□ 杨 丹 郎慧柯 河南华测检测技术有限公司
PCR技术在食品微生物检测中的应用价值
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食品检测技术随着人类的进步和发展不断更新换代,而如何保障食品安全更是关系着国计民生的大事,目前受到了政府和越来越多民众的重视。微生物检测技术作为保证食品安全的一项重要手段,需要综合考虑快速性、精准性、经济性和可操作性等诸多因素。本文首先分析了PCR技术在食品微生物检测中的优势,然后分析了在食品检测中的应用,最后探讨了食品微生物检测中的三种PCR技术,力求为今后的工作提供一定的技术支撑。
PCR技术;食品微生物检测;应用价值
1.1 方便性
传统检测方法往往自动化程度不高,而且操作比较繁琐,需要消耗大量的劳动力。因为不同微生物的生长需要的pH、温度、营养物质不同,需要消耗大量的人力和时间观察菌落特征、细胞特征、革兰氏染色情况,鉴定生理生化特性。由此可见,传统检测方法已经逐渐无法满足时代的需要,并且阻碍了现代化食品企业的发展,而PCR技术可以实现对食品中微生物的快速检测,并且操作简单,只需要一人即可完成,具有极大的方便性。
1.2 快捷性
传统微生物检测方法的最大弊端是耗时较长,一般菌种的检测需要2~5天,甚至有的需要7天以上,因为检测过程相对于实际生产有明显的滞后性,所以检测结果出来时往往产品已经流向市场,这就失去了检测食品微生物的意义。而采用PCR技术检测食品中的微生物,一天内就能得出结果,这样可以对工业生产起到良好的指导作用[1]。
1.3 准确性
因为食品中微生物的种类繁多,而且同一种微生物的检测方法也不尽相同,要想将每一种微生物都分辨出来比较困难,尤其是对于弱势菌,采用传统的方法很难检测出,而采用PCR技术就可以有效解决这些问题,因为PCR技术可以准确识别微生物。
PCR技术起源于20世纪90年代,最早用于基因克隆和转基因检测,因为其具有精准和微量的优势。近年来得到了快速的发展,而且随着食品微生物遗传背景被探明,PCR技术被引入到食品安全保障领域,在食品微生物的检测领域得到了广泛的应用,其具体应用在以下几个方面。
①食源性致病菌的检测。早在1992年,就有关于利用PCR技术检测病原菌的报道,而其真正应用于食品微生物的检测中,却是在近几年才得到快速的发展,经过几年的发展,利用传统的PCR技术可以实现对单核细胞增生李斯特氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、致病性大肠埃希氏菌、大肠埃希氏菌O157等项目的检测。②食品中成分种类的检测。为了充分预防某种特定动物疾病,比如疯牛病等,需要鉴定食品中的动物成分,而PCR技术因为其简单、快速、准确等优势被大规模应用于鉴定工作中。③食品中有效成分的检测。在人们生活水平不断提高的背景下,不但要求食品质量要过关,而且还需要明确食品中的营养成分,特别是对于深加工食品,往往经过多道工序后,原材料已经彻底变为其他物质,而通过感官等传统手段已经无法评判食品的质量,而消费者只能从产品的说明中得到产品的相关信息,这样就给一些不法分子可乘之机,会出现以次充好的状况,而将PCR技术引入食品尤其是深加工食品的检测中,可以准确检测其有效成分,给产品提供充分的数据支持。④转基因食品的鉴定。PCR检测技术被广泛应用于转基因食品的鉴定中,既可以实现定性分析,又可以实现定量分析,目前为止,PCR技术可以实现对大豆、玉米、番茄等多种转基因作物的检测,但是传统的PCR技术也存在一定的弊端,比如,在有死细菌存在的情况下容易产生假阳性、不能检测产毒素微生物产生的毒素等。
3.1 常规PCR检测
对于常规的检测工作而言,其原理比较简单。其主要是在DNA模板和相应引物的混合物中加入适量的聚合酶,然后经过催化后完成对DNA片段的扩增。这个过程主要是通过DNA模板实现,并且经历多个不同的周期。各个周期都会产生DNA片段,并可继续作为模板进行循环,这样反应的产物就不断增加,早在20年前,就采用传统的PCR检测技术实现了对沙门氏菌的检测。现阶段,利用PCR检测技术可以实现对多种菌类的检测,其检出率高达99%以上,并且得到了大规模的推广。
3.2 多重PCR检测
该检测方法与常规检测方法具有一定的相似性,唯一的不同就是在反应体系中加入了更多的引物。若是在混合物中存在互补关系的引物,则在反应管中增设不同的DNA片段,这种检测方式既保留了常规PCR检测方式的优势,在保证检测质量的基础上,可以显著减少检测步骤。此外,采取多重PCR检测方法,还可以实现对多个基因的检测。但是这种检测方式也存在着一些缺点,需要正视这些问题,并采取有效的措施来改进和提高。
3.3 RT-PCR检测
RT-PCR技术其全称为逆转录聚合酶链反应,其主要是提取细胞的RNA,并以此为模板实现对CDNA的获取,然后再以CDNA为模板进行PCR的扩增。在实际的工作中,相关工作人员发现此种检测方式可以大大提升检测灵敏度。
在保证食品安全的工作中,微生物检测工作至关重要。但是,在食品微生物检测中仍然存在着诸多问题,这就需要相关的研究人员提升检测方法的便携性和精准性。在技术革新不断加快的背景下,PCR技术需要被更多引入食品微生物的检测中,这样可以大幅提升微生物检测的快捷性、精准度和灵敏性[2]。
[1]何小维,刘玉.PCR技术在食品检测中的应用[J].食品研究与开发,2016(5).
[2]张平平,刘宪华.多重PCR方法对大豆转基因食品的定性检测[J].食品科学,2014(11).