費(fèi) 揚(yáng)

大安市食品檢驗(yàn)檢測中心，吉林 大安 131300

從食品生產(chǎn)到消費(fèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)中均可受到各種微生物污染，危害食用者健康。根據(jù)相關(guān)法律法規(guī)開展微生物檢驗(yàn)，是確保食品符合安全標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵。食品微生物學(xué)檢驗(yàn)是運(yùn)用微生物學(xué)的理論與技術(shù)，研究食品中微生物的種類、特性等，建立食品微生物學(xué)檢驗(yàn)方法和確定食品衛(wèi)生的微生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的一門應(yīng)用性科學(xué)。食品的微生物數(shù)量和種類的檢測可通過微生物的分離培養(yǎng)、生理生化反應(yīng)、顯微鏡檢查等方法，以便對(duì)食品的質(zhì)量及加工過程中的衛(wèi)生情況進(jìn)行可靠的評(píng)價(jià)。發(fā)展迅速、準(zhǔn)確、高效的現(xiàn)代食品微生物檢測技術(shù)[1]，可以快速檢出食品病原微生物，迅速評(píng)價(jià)食品衛(wèi)生質(zhì)量，避免和降低食品微生物污染對(duì)人體健康的危害。本文分析了食品微生物檢驗(yàn)的基本原理，闡釋食品微生物快速檢測技術(shù)和分子生物學(xué)技術(shù)在食品微生物檢驗(yàn)中的應(yīng)用，展望食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。

1 基本原理

要通過試驗(yàn)觀察和分析食品中特定微生物的存在和含量，通常需要從微生物獨(dú)特的生物與化學(xué)特性著手，分析其自身分子結(jié)構(gòu)特征和新陳代謝規(guī)律，找到能用試劑和標(biāo)識(shí)物實(shí)施檢驗(yàn)檢測的方法。通過定性檢測可以判定特定種類微生物是否對(duì)食物造成了污染，通過定量檢測可以判定食物中致病細(xì)菌的具體含量。經(jīng)典的食品微生物檢測技術(shù)耗時(shí)長、效率低、敏感性差，不能及時(shí)檢出食品中的病原菌。

1.1 定性檢測技術(shù)原理

在食品微生物檢測技術(shù)中，定性檢測技術(shù)通常是利用大腸桿菌等常見細(xì)菌的DNA 結(jié)構(gòu)、繁衍過程中分解食品中的營養(yǎng)元素并產(chǎn)生與釋放的特定物質(zhì)以及其對(duì)特種抗原、抗體的特異反應(yīng)，從而用按照標(biāo)準(zhǔn)取樣和進(jìn)行初步處理的試樣進(jìn)行試驗(yàn)。在培養(yǎng)基或符合試驗(yàn)要求的試劑盒、專用試驗(yàn)檢測儀器中，觀察并記錄試樣、標(biāo)識(shí)物和含有試驗(yàn)制劑的底物的反應(yīng)，根據(jù)不同試驗(yàn)方法的相應(yīng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，通常依據(jù)標(biāo)識(shí)物和底物顏色變化或采集到的數(shù)據(jù)，可定性判斷試驗(yàn)結(jié)果。分子生物學(xué)方法目前是十分高效準(zhǔn)確的檢測技術(shù)，通過識(shí)別有害細(xì)菌DNA 結(jié)構(gòu)或其中含有的聚合酶，來檢測食品是否受到了污染。

1.2 定量檢測技術(shù)原理

食品微生物定量檢測技術(shù)相對(duì)比較復(fù)雜，通常也能用于定性檢測?；谑称钒踩茖W(xué)評(píng)價(jià)食品中有害微生物的含量，需要通過試驗(yàn)獲得可表征細(xì)菌數(shù)量的直接或間接數(shù)據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)原理分析并比對(duì)已有的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)得到具體細(xì)菌含量。在常用檢測方法中，酶聯(lián)免疫、電阻抗和放射測量技術(shù)等都可達(dá)到檢測目的。在定量檢測常見致病菌時(shí)，通過計(jì)算因其代謝或繁衍產(chǎn)物造成的培養(yǎng)基、試驗(yàn)底物等物理化學(xué)性質(zhì)參數(shù)的變化，分析計(jì)算細(xì)菌的含量。

2 快速檢測技術(shù)

