PCR技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用研究

趙軍

伴隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展和生活水平的不斷提升，人們對食品安全的關(guān)注程度也日益提高。為了最大程度的保證食品安全，監(jiān)督檢驗部門的作用不可或缺，而利用更加先進的技術(shù)設(shè)備來做好食品安全檢查也就成為食品安全監(jiān)督檢驗部門的重要職責(zé)。其中，微生物檢測是食品安全檢測的重要內(nèi)容，應(yīng)用PCR技術(shù)對于提高食品安全檢驗?zāi)芰退骄哂兄匾饬x和作用。相對于傳統(tǒng)微生物檢測技術(shù)，PCR技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯，可以針對特定生物體外的特定DNA序列進行快速擴充，從而簡化了檢測流程，提高了檢測效率。

一、PCR技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用流程

1.引物設(shè)計。引物設(shè)計的質(zhì)量直接影響PCR的擴增特異性，而在微生物檢測中，不管是致病菌檢測還是非致病菌檢測，都需要確保樣本有足夠的擴增特異性，如果這方面達不到要求，就很難保證PCR檢測結(jié)果的質(zhì)量。所以，將PCR應(yīng)用于食品安全質(zhì)量檢測中，首先需要解決的就是引物設(shè)計。另外，食品的遺傳背景分析也是非常重要的一個環(huán)節(jié)，引物設(shè)計受此影響比較明顯，在引物設(shè)計之前，必須做好檢測對象的遺傳背景分析。這一點依賴于檢測人員的知識與經(jīng)驗積累，一般情況下，檢測人員對常見食品的遺傳背景都非常了解，只有比較特殊的食品或者并非經(jīng)常檢測的食品，才需要特意了解其檢測背景。

2.模板制備。在PCR技術(shù)當(dāng)中，模板制備是一個非常重要的環(huán)節(jié)，其重要性主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面，檢測食品樣本的模板純度與分子數(shù)的明確能使樣本具備被測的條件，如果連這一條件都不具備，PCR就很難進行，也就無法將其應(yīng)用于食品安全質(zhì)量檢測。另一方面，模板制備的質(zhì)量會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，模板制備的過程中需要盡可能地將樣本中存在的PCR抑制因子去掉，也要將DNA蛋白與有機溶劑移除，這樣才能盡可能地提高模板制備的質(zhì)量，為提高樣本檢測質(zhì)量創(chuàng)造條件。

二、PCR技術(shù)在食品檢測中的應(yīng)用形式

1.PCR技術(shù)在食品致病菌檢測中的應(yīng)用。致病菌檢測是食品檢測的重要項目之一，傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相對比較繁瑣，要經(jīng)過富集培養(yǎng)、分離培養(yǎng)等多個環(huán)節(jié)，檢測時間也比較長，可能需要5天甚至更長時間，在一定程度上限制了食品監(jiān)督檢驗機構(gòu)的工作能力。PCR技術(shù)應(yīng)用以后，檢測的效率會明顯提升，因為此種技術(shù)的使用環(huán)節(jié)比較少，1天之內(nèi)就可以完成檢測。在檢測的過程中，先通過電泳法檢測0.1mg的DNA中拷貝模板程序數(shù)量，再使用PCR擴增細(xì)菌中殘留的保守rDNA片進行檢測。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，PCR技術(shù)不需要進行致病菌培養(yǎng)就可以完成檢測，檢測過程比較簡單。具體檢測程序如下：（1）富集細(xì)菌細(xì)胞，使用離心沉淀與濾膜過濾的方式，對檢測食品樣本中的細(xì)菌細(xì)胞進行分析。（2）裂變細(xì)胞，其目的是獲得細(xì)胞中的DNA，并通過新獲得的細(xì)菌細(xì)胞與DNA特異性序列，為致病菌檢測做好準(zhǔn)備。（3）使用電泳法和特異性核酸探針完成DNA序列的檢測，確定細(xì)菌的種類和數(shù)量。

PCR技術(shù)早期主要用于沙門氏菌的檢測，現(xiàn)已形成一套比較成熟的方案，并且經(jīng)過實踐驗證，能夠完全滿足沙門氏菌的檢測需要。在長期的實踐中還形成了一些新的檢測方法，比如多重化PCR檢測技術(shù)、套式技術(shù)檢驗等，這些檢驗技術(shù)更加便捷，檢驗結(jié)果也更加可靠。另外，探針雜交有機技術(shù)等也日益成熟，在實踐中發(fā)揮了非常重要的作用。伴隨著技術(shù)的成熟與發(fā)展，PCR技術(shù)的應(yīng)用范圍也在不斷拓展，除了沙門氏菌之外，金黃色葡萄球菌也可以采用此種方法進行檢測，在檢測的過程中主要將PCR技術(shù)與基因探針結(jié)合使用，檢測結(jié)果也比較準(zhǔn)確可靠。另外，利用PCR技術(shù)也可以檢測金黃色葡萄球腸霉菌的SEB基因，能夠滿足食品安全檢測的需要。

