敏感性很强。用成像体系对染色后的凝胶分析,在一定程度上可以反映出样品的繁琐性。样品中不同微生物的组成能通过条带的数量反映出来,条带的亮度则代表微生物的数量。综合上述PCR-DGGE技术所具备的优点,给检测食品,尤其是检测食品微生物带来了重要影响。
近年来,利用分子生物学技术检测食源性致病菌发展迅速,尤其是PCR技术及在其基础上发展起来的众多新技术,可以使检测成本降低,效率更高,准确度更高。传统的检测方法检测致病菌需要经过生化和血清学等多个步骤,操作繁琐,耗时费力,灵敏度低,并且传统方法无法检测难以人工培养的微生物。PCR反应的最大特点是具有扩增效率高和灵敏度高,但操作复杂,所以,在其操作过程中常有污染发生,即使极少量的污染就会造成假阳性,稍有差错也会出现假阴性,如何避免多重PCR法检测致病菌的假阳性问题今后还需进一步研究。
[1]江飞,张旭伟.PCR技术在食品检测中的应用和发展[J].河南农业,2017(6):56-58.
[2]胡博.PCR技术在食品微生物检测中的应用[J].现代食品,2017(2):36-37.
[3]王华,刘斌.PCR技术在食品微生物检测中的应用[J].生物技术通报,2010(2):63-67.