傳統(tǒng)食品中微生物檢測需要在實(shí)驗(yàn)室完成，要經(jīng)較長時(shí)間試樣培養(yǎng)和不間斷觀察記錄，不僅過程易出現(xiàn)人為紕漏，且檢測效率很低。依據(jù)相關(guān)檢測技術(shù)原理可開發(fā)出了快速檢測技術(shù)和儀器，具有定性定量檢測致病菌的功能。

2.1 根據(jù)檢測原理制做試劑盒和應(yīng)用配套分析工具

目前應(yīng)用較多的食品微生物檢測產(chǎn)品是專用試劑盒和配套的分析工具，檢測人員只需要將按照標(biāo)準(zhǔn)程序處理過的試樣加入試劑盒，即可便捷的獲得結(jié)果，無需進(jìn)行漫長的細(xì)菌培養(yǎng)。比較成熟的技術(shù)包括基于微量生化法、抗體檢測和免疫分析原理的試劑盒[2]，配以廠商的專用分析軟件，用于甄別食品微生物種類與含量。

2.2 研發(fā)全自動(dòng)檢測儀器

全自動(dòng)微生物檢測儀器應(yīng)用了先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，無需人工干預(yù)即可完成細(xì)菌的定性定量檢測整個(gè)流程，以圖形或文字形式的提供檢測結(jié)論，直觀判斷被檢測食品是否符合安全標(biāo)準(zhǔn)。這些儀器最大優(yōu)點(diǎn)是檢測過程非常短暫，只需幾分鐘就能夠完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和分析過程。基于微處理器的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集與分析，完全避免了發(fā)生人為失誤或受到主觀因素的影響。目前常見的有基于酶聯(lián)免疫檢測原理的儀器以及全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)[3]，能夠有效檢測數(shù)百種微生物。

3 分子生物技術(shù)的應(yīng)用

應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)可以提高檢測準(zhǔn)確性[4]。

3.1 核酸雜交法

核酸雜交法是利用各種雜交技術(shù)，對(duì)食品標(biāo)本進(jìn)行雜交實(shí)驗(yàn)，利用互補(bǔ)核苷酸序列，通過基配對(duì)方法[5]排列成非共價(jià)鍵，將需要通過檢驗(yàn)的物質(zhì)形成穩(wěn)定的同源或異源雙鏈分子。使用雜交技術(shù)標(biāo)記同位元素，之后可對(duì)各種元素進(jìn)行排列。不同的物質(zhì)在分子結(jié)構(gòu)上會(huì)有不同的排列順序和分子數(shù)目，實(shí)驗(yàn)人員可根據(jù)結(jié)果呈現(xiàn)，對(duì)比出每種元素的成分種類與含量。

3.2 質(zhì)粒DNA 圖譜分型技術(shù)

DNA 是一種遺傳物質(zhì)。質(zhì)粒DNA 圖譜分型技術(shù)原本用于檢測細(xì)菌病毒和噬菌體等原核生物。食品安全尤其是微生物污染問題日益突出，可利用該技術(shù)檢測食品中微生物的含量。即通過相應(yīng)技術(shù)提取物質(zhì)DNA，利用凝膠電泳分離法進(jìn)行純化處理，處理后的DNA 要在質(zhì)粒圖譜引導(dǎo)下觀察。如果發(fā)現(xiàn)兩種物質(zhì)具有同樣分子質(zhì)量，只是排列序位上有相應(yīng)不同，則說明食品中含有一些變異元素。

3.3 染色體DNA 限制性內(nèi)切酶分析技術(shù)

限制性核酸內(nèi)切酶是可以識(shí)別特定的核苷酸序列，并在每條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵進(jìn)行切割的一類酶，切下的DNA 前段經(jīng)過分離純化得到很多線狀DNA 分子，把兩個(gè)或多個(gè)基因圖譜進(jìn)行對(duì)比觀察得到結(jié)果。大部分病原體微生物都適用這種方法，但是一個(gè)細(xì)菌中有很多堿基序列，數(shù)量眾多且繁瑣，導(dǎo)致檢驗(yàn)過程較艱難，且有些會(huì)有一些無用的堿基序列。脈沖場凝膠電泳是一種分離大分子DNA 的方法。在普通凝膠電泳中，大DNA 分子（＞10 kb）移動(dòng)速度接近，很難分離形成足以區(qū)分的條帶。在脈沖場凝膠電泳中，電場不斷在兩種方向（有一定夾角，不是相反的兩個(gè)方向）變動(dòng)。DNA 分子帶有負(fù)電荷，會(huì)朝正極移動(dòng)。相對(duì)較小的分子在電場轉(zhuǎn)換后可以較快轉(zhuǎn)變移動(dòng)方向，而較大的分子在凝膠中轉(zhuǎn)向較為困難，小分子向前移動(dòng)的速度比大分子快。脈沖場凝膠電泳可用來分離大小從10kb 到10 Mb 的DNA 分子。

