食品安全检测中关于微生物的快速检测方法

2021-03-30闫灵芝

现代食品 2021年13期

◎ 闫灵芝

（运城学院，山西运城 044000）

近年来，我国有关部门虽然加强了食品安全方面的建设，但还是不能避免食品安全问题的发生。在食品安全中，微生物作为其中的一项污染源也广泛引起了人们的注意，无论是在食品的生产阶段还是运输阶段，都有可能会有微生物的产生，当食品被微生物污染，就很可能会造成食品的变质、损坏，经过人体食用之后会产生相应的疾病。我国以往的微生物检测方式虽然效率和准确度都比较良好，但是需要的工作设备太过繁琐，同时还需要大量的检测人员辅助完成，现阶段经过我国相关技术人员的不懈努力，各种新型的检测技术层出不穷，最大程度上保障我国食品安全问题能够得到有效解决。

1 食品安全检测中关于微生物的分子生物检测技术

1.1 基因芯片检测方法

在现阶段的食品安全检测中，经常会应用到基因芯片的检测方式，即为杂交测序技术。该项技术需要在相应的基片表层中放置大量的核酸探针，并将其同标记之后的样本进行杂交处理，然后经过专业的荧光检测技术将基因芯片进行全方面的扫描和检测，连接计算机，通过计算机的智能化特点，将具体的、有效的数据信息分析整理出来，并做好记录；新型的基因芯片测试方法同以往的测试方法相比，具有很大的优势。该项技术能够通过一个基因芯片对多个不同的微生物进行快速检测，同时使相关工作人员都能够及时了解和掌握到待检测的多种微生物的具体数据信息，对食品安全中的微生物检测提供了很大程度的帮助。基因芯片检测方法具有很多的优点，如微生物检测效率高、检测效果准确、检测自动化程度良好等特点，因此，基因芯片检测技术受到了我国食品安全行业人员的广泛好评，这项技术也被积极应用到我国各行各业中的食品安全检测工作中，另外，部分行业的环境检测工作也需要基因芯片检测方法作为其技术支撑[1]。经过调查和研究发现，近年来，我国施春雷等人经过不懈努力，积极应用基因芯片检测方法，检测了副溶血弧菌为首的多种普遍性的常见病菌微生物，检测结果表明，基因芯片检测方法的灵敏度较高，能在极大程度上符合现阶段食品安全快速检测的具体要求。

1.2 基因探针检测方法

基因探针检测方法也可以称作为寡核苷酸探针检测方法，这项检测技术是由一段序列，即一种能够极大程度上与目的基因互补的核酸序列（如RNA、DNA），其表面存在检测记号并顺序明确，基因探针检测方法能够与目的基因相连接，从而发出相应的杂交信号，这样就能最大限度地判断出需要检测的食物样品中是否含有微生物或者存在哪几种微生物，以此来最大限度地保障我国食品生产行业的安全，进一步推进绿色、环保的食品生产。基因探针的检测方法在一定程度上相似于免疫学的检测方法，同样需要在探针的表面添加相应的记号，比如，放射性同位素、能够发光的荧光物质等等。在过去一段时间中应用的探针检测方法主要运用放射性同位素，但是仅限于符合实验条件的检测活动，因此，现阶段出现了在原有的技术基础上进一步发展的第二代检测方法，即比色计。比色计检测方法由于自身独特的性质，最大限度地推进了无辐射检测方法的发展，并且该项检测技术也拥有比较高的灵敏度。基因探针检测方法是现阶段我国有关于食品快速检测技术中效果较为良好、速度较为快捷的方式之一，但基因探针检测技术在使用过程中还存在一些问题，应用基因探针检测方法进行微生物检测时，每检测完一种微生物，就需要及时制作和准备好下一种微生物检测所需的探针，我国目前的科学技术水平虽然有很大程度的提升，但还存在一定的局限性，还有很多种类的微生物探针没有被制作出来，所以这项技术的发展并不完备，需要相关的技术人员对其进行进一步的创新和研究，从而使我国的食品安全检测技术能够达到有效的提升。

1.3 聚合酶链式反应检测方法（PCR检测方法）

聚合酶链式反应检测方式（PCR）是美国科学家在20世纪80年代初期经过相关的调查和研究发明出来的，该项检测方法是一种能够经过特殊的形式使体外的特殊基因（DNA序列）不断迅速增长的方式，因此，聚合酶链式反应检测方法也被称作为基因的体外扩增检测技术，这项检测技术能够在试管中产生相应的反应，经过几个小时后就能够最大限度地将少量的细微的目的基因或者特殊DNA片段增长到原有的几十万倍甚至是几千万倍、几百万倍不等。聚合酶链式反应检测方法不需要经过复杂的基因克隆技术，就能够将皮克（pg）程度的DNA增长到能够检测到微克的程度，通过这种检测方式能够有效获取到所需数量且准确度较高的DNA复制。现阶段，经过相关技术人员的不断创新和发展。目前我国的聚合酶链式反应检测方法已经有效地作用到食品安全的微生物检测工作中，通过这项技术的检测方式分为以下几种。

