食品安全快速檢測技術發展研究

孫長華　郭麗娜　邢宇

食品安全問題是關系到國計民生的大事，也是我國乃至全世界的都格外關注的問題。食品安全檢測技術可以有效的保障食品安全，為相關部門提供重要的技術支撐。目前，我國的農業生產仍以散戶經營為主，而食品廠商大部分也屬小微企業，由于大型儀器設備很難在田間地頭、批發市場或者進出口岸實現快速檢測，所以便攜式的低成本的食品安全快速檢測技術就應運而生，并且具有別樣的意義。快速檢測技術具有如下明顯的優勢：第一，檢測速度快，可操作性強；第二，樣品不需要預處理或者只需簡單的前處理便可進行正常檢測；所需檢測試劑用量少、成本低、無公害；第三，具有足夠的靈敏度及可靠性，滿足相關標準和規范的要求；第四，具有良好的選擇性和特異性，可以實現對目標物的精準識別；第五，具有足夠小的體積或者可實現便攜，有些方法可實現自動化。近年來，隨著經濟技術的發展，我國食品安全快速檢測技術得到了大幅發展，并取得了一定的成績。

常用食品安全快速檢測技術概述

目前，食品安全快速檢測技術種類繁多，其中比較常用的方法主要有快速檢驗紙片法、免疫學技術、分子生物學檢測方法等。

快速檢測紙片法。快速檢驗紙片法是基于微生物檢測的原理，根據菌種不同可以分為不同類型的檢驗紙片，如大腸桿菌、葡萄球菌等，此種快速檢測方式與傳統的發酵法檢測方式具有很高的相關性，例如，采用大腸桿菌快速檢驗紙片法對餐具表面進行檢測，其靈敏度和特異性與發酵法相似度極高，而且還兼具可操作性強、檢測速度快，節省成本等優點。PF試紙是由美國3M公司生產的用于快讀檢測大腸桿菌的試紙，其中加入了顯色劑和染色劑，可以明顯提升檢測的效果，而且還克服了熱瓊脂法難以實現受損細菌恢復的缺點，傳統大腸桿菌檢測方法給出的是MPN值，而PF試紙可以精確的給出每克待檢樣品中大腸菌群的數量，這是傳統方法無法實現的。霉菌快讀檢測試紙可以精確、快速的給出食品中霉菌的分布情況，其與國際法具有相似的檢出率，而且菌落典型，更易進行檢出和判斷。紙片熒光法是基于酶-底物反應原理而形成的檢測方法，是通過特定酶的檢測來進行菌種及菌落數的判定的，所以只需要對大腸桿菌相關酶的活性進行檢測，將熒光產物在特定波長紫外光下進行觀察，即可實現對大腸桿菌的定量。

免疫學技術。免疫學技術是基于抗原與抗體特異性結合反應的原理，再通過免疫放大技術對細菌進行識別的技術，其可以在增菌后不分離的狀態下實現菌類的篩選。因為抗原抗體反應具有較強的特異性，所以此種技術分為很多種方法，在食品安全快速檢測領域主要有免疫磁珠分離法、免疫乳膠試劑法等。抗原抗體反應時間較快，所以免疫學技術具有較高的靈敏度，可以在較短的時間內完成菌體的檢測，例如，免疫磁珠分離法可以將快速的將樣品中存在的少量的微生物進行收集和濃縮，為下一步的研究工作提供支持。再如膠體金免疫層析技術可以制成膠體金探針，并可利用復合方式將其制成免疫層析條，可以實現對沙門氏菌的快速檢測，具有良好的應用前景。

分子生物學檢測方法。分子生物學檢測方法是基于聚合酶鏈式反應而形成的檢測方法，也被稱為PCR技術，在分子生物學領域得到了廣泛的應用。PCR技術主要是利用各菌種的核酸序列，設計出相應的引物，然后在對所提取出的核酸序列進行擴增，這樣就可以通過特定的手段實現對擴增結果的觀察，PCR技術整個過程所需消耗的時間在24小時以內。隨著科學技術的進步，PCR技術也得到了很大的發展，衍化出了特異性更強、靈敏度更高的檢測技術，如熒光定量PCR技術、免疫捕獲PCR技術等。

免疫捕獲PCR技術。本技術是免疫學技術與PCR技術的有機結合，是基于抗體與抗原特異性反的應免疫學機理， 首先采用特異性的抗體對樣品中的病原菌進行捕獲或者富集，然后在進行PCR反應，這樣可以實現對目標病原菌的快速檢測，如0157病原菌的檢測，傳統檢測方式需要72小時，而采用免疫捕獲PCR技術可以大大縮短檢測時間，只需4-5小時。

熒光定量PCR技術。熒光定量PCR技術相較于傳統的PCR技術，增加了一條標記2個熒光基團的探針，形成了更為完整的能量傳遞結構。當發生特異性PCR反應時，探針會在生物酶的作用下發生分解，熒光抑制作用就會消失，這樣熒光信號就會發生變化。在PCR反應進行過程中，熒光信號就會不斷的發生變化，由此可以做出關于循環數與熒光值的特征性曲線，可以對是否存在特異性PCR擴增進行判斷，此外，通過與相關標準的比對，還可以對體系中的模板進行定量。熒光定量PCR技術無需采用電泳，可以減少對生態環境的污染，而且還能顯示出肉眼可見的熒光值，可以有效的提升檢測的靈敏度。

