◎ 王麗萍,王東銘,張躍鳴,徐明揚,秦蕓樺
(浙江公正檢驗中心有限公司,浙江 杭州 311305)
近年來,我國市場上的食品種類越來越多,滿足了人們各種食用要求,但食品市場的爆發(fā)也帶來了食品安全威脅,給行業(yè)監(jiān)管帶來了巨大的工作壓力。隨著人們對食品安全問題的日漸重視,各個食品生產(chǎn)廠家在食品生產(chǎn)的過程中,需要加強食品安全檢測,通過微生物檢測等技術對食品進行全面把關,判定食品是否存在安全問題,實現(xiàn)規(guī)范、安全生產(chǎn),提高企業(yè)在市場上的公信力和影響力。
在食品安全檢測方面,利用微生物檢測技術開展安全檢測時,應重視食品污染程度檢測。菌落總數(shù)是食品檢樣經(jīng)過處理,在一定條件下(如培養(yǎng)基、培養(yǎng)溫度和培養(yǎng)時間等)培養(yǎng)后,所得每g或每mL檢樣中形成的微生物菌落總數(shù),是判定食品污染程度的標志。大腸菌群是在一定培養(yǎng)條件下能發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧和兼性厭氧革蘭氏陰性無芽胞桿菌。針對這一檢測內(nèi)容,一般可采用MPN法和VRBA平板計數(shù)法,可以根據(jù)檢測結(jié)果來分析食品糞便的污染程度,獲得準確的食品安全性評價結(jié)果[1]。
現(xiàn)行的食品安全法律法規(guī)明確規(guī)定了食品中微生物的限量值,一旦超出了這一限量值,食品安全將難以保障。在開展食品安全檢測時,除了要進行污染程度的檢測,更需要進行致病菌檢測。食品中的致病菌并非只有一種,在開展檢測工作時要根據(jù)致病菌類型來進行檢測方法的選擇,比如,很多食品在檢測時,都會將沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和蠟樣芽胞桿菌作為重點的致病菌檢測對象。我國食品中沙門氏菌的限量值為不得檢出,金黃色葡萄球菌的限量值為n=5,c=1,m=100,M=1 000,即同一批次的5個樣品中金黃色葡萄球菌的含量≤100 CFU·g-1,或有1個樣品金黃色葡萄球菌的含量在100~1 000 CFU·g-1,則該批次樣品合格;若有1個以上樣品金黃色葡萄球菌的含量在100~1 000 CFU·g-1或有任一樣品的金黃色葡萄球菌的含量大于1 000 CFU·g-1,該批次樣品不合格。雖然國家標準對食品中的蠟樣芽胞桿菌未作要求,但當食品中蠟樣芽胞桿菌總量處于108~109CFU·g-1時,也可能出現(xiàn)食物中毒。因此,任何類型的食品安全檢測中,都要重視致病菌檢測。
基因探針技術屬于微生物檢測技術中的一種,是利用同位素、生物素等來進行已知序列核苷酸的檢測。其檢測實現(xiàn)了分子雜交技術與目的基因的高度結(jié)合,在二者高度結(jié)合的條件下,也就同步產(chǎn)生了雜交信號,借助于這些信號就可以進行相應的基因識別。根據(jù)當下的技術發(fā)展現(xiàn)狀,基因探針技術下的基因探針標記尤為重要,具體包含了同位素標記和非同位素標記兩種方法。使用同位素標記方法,特異性相對突出,可在極短的時間內(nèi)得到食品中病原微生物的信息,但同位素標記檢測也存在著一定的不足,表現(xiàn)為:當進行同位素標記時,可能會出現(xiàn)一定的放射性污染,這些污染產(chǎn)物對人體的危害較大;同位素基因探針下的半衰期相對較短,需在檢測的同時進行對應的安全處理;紫外線照射后極易出現(xiàn)分解現(xiàn)象,干擾正常的檢測工作;標本中的內(nèi)源性生物蛋白質(zhì)與其他糖蛋白可能會導致背景加深、非特異性反應[2]。而非同位素標記卻恰好可以解決同位素標記中的這些問題,在利用基因探針技術開展檢測工作時,可根據(jù)檢測對象的特點選擇標記的類型。
當下的食品安全檢測工作開展時,基因探針技術的應用范圍廣,但使用該技術開展檢測工作時,每檢測一種菌就需要一種探針,雖存在檢測效率方面的優(yōu)勢,但因為檢測量大,需要對大量的樣品進行培養(yǎng),樣品培養(yǎng)增大了檢測處理難度,使其推廣應用存在一定的限制。
聚合酶鏈式反應技術的出現(xiàn)突破了樣品培養(yǎng)的限制,可經(jīng)由擴增DNA或者增加檢測樣品中的核苷酸片段來獲得對應的檢測結(jié)果,其檢測的技術原理為:在加熱處理下,雙鏈DNA可被裂解為兩條單鏈DNA,形成DNA聚合酶模板,在此基礎上進入降溫處理環(huán)節(jié),將前期所得到的核苷酸引物與DNA分子的互補序列依次實施退火和升溫處理,在這些處理工序下,酶促延伸引物和DNA可以直接配對形成新的模板,最后開展多次加熱處理,進入退火與延伸的循環(huán)階段。通常情況下,退火溫度越高,擴增的特異性越理想,所合成的DNA片段越大,也就意味著在合成過程中需要更多的時間。在每一次循環(huán)流程結(jié)束后,靶向DNA可擴增一倍,在循環(huán)40次以后基本可達到100萬倍的擴增目標。在擴增結(jié)束以后,經(jīng)由凝膠電泳、紫外核酸檢測儀來進行DNA擴增結(jié)果的全面檢測,得到相應的檢測結(jié)果。