4 食品微生物檢測技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1 食品微生物代謝技術(shù)

代謝技術(shù)是一種十分重要的食品微生物檢驗(yàn)技術(shù)。在使用食品微生物代謝技術(shù)時(shí)，一般將抽取食品樣品放入培養(yǎng)基中，在培養(yǎng)過程中對(duì)在培養(yǎng)基中產(chǎn)生的最終代謝產(chǎn)物或中間產(chǎn)物進(jìn)行檢驗(yàn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)食品微生物成分或含量的檢驗(yàn)。此技術(shù)在檢測食品微生物中的酵母菌、大腸桿菌方面，具有較為普遍和廣泛的應(yīng)用。通過對(duì)食品微生物中細(xì)菌生長時(shí)產(chǎn)生的酶物質(zhì)分析，采用相應(yīng)試劑進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，從而明確微生物種類和數(shù)量。

4.2 食品微生物免疫檢測技術(shù)的應(yīng)用

免疫檢測技術(shù)是食品微生物檢驗(yàn)的一種主要檢驗(yàn)技術(shù)。免疫檢測技術(shù)主要是利用免疫學(xué)原理，通過了解、識(shí)別和結(jié)合目標(biāo)微生物抗原體特異性相關(guān)知識(shí)，在產(chǎn)生相應(yīng)免疫學(xué)反應(yīng)的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)食品中微生物的檢驗(yàn)?？乖漠a(chǎn)生能充分刺激動(dòng)物免疫系統(tǒng)，使其細(xì)胞能通過發(fā)生免疫現(xiàn)象最終產(chǎn)生與抗體特異性結(jié)合的特殊物質(zhì)，通過分離鑒定此類物質(zhì)，獲得相關(guān)微生物的信息。在使用抗原物質(zhì)時(shí)，能發(fā)現(xiàn)其擁有較高的分子含量以及相對(duì)復(fù)雜性的分子結(jié)構(gòu)。在食品微生物檢驗(yàn)中，一切物質(zhì)都能被作為抗原，通過與特異性抗體之間發(fā)生的反應(yīng)，定性和定量測定食品微生物。

4.3 食品微生物抗體檢測技術(shù)的應(yīng)用

抗體檢測技術(shù)是食品微生物檢測中常用的一種檢測技術(shù)。在使用抗體檢驗(yàn)技術(shù)中，可根據(jù)其原理不同分為乳膠凝集反應(yīng)和酶聯(lián)免疫吸附法。乳膠凝集反應(yīng)通過抗原抗體特異性的相互結(jié)合進(jìn)行凝聚性反應(yīng)，通過觀察具體的凝聚反應(yīng)明確食品微生物種類和含量。

食品微生物檢測技術(shù)是利用食品微生物學(xué)的基礎(chǔ)理論與技能、細(xì)菌的生化試驗(yàn)和血清學(xué)試驗(yàn)的基本知識(shí)，在掌握與食品檢驗(yàn)中的有關(guān)微生物特性的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)的檢驗(yàn)方法，及時(shí)準(zhǔn)確地對(duì)食品樣品做出食品衛(wèi)生檢驗(yàn)報(bào)告，為食品安全生產(chǎn)及衛(wèi)生監(jiān)督提供科學(xué)依據(jù)，在食品安全和檢測方面起著至關(guān)重要的作用。隨著食品加工流通模式的轉(zhuǎn)變，對(duì)食品微生物檢測技術(shù)實(shí)效性和靈敏度的要求越來越高。針對(duì)不斷出現(xiàn)的新的有害微生物污染模式，需要不斷完善檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和創(chuàng)新檢測技術(shù)方法，嚴(yán)格執(zhí)行《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn)》，通過嚴(yán)格的質(zhì)量控制[6]，獲得客觀準(zhǔn)確的定性和定量檢測結(jié)果，切實(shí)保障食品安全。