2.PCR技術(shù)在食品非致病菌檢測中的應(yīng)用。PCR技術(shù)不僅可以用于致病菌的檢測，也可以用于食品當(dāng)中的非致病菌檢測，但是應(yīng)用范圍有一定的局限性，主要用于食品當(dāng)中的乳酸菌檢測。乳酸菌廣泛分布于自然界當(dāng)中，是一種具有較高生物化學(xué)價值的非致病菌類。從研究資料來看，大部分乳酸菌都是對人體有益的，但是也有一部分乳酸菌可能會對人體健康產(chǎn)生一定的危害。另外，乳酸菌對生長環(huán)境并沒有太高的要求，即便是在真空環(huán)境下也可以長期生存。因此，在食品生產(chǎn)中，乳酸菌不僅可以作為一種添加劑來使用，也可以作為防腐材料來使用，可以顯著降低食物的腐敗率，提高食物的保質(zhì)期。將PCR技術(shù)應(yīng)用于食品當(dāng)中的乳酸菌檢測，需要掌握乳酸菌的產(chǎn)生規(guī)律，快速獲取存儲于乳酸菌當(dāng)中的菌落信息，再通過引物設(shè)計檢查乳酸菌的發(fā)酵過程，然后通過檢測了解食品當(dāng)中的乳酸菌類型以及保質(zhì)期之內(nèi)的腐敗度。另外，現(xiàn)有的PCR技術(shù)在一些生物實驗室當(dāng)中也可以用于乳酸菌含量的檢測，比如采用乳酸菌發(fā)酵的酸奶中所含有的乳酸菌含量的檢測，從應(yīng)用效果來看，能夠比較準(zhǔn)確地測定食品當(dāng)中的乳酸菌含量。

三、在食品檢測中應(yīng)用PCR技術(shù)的注意事項

1.PCR模板制備的有效性。PCR模板制作是此種技術(shù)在食品安全檢測過程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，所制造的模板是否有效直接關(guān)系到食品安全檢驗結(jié)果。之所以要重視這一點，一個非常重要的原因是生活環(huán)境和食品當(dāng)中存在著成千上萬種PCR抑制因子，這些抑制因子如果存在于PCR模板當(dāng)中，會影響DNA的提取以及蛋白質(zhì)有機溶劑的去除過程，導(dǎo)致DNA的提取不完整或者是不能反映檢測對象的實際致病菌和非致病菌的真實狀況，導(dǎo)致一些致病菌和非致病菌無法檢測出來，直接影響到檢測結(jié)果的可靠性。

2.注意檢測過程中的污染問題。在當(dāng)前的食品安全質(zhì)量檢測過程中，監(jiān)督檢驗機構(gòu)都是通過采集樣本進行檢測的方式進行，如果樣本在保存或者運輸過程中被污染，即便是使用了很先進的技術(shù)，也無法反映其真實的質(zhì)量安全狀況。另外，在使用PCR技術(shù)進行檢測的過程中，也可能出現(xiàn)樣本或者是制備的模板被污染的情況。要想有效避免此類問題的出現(xiàn)，在使用PCR技術(shù)進行檢測的過程中，既要注重操作過程中的無菌控制，又要根據(jù)檢測工作的需要勤換槍頭，確保在檢測過程中不會出現(xiàn)交叉污染或者是樣品被污染的情況，從而最大程度地保證檢測結(jié)果的客觀性和準(zhǔn)確性。

3.要保證檢測對象的生物活性。一些食品需要保持生物活性才能進行檢測，比如核酸物質(zhì)食品的微生物檢測，只有保持生物活性才能提取到DNA的信息，并為PCR的擴增創(chuàng)造良好的條件，因為PCR技術(shù)在檢測過程中是針對DNA進行檢測的，而不是使用活細(xì)胞進行檢測的。當(dāng)然，是否保持生物活性會影響檢測結(jié)果，卻不會影響檢測過程，并且此種技術(shù)本身也無法區(qū)分細(xì)胞的死活。但是檢測對象無法保持生物活性，必然會對檢測結(jié)果造成很大的影響。

總之，PCR是一種比較先進的檢測技術(shù)，在微生物檢測領(lǐng)域得到了比較廣泛的應(yīng)用，在食品安全質(zhì)量檢測方面也取得了不錯的效果。從搜集到的資料來看，伴隨著技術(shù)的發(fā)展，PCR檢測技術(shù)不斷成熟，應(yīng)用范圍也不斷拓展。國內(nèi)的食品監(jiān)督檢驗機構(gòu)在應(yīng)用PCR技術(shù)進行食品微生物檢測時，要不斷探索新的檢測技術(shù)，進一步拓展應(yīng)用領(lǐng)域，使其在食品安全質(zhì)量檢測中發(fā)揮更大的作用。