（1）通过一个或者是一套特殊的引物和普通引物二者组合而成的引物，这种方式下的聚合酶链式反应检测方式只会产生一种物质。

（2）通过随意一种引物，能够获取到不同的DNA片段混合物，即聚合酶链式反应随机增长多态DNA分析技术，这项检测技术能够在极大程度上检测出有关的腐败菌种。

（3）在对微生物进行检测的过程中，有些微生物的检测工作会在一定程度上干扰、误导聚合酶链式反应检测方法，使最终检测的数据信息出现偏差或是失误，因此，在聚合酶链式反应检测方法的原有基础上，对其进行进一步的创新和研究，最终形成了嵌套多聚酶链反应技术。嵌套多聚酶链反应技术不同于以上两种检测方式的应用，它在检测的过程中需要两套引物。这项技术经过后续的创新和发展，还产生了很多其他技术，例如多重聚合酶链式反应技术等。我国有学者经过研究发现了能够快速检测食品中沙门菌的方法，即定量聚合酶链反应检测法，经实验证明，这项技术提高了检测的准确率和效率，有效地减少了我国食品安全微生物检测工作的检测时间，进一步提高了安全检测效率。

1.4 核酸恒温扩增检测方法

核酸恒温扩增检测技术是和聚合酶链式反应检测方法相比更加快捷、便利的一项检测方法，它是通过在一定不变的温度条件下进一步达到RNA或者是DNA分子数量不断增多的效果，而聚合酶链式反应检测方法则需要不断根据其中的变化反应改变温度条件。目前，在食品安全微生物检测中，应用比较广泛的一种检测方式是环介导恒温扩增检测方法，这项检测方法能够在特定的温度下（60～65 ℃），使DNA数量快速增加，具有很强的灵敏度、准确度、便捷度，极大地提高了食品微生物检测的效率[2]。

2 代谢检测技术

2.1 ATP生物发光检测方法

ATP生物发光检测方法是将氧气、三磷酸腺苷和荧光素作为荧光素酶的载体，有效地将化学能源转变为光能源，并且在这个过程中能够释放大量的光量子。每一个有机体的体内都含有大量的ATP，并且每个微生物体内的细胞中所存在的ATP的数量都是不变的。李利霞通过相关的调查和研究，对ATP生物发光检测方法存在的问题进行了有效改进，例如灵敏度比较低、试剂存储能力较弱、测试结果不准确等，在原有的技术基础上改进了ATP生物发光检测方法的反应条件，并进一步调制出了更加良好的新型酶试剂，并将这项检测方法积极应用到了熟食检测、果汁检测中。

2.2 电阻抗检测技术

电阻抗检测技术能够进一步将实验中的电惰性底物逐渐演变为活性底物，使实验中的电导性能够极大程度的增多，从而进一步降低阻抗能力，另外，可以对实验中的电阻抗数值的变化情况，从而确定和获取有关测试微生物的具体信息数据。将电导率制作成时间和微生物成长的关系曲线图，这样能够根据实验中电阻抗的变化情况，计算出需要检测微生物最原始的数量[3]。

饶红等人通过电阻抗检测方法对食品微生物中的沙门氏菌进行了相关的检测，并在检测的过程中加入了氧化三甲氨，提升了电阻抗变化的灵活程度，同时，其通过计算实验中电阻抗减少的比率，对沙门氏菌进行了检测。一系列的研究表明，电阻抗检测方法能够在一定程度上提高对食品微生物中沙门氏菌检测的准确率和效率。

3 免疫学检测技术

3.1 免疫荧光检测方法

免疫荧光检测方法能够充分地将抗体和抗原进行有效融合，并将其放置于荧光显微镜下进行查看，这样可观察和检测到相关的微生物。免疫荧光检测技术需要在现有的抗体和抗原上做好相应的荧光记号，再通过分析探针的方法对微生物中的抗原和抗体进行检测。荧光素在一定条件下会发出荧光，通过荧光显微镜观察和检测到需要检测的微生物便能确定相关的抗原和抗体。现阶段，我国的免疫荧光检测方法已经积极应用于沙门氏菌等多种微生物的快速检测工作中，并且取得了一定的成效。该项检测技术经过不断地创新和发展，形成了先进的副溶血弧菌荧光抗体检测方法，现已经积极应用于我国的医学疾病检测中，这项技术推进了我国食品安全的建设，也为医学做出了很大的贡献[4]。

3.2 免疫层析检测方法

免疫层析检测方法是20世纪兴起的微生物检测技术，这项检测技术能够最大限度地避免有关的清理工作，同时，还具有操作便捷迅速、简单容易上手的特点，也不需要较多的仪器设备作为检测辅助。免疫层析检测方法非常适用于对食品安全的现场检测。

4 食品安全微生物检测中的快速测试片检测方法

快速测试片检测方法需要通过纸片或者纸模等作为实验载体，同时将培养基和相应的显色物质都放置在上面，经过长时间对所需要测试的微生物的生长和变化情况进行判断，从而确定食品中微生物的种类和特点。针对食品安全微生物的检测中，快速测试片检测方式是一种混合了各专业为一体的检测技术，这项检测技术的优势主要表现如下。①能够进行少量的微生物检测，并且不需要制作准备相应的试剂，也不需要过大的试验设备，同其他检测方法相比，快速测试片法的操作方法更加方便快速。②快速测试片检测方法更加安全，便于对设备进行检验和消毒，同时使用成本比较低，极其容易方便携带和运输，并且，这项检测方法最需要用到的是纸片或者纸模等一类的物质，在检测的过程中并不会有其他废弃物质和废弃液体的产生，能够保护环境。③快速测试片检测方法运用到的设备非常简单，有利于检测人员对其进行清洗和整理，降低了检测人员的工作量，受到检测人员的广泛好评。④快速测试片检测方式有效避免了微生物细胞受损的缺陷，所以可以在各种环境中运用。⑤快速测试片检测方式能够在检测取样阶段进行接种工作，有效地避免了由于检测时间过长而导致微生物数量发生变化的问题。⑥快速测试片检测方式不需要检测人员进行准备工作，和其他检测方式相比，该检测方式在极大程度上降低了准备时间，能够保证检测工作的准确性和标准性[5]。