PCR技术在食品微生物检测中的应用

◎ 张梦茹

（上海天祥质量技术服务有限公司，上海 200233）

随着我国综合国力的提高，人们对生活水平有了更高的要求。食品安全问题是我国的一项重要的民生问题，维护食品安全对保障我国人民生活健康具有重要意义，对实现全民小康具有重要作用。保证食品安全要做好食品质量的检测，而检测质量的提高依赖于检测手段的提升[1]。食品微生物检测是食品质量检测的重要内容，微生物数量越大，食品受污染程度越高，食品安全隐患越大。传统的对于食品微生物的检测大多是培养法，检测时间长，检测花费高。随着生物技术的发展，一些分子生物学手段被运用到食品微生物检测中，PCR、基因芯片等一大批技术的兴起，极大地丰富了微生物检测的手段。分子生物学技术是通过对微生物的基因组进行分析，然后找到对应的微生物种类，明确微生物数量，从而达到分析微生物的目的，这种方法检测量大，操作简便，大大提高了检测效率，而且检测灵敏度高，已经被广泛用于微生物的检测。PCR技术是分子生物学手段的代表，很多技术都是以此为基础逐渐发展而来的，PCR技术已经成为分子生物学的主要手段[2]。

1 PCR技术原理

PCR主要由变性、退火和延伸三个阶段进行。变性就是把DNA双链打开；退火就是将特异引物与DNA单链结合；延伸就是在DNA聚合酶的作用下，以DNA单链为模板，合成DNA的过程。通过循环可以获得大量的DNA片段，这样即使只有少量的DNA也能得到扩增，然后对获得的DNA片段进行分析，通过对DNA片段的测序和丰度进行检测，就可以获得微生物的种类和数量。尤其对于有些含量少的微生物，通过这种方法可以快速地将其检测出来，大大提高了检测结果的准确性。PCR技术自从发现以来就已经得到广泛关注，广泛用于古生物化石、食品微生物检测中，极大地提高了科研水平[3]。

2 PCR技术在食品微生物检测中的应用

2.1 在大肠杆菌检测中的应用

大肠杆菌存在于粪便之中，过往人们认为大肠杆菌是人的肠道菌群，对于人体不会有较大的危害，但随着科学技术的发展，大肠杆菌被认为是致病菌，对人体有较大的危害。现在，大肠杆菌被分为六大类，有的是致病菌，有的不致病。比如，肠出血性大肠杆菌就是致病菌，但是传统的检测方法不能区分这种大肠杆菌。但PCR技术可以有效鉴别出这种大肠杆菌，只需要提取样品的基因组，然后用特异引物对基因组进行扩增，对得到的DNA片段进行测序，通过序列比对就可以获得微生物的种类和数量。极大地提高了检测效率，而且检测结果准确性也大大提高。

2.2 在沙门氏菌检测中的应用

沙门氏菌是一种肠道杆菌，对人体和哺乳动物具有较大的危害，它引起的食物中毒在我国占据很大部分。其感染性非常强，危害极大。所以，对食品中的沙门菌进行检测，对食品质量具有重要意义。在进行沙门氏菌的检测时，受食品加工的影响，沙门氏菌的检测结果很低，检测结果不准确。而采用PCR技术便于对沙门氏菌进行检测，而且对于不同血清和突变的沙门氏菌也可以检测，通过对DNA片段的扩增，然后对片段进行测序分析，可以对每种沙门氏菌进行区分，极大地提高了检测效率[4]。

2.3 在金黄色葡萄球菌检测中的应用

金黄色葡萄球菌是一种很常见的细菌，可以诱发多种病症。金黄色葡萄球菌如果在人体内大量滋生，可以诱发人体的多种病状，导致食物中毒。研究人员对金黄色葡萄球菌进行分析，发现对其DNA进行分析可以直接获取金黄色葡萄球菌的检测结果。基于这一发现，利用PCR技术，通过设计特异引物，然后对DNA进行扩增，可以获得大量的DNA片段，然后对片段进行分析，通过序列比对可以准确地检测金黄色葡萄球菌及其数量。检测结果准确性极高，而且检测效率也很高。

2.4 在绿脓杆菌检测中的应用

绿脓杆菌对人体有较大危害，绿脓杆菌可以产生外毒素，并且外毒素有特有的基因编码。可以通过对外毒素A基因的检测来分析样品中是否含有绿脓杆菌。因为，只有绿脓杆菌中存在外毒素A基因，而且科学家已经对外毒素A基因的结构进行了测定，通过对序列的分析，对外毒素A基因设计引物，可以对其基因进行扩增，通过目的产物的有无来辨别是否有绿脓杆菌的存在。这种方法可以快速准确地对绿脓杆菌进行检测，大大提高了检测结果的准确性。

2.5 在非致病菌检测中的应用

对于非致病菌的检测也是食品检测的重要部分，如乳酸菌、酵母等，这些均被证实是对人体有益的菌类。但是，真空包装的食品中如果含有这些菌，会导致食品变质，影响食品安全。比如，一些泡菜中就是利用乳酸菌发酵来制作的，通过PCR技术可以快速了解乳酸菌的种类和数量，分析泡菜的品质。再者，我们日常饮用的酸奶就是乳酸菌发酵而来的，为了保证酸奶特有的风味，必须防治其他种类的乳酸菌或杂菌污染。通过PCR技术可以对样品基因组进行分析，快速获取乳酸菌的菌群信息，保证酸奶发酵质量，提高食品的风味。

3 多重PCR技术在食品微生物检测中的应用

多重PCR技术在食品微生物检测中检测效率更高，检测也很准确，极大地提高了食品微生物的检测效率，保证了检测质量，提高了食品的安全系数。PCR技术在非致病菌方面也有广泛的应用，可以更好地确保食品生产过程达标，提高食品质量。但是，现阶段，多重PCR技术的干扰因子很多，需要完善检测方法，去除干扰因子，提高检测结果的准确性[5]。随着PCR技术的发展，检测手段也越来越多样，食品卫生的检测水平会越来越高。

4 结语

经济不断发展，人们对食品安全越来越重视。现阶段，食品安全问题频发，食品安全问题越来越受到社会大众的关注。要保障食品安全，就需要建立完善的食品安全生产体系，还要加强对食品的质量检测[6]。食品微生物检测是食品检测的重要内容，对食品安全具有重要作用。PCR技术在食品微生物检测中的应用提高了食品的检测质量，保障了食品安全。PCR技术具有检测时间短、灵敏度高和检测方便的特点，在食品微生物检测中得到了广泛应用。随着PCR技术的不断发展，PCR技术将应用于食品检测的多个方面，以有效保障食品安全。不过，PCR技术也有一些弊端，需要不断完善，才能更好地发挥其作用，确保食品安全。