在利用生物傳感器技術開展食品安全檢測工作時,為得到準確的檢測結(jié)果,需將抗體、核酸、多糖化合物等生物受體復合物與物理化學傳感器進行有效連接,這些不同要素相互連接后,抗原與抗體之間會發(fā)生明顯的相互作用,對特異性生物情況進行觀測就可識別異常情況。復雜樣品的生物光譜、過敏反應等可利用生物傳感器技術來判斷;對檢測結(jié)果進行分析可確定微生物種類、耐藥性等信息[3]。目前,很多生物傳感器都獲得了商業(yè)上的成功,如發(fā)酵傳感器、微生物傳感器、細胞傳感器等,在未來的生物傳感器技術發(fā)展中,應加大在微生物敏感性方面的技術創(chuàng)新。
生物芯片技術在食品安全檢測方面也十分有效,被稱為DNA微陣列技術,在利用這一技術開展相應的檢測工作時,需構(gòu)建對應的微點陣列,該陣列是在預定位置上固定的固相載體上的多個核酸分子所形成的,這些核酸分子的面積非常小。在食品安全檢測中,要發(fā)揮生物芯片技術的優(yōu)勢,需進行核酸片段的標記,在特定的環(huán)境條件下,確保互補核酸片段可以與載體上的核酸分子進一步雜交,經(jīng)由所配備的芯片閱讀儀,可在對雜交信號分析的基礎上得到關于食品安全的對應結(jié)果[4]。從本質(zhì)來看,生物芯片技術為雜交技術,這一技術具有高度的集成化特征,克服了傳統(tǒng)雜交技術在檢測方面的諸多限制,雖然具有自動化的特點,但因為芯片制作和樣品標記中需注意的要點較多,使其在一些食品安全檢測時存在一定的限制。
食品安全檢測中的免疫學技術包含了多種的技術,主要包括以下2種:①免疫熒光技術。在抗原或者抗體上進行具有熒光的色素標記,而這些色素不會對該抗原或者抗體產(chǎn)生任何的干擾,在標記以后,這些色素就會與對應的抗原或者抗體進行有效結(jié)合,利用熒光顯微鏡就可以進行特異性熒光反應的觀測。沙門氏菌、葡萄菌毒素、單核細胞李斯特氏菌等的檢測中,免疫熒光技術的優(yōu)勢較明顯。此技術雖具有檢測速率高的優(yōu)勢,但操作流程繁多。②酶聯(lián)免疫吸附技術。在固相載體上進行抗體或者抗原的吸附,隨后開展免疫酶染色,底物染色以后,對有色底物開展定量化分析,就可以得到待測物質(zhì)的含量。酶聯(lián)免疫吸附技術結(jié)合了免疫熒光與放射免疫的優(yōu)勢,兼具高效性、可定量分析、標記物穩(wěn)定方面的優(yōu)勢,在雜色曲霉、白地霉等的檢測中十分有效。
生物生化產(chǎn)物檢測技術主要有以下幾方面的技術:①電阻抗技術。細菌處于不斷生長的階段,大分子物質(zhì)可逐步在此過程中降解為活躍帶電小分子,經(jīng)由對阻抗電變化微弱程度的檢測,就可以獲得關于細菌數(shù)量的信息。這一檢測技術靈活性高,便捷性強。②微熱量技術。細菌在生長時伴隨著一定的熱量產(chǎn)生,通過對熱量變化規(guī)律的掌握,就可以進行細菌的識別與鑒定,因為不同類型的細菌在生長時產(chǎn)生的熱量也有各自的特點,利用這一檢測技術的成本投入較低,可在短時間內(nèi)快速得出檢測結(jié)果[5]。③放射檢測法。細菌生長時,碳水化合物可被分解產(chǎn)生二氧化碳,對碳水化合物分子進行放射性標記后,直接通過對細菌生長階段的二氧化碳檢測,就可以得到細菌檢測結(jié)果。
隨著人們對食品安全問題的日漸關注,很多現(xiàn)代化檢測儀器逐步被應用到了檢測工作中,主要為:①紅外線光譜檢測技術。對致病菌進行近紅外光譜的掃描,獲得細胞壁的組成成分、生物分子結(jié)構(gòu)等信息,在此基礎上分離出致病菌的特異性光譜帶,建立細菌紅外光譜數(shù)據(jù)庫,通過檢索數(shù)據(jù)庫的方式快速得到食品中致病菌信息。②流動細胞技術。借助于流式細胞儀來完成對致病菌的細胞懸液的檢測,所得到的熒光濃度與DNA片段的大小有著一定的關系,實現(xiàn)致病菌絕對計數(shù)。
當下食品行業(yè)雖發(fā)展迅速,但食品安全問題時有發(fā)生,國家在食品安全監(jiān)管方面的投入刺激了食品安全檢測技術的發(fā)展,微生物檢測技術的類型多樣,技術先進性明顯,為利用微生物檢測技術得到準確的檢測結(jié)果,應根據(jù)食品特性來進行對應的檢測技術選擇和應用。