細菌直接計數法。細菌直接計數法可以分為流式細胞儀（FCM）和固相細胞計數兩種方式，流式細胞儀往往采用激光作為發光源，經聚焦后的光束垂直照射在樣品上，經熒光染色的細胞在光照下將會產生散射光和激發熒光，散射光的強弱可以反映細胞體積的大小，而激發熒光的強弱則可以反應出細胞膜表面抗原或者細胞核內物質的濃度，由此就可以判斷出微生物的數量、大小等，流式細胞儀具有較高的靈敏度，不僅可以實現對細菌的定性，而且還可以實現定量。固相細胞計數可以在單個細胞水平上對細菌進行快速檢測，樣品經過濾后，經熒光染色后的細菌會在濾膜上留有印記，經激光掃描后即可實現自動計數，尤其是對于生長較為緩慢的微生物，此種方法要明顯優于傳統的細菌計數方式。

ATP生物發光法 。ATP生物發光法是目前發展較為迅速的一種食品安全快速檢測方法，主要應用于食品生產加工設備結晶度的檢測，本方法主要利用ATP生物發光分析技術及體細胞清除技術等，對細菌及體細胞的ATP數目進行確定，根據細菌ATP數與細菌數成正比的原理即可確定出細菌的數量。除此之外，ATP生物發光法還可以實現對食品細菌分布狀況的確定或者食品器具衛生監測，而且取得了不錯的成果。

微型自動熒光酶標法。微型自動熒光酶標法又被稱為mini VIDAS法，本方法是基于酶聯熒光免疫分析技術，先通過抗原與抗體的特異性反應將目標菌分離，然后在通過特定的儀器按照熒光強弱即可自行判定出樣品為陽性或者陰性。采用VIDAS法檢測食品中的沙門菌具有較高的特異性，可以迅速排出非沙門菌陰性樣品，較常規法快2-3天。

食品安全快速檢測技術的應用現狀

隨著經濟技術全球化速度的加快，跨國界或者跨地區的食品流通也越發的頻繁，其中也存在著諸多的食品安全隱患，并有逐漸擴展的趨勢，食品安全快速檢測技術在這一領域有著廣闊的發展空間，以下對應用現狀進行簡要的分析：

食品中的農藥殘留問題對人體的危害較大，目前行之有效的控制方式就是強化對食品中農藥殘留的監測力度，目前用于農藥殘留檢測的方式較多，應用較多的是生物法和化學法。生物法主要分為活體生物測定法、生物化學測定法、分子生物學法等。各種生物法所采用的生物材料各不相同，活體生物法主要采用發光細菌或者具有較高敏感性的家蠅作為測定材料；分子生物學法是基于免疫反應機理，所采用的生物材料主要是酶聯免疫試劑盒；生物化學測定法是基于用膽堿酯酶抑制原理，但其使用范圍受限，只能用于抑制膽堿酯酶活性農藥的檢測。

黃曲霉素是食品中存在的又一隱患，需要采取快速、有效的檢測方式對食品中存在的黃曲霉素含量進行檢測，保證消費者的實用安全。傳統的黃曲霉素檢測方式一般采用薄層色譜法（TLC）和高效液相色譜法（HPLC），TLC法雖然可操作性較強，但卻缺乏靈敏度，而HPLC法雖然具有較高的靈敏度，但是樣品的預處理過程較為復雜，而且耗時較長。近年來，隨著食品安全快速檢測技術的發展與應用，免疫化學法在黃曲霉素的快速檢測中得到了初步應用，此種方式雖然具有較高的可操作性，但是僅限于對單一霉素的檢測，而且容易出現假陽性的狀況，影響檢測的靈敏度；黃曲霉素酶聯免疫試劑盒在我國已研制成功，目前已經被國家推薦為黃曲霉素的快讀檢測技術，可用于食品、飼料等產品中黃曲霉素的檢測，但是其檢出限較高，而且靈敏度也偏低；免疫親和柱具有足夠的靈敏度和較高的可操作性，其相較于傳統的HPLC法具有更高的可靠性、安全性與快速性。目前免疫親和柱法在黃曲霉素檢測中應用的相關國家標準正在制定中。

食品安全的快速檢測技術的發展方向

提高產品質量，使產品檢測更快捷、更可靠。目前在食品安全中所應用的快速檢測方法仍存在著諸多問題，比如假陽性問題、靈敏度不足等，應注意生產技術和工藝的更新，努力提升產品質量，使檢測的精度更高，使檢測方法更完善。

增加快速檢測產品種類。目前，食品安全的快速檢測技術雖然得到了一定的應用，但是相關產品仍較少，因此應加強這一方面的研究，豐富快速檢測產品的種類。

提升快速檢測產品國產化的速度。目前我國所應用的食品安全快速檢測技術多來自于國外，并且價格昂貴，國內只用少數的單位或者企業在進行這方面的研究，在今后的工作中，應充分借鑒國外先進的檢測技術，爭取快速實現食品安全快速檢測技術的國產化。

加強相關標準的制定。我國目前食品安全快速檢測技術仍缺乏相關的國家標準，可以充分利用大專院校或者企業的資源，進行相關國家標準的制定，保證我國食品安全快速檢測技術的順利、高速發展。

綜上所述，隨著科技的進步，食品安全快速檢測技術在保證食品安全工作中扮演著愈發重要的作用，從長遠角度看，免疫學、分子生物學以及計算機網絡技術的發展和優化，可以對食品安全快速檢測技術的發展起到積極推動作用。

作者簡介：孫長華（1977-），女，黑龍江哈爾濱人，黑龍江省質量監督檢測研究院高級工程師，碩士研究生，研究方向：食品檢驗學。