PCR技術在食品微生物檢測中的應用探究

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，人民生活水平的日益提高，人們對食品安全問題也日益關注。在自然環境中，各種致病微生物無處不在，如何快速有效地檢測出這些致病微生物，提高檢測效率，成為了保障食品安全的重大課題。本文主要分析了PCR技術的基本工作原理與技術類型，希望能夠保證食品安全，促進食品行業更好的發展。

關鍵詞：PCR技術;微生物;食品檢測

傳統檢測方式必須要做好前期準備工作，先對可能的病原體進行培養。整個檢測過程時間長且花費高，穩定性較差，檢測結果的準確率無法保證。為了進一步提升檢測的準確率，通常會利用PCR、基因芯片等創新技術分析食品中的微生物基因組，找到與之對應的微生物類別和數量。PCR作為生物學領域的領軍技術，該種檢測的優勢在于快捷、高效、靈敏度強，適用于多種微生物的檢測，可以稱得上是食品微生物檢測的核心技術。

1 PCR技術的相關理論

1.1 PCR技術應用的基本原理

PCR又叫聚合酶鏈式反應，是一種結合生物體DNA復制技術的綜合性技術。在二十世紀八十年代，該種技術在美國得到迅速發展，被大范圍應用。利用PCR技術，可以實現特定生物體外特定DNA序列的快速擴增。應用領域主要集中在核酸檢測。PCR技術可對寡核苷酸、多種dNTP等進行多重分析，對于傳統固有的克隆技術是一個較大的發展和突破。PCR技術并不是通過活細胞完成的，而是通過三步重復發生反應來進行微生物的檢測，主要采取熱處理的方式使原本雙股DNA解鏈為單股DNA，這是對傳統克隆技術的一大突破和改變。

1.2 PCR技術的基本應用特征

PCR技術相