PCR技术在食品检测中的应用分析

董 洁 山东省济宁市微山县检验检测中心 山东 济宁 277600

引言

PCR技术属于DNA体外扩增技术，自产生以来就被广泛应用于医学、生命科学等领域，特别是在食品检测的领域中，PCR技术因其具有较好的灵敏度，在转基因食品的研究中具有重要价值。如今，人们对于转基因食品的研究一直高度关注，美国在1995年研究出PCR技术，能通过复制并扩增DNA来检测食品中的分子，所以实践中PCR技术又被称为聚合酶链反应的过程。

1 PCR技术的应用原理与应用特点

PCR技术的应用原理是通过某段DNA片段的复制来实现基因体外扩增，并以DNA的一条单链作为复制模板，通过人工合成的核糖核苷酸为引物，在热稳定DNA聚合酶的作用下，使其在体外完成特异性的扩增。根据生物学中碱基互补配对的原则，引物和DNA的一条单链完成碱基互配对，可以得到一条完整的DNA单体，而新合成的DNA也能够作为单体使用，在人工的加热状态下，它可以变成单链的形式。依照PCR技术的原理可以合成新的DNA，在不断的复制中，一个DNA的单链能够扩增到近百倍的状态。

由上述分析中可以看出，PCR技术具有较强的特异性和针对性的特点，对检测的物质非常敏感。而在PCR技术应用中的参与物质主要包括五种，分别是引物、酶、D-NTP、模板及Mg2+。其中，引物是PCR技术实现特异反应的关键物质，PCR技术的产物特异性取决于引物和模板DNA的互补程度，在PCR技术的理论中，只要能够获取模板的DNA基因序列，就能够通过设计核苷酸链的方式制作引物，则PCR技术能够在模板DNA中实现体外大量扩增[1]。

引物的设计要符合以下原则：第一，引物的长度在15-30bp之中，20pb为常用，引物的扩增跨度为200-500bp中，在特定的条件中可以增长为10kb的状态。第二，引物的碱基G+C含量应控制在40%-60%之内，太少则会影响扩增效果，过多则会出现非特异条带，随意分布的ATGC应当避免嘌呤或嘧啶核苷酸处于5个以上的成串排列。第三，引物的内部不能出现二级的结构，并且两条引物之间不能出现互补的情况，否则容易出现非特异的扩增条带。第四，引物中应当加上合适的酶切位点，被扩增的靶序列应当寻找合适的酶切位点，有助于克隆分子。第五，引物3′端的碱基要严格要求配对，以避免碱基不配对所导致的PCR技术应用失败情况。

2 PCR技术在食品检测中的应用

2.1 PCR技术在转基因食品中的应用

转基因食品又被称为转基因改性食品，是人类利用生物技术将一些外源的基因转移到动物或植物的基因链中，使其遗传特性被改变，并能够得出多种产物来。利用转基因技术所得出的食品就属于转基因食品，如在植物中转入具有抗体的基因，就可以提升植物对病虫害的抵抗能力。但在目前的转基因食品研究中，生物体内是否携带对人体基因有害的物质，一直是现代转基因技术的研究重点，被社会大众广泛关注。

将PCR技术应用于转基因食品的检测中，可以检查食品中是否含有外源基因DNA或蛋白质的成分，利用PCR技术的敏感性，在食品开发中获得相应的检测数值。由于转基因食品与其他食品有所不同，所以研究转基因食品外源基因的难度也就相对较大，此时技术人员通过转入过程中的启动子和终止子相同特性或标志基因，就能够利用PCR技术的特异性，使检验过程更加简单、方便，而且PCR技术在转基因食品中的应用也能更加快捷。

随着现代科学对转基因食品的研究逐渐深入，食品安全已成为现代生物科学中的重要研究课题，政府部门增加了对转基因食品的研制与生产工作，并在食品的检验与销售等环节，利用PCR技术甄别是否属于转基因食品的范畴。然而受诸多方面因素的影响，PCR技术的检测结构常常受到影响，所以在实际的食品检测中，应用PCR技术时可以与现代技术的分析手段充分结合，让PCR技术能够得到新的应用，并朝着新的方向发展[2]。

2.2 PCR技术在微生物学中的应用

PCR技术检测微生物的原理主要针对微生物的核苷酸急性检测，并在PCR技术中利用高温变形及低温退火等步骤进行DNA基因链的复制与扩增。在传统的食品检测检测中，相关检测步骤非常繁琐，技术人员需要对食品的DNA进行培养、观察、做生理生化反应实验以后，才能获得鉴定的结果，而这种检测方法存在一定误差，并且检测持续时间较长。

利用PCR技术完成食品检测的检测环节仅需要几个小时，复制其中细菌的DNA成分，再通过离心沉淀、滤膜等多种方法，就可以得到一条单独的DNA基因链，再利用电泳法、特异性核酸探针等方式，可以扩增序列。在PCR技术的理论中，通过一个DNA分子就能够完成基因复制操作，而PCR技术也可以进行检测操作。现代分子生物学、细胞生物学及基础免疫学等学科的发展，使科学研究工作得到了有效发展，如今的PCR技术已经精确到分子的水平，在未来的发展中，PCR技术在微生物学中的应用会更加精细和准确[3]。

3 结束语

食品在生产、运输及销售的过程中容易受到外界环境的细菌污染，对于食品检验工作成为非常重要的工序。然而，传统的食品检验难以满足精细化检测的要求，而且效率相对较低。利用PCR技术可以达到理想的检测效果，便于对食品行业进行安全管理。