基因芯片技術在食品檢測中的應用

□ 張新翊 青海省食品檢驗檢測院

基因芯片又稱DNA芯片，是生命科學領域經過數十年而新進的一種技術類型，此技術中不僅有化學染料技術、激光技術，而且還有半導體微電子、分子生物學等技術，為信息科學與生命科學的深度融合建立了橋梁。需要指出的是，此技術不僅能進行多參數、高通量分析，而且能快速且全自動分析，除此之外，還能進行靈敏度及準確度分析，因而有著不錯的應用價值與效能。本文從多方面就此技術在食品檢測中的具體應用作一探討。

1 檢測食品中的微生物

在食品衛生檢測過程中，最根本的要求就是將食品當中的病原性微生物及時且準確的測出來。如果食品中存在這些微生物，會對人類健康造成嚴重威脅。近年，許多研究借助基因芯片技術，檢測并分析了食品當中一些比較常見的致病菌，如有學者[1]根據現實需要，建立了混合基因組微陣列，其能夠對各種近緣單核增多李斯特菌進行準確鑒別；還有學者[2]借助單管復合體擴增與基因芯片技術，對6種李斯特菌進行檢測與鑒別。此外，有研究[3]指出，微陣列與免疫磁珠分離相結合，能夠對生禽肉清洗液當中的E.coliO157:H7進行檢測，檢測上限為105 cfu/mL；而針對食源性腹瀉而言，空腸彎曲菌為其典型誘因，但針對其所具有的生物學特性而言，當前仍未明確，有學者以11株空腸彎曲菌為對象，對其全基因組序列進行對比，從中得知，此菌莢膜對于Penner血清型具有決定作用，因而能夠為此菌致病性各項指標的明確指明方向。有研究借助基因芯片技術，檢測與致病機制有緊密關聯的細菌基因當中的特異標記。在芯片上，當已經發生變性的PCR產物與基因專一性寡核苷酸交雜之后，那些還沒有被致病因子編碼的基因，則會被復合PCR監控，因而能夠比較好的測定其中的微生物。

2 檢測食品原料

在整個農業產業中，基因芯片還能用作基因突變食品原料的篩選，用作經濟價值高、抗病、抗蟲及高產作物的找尋；此外，還能篩選農藥；對多種基因組進行檢測。需要指出的是，借助基因芯片自身的各項優勢，能夠對作物的各基因功能有一全面、深入的了解，了解諸如植物激素、光量、干旱、除草劑及植物激素等因素對作物所產生的影響，因而有助于各種作物向更好的方向發展，如此一來，不僅能加速培育食品原料作物新品種，而且還能避免大田實驗。伴隨基因組測序工作的持續更新與完善，多種植物病害所對應的病原微生物基因組開始被解碼，另外，與之相對應的表達序列標簽已處于公開狀態，借助這些標簽，能夠制作出更加優質的植物檢疫芯片；還需說明的是，此技術能夠快速診斷植物病害，在病害發病前，便進行高效防治，為植物檢驗以及跨區引種提供依據。

3 檢測食品當中的營養成分

需要強調的是，借助基因芯片技術對食品當中的營養成分進行檢測，能夠明確營養素與基因表達、蛋白之間所存在的關聯性，為明確肥胖發生機理，及有效預防肥胖奠定堅實基礎。此外，研究腫瘤相關基因的表達與營養之間的關系，比如抑癌基因、癌基因的表達與突變，以及營養與高血壓、免疫系統疾病、心血管疾病等的分子水平之間的關系，均能采用芯片技術；另外，還能借助芯片技術，對金屬硫蛋白與金屬硫蛋白基因之間的關系進行研究，以及鋅轉運體基因與微量元素鋅的轉運、吸收之間的關系，通過開展上述研究，能夠為相關措施的及時實施提供切實保證與方便，因而能夠達到減少食品衛生不佳所造成的各種損失。

4 檢測轉基因食品

借助基因工程技術，能夠對食品原料進行改造，并且還有助于食品品質及加工性質的改善，比如碳水化合物、油脂及蛋白質等；此外，還能提高蔬菜、水果的保鮮能力及儲藏性，優化發酵工藝。基因食品的定義分為兩種[4]，其一為借助基因進行修飾的生物體所形成的食品，另外一種是以基因修飾組分的生物體作為食品基料或食品，包括基因修飾的動物、植物以及微生物等，也就是借助基因工程技術，把一種微生物的基因植入到另外一種微生物當中，以此來得到生物原先并不具備的品質。轉基因技術除了使食物種類得到增加外，還提高了食物的營養價值，減少了農藥的使用，減輕了環境污染。

5 結語

綜上，伴隨著科學技術水平的不斷提升，許多新技術、新方法、新理念在食品檢測領域中得到廣泛應用，有力推動著此方面的發展與更新。基因芯片技術便為其一，借助此技術，能夠高效的檢測食品當中的微生物、食品原料、營養成分及轉基因食品，因而可使食品更加健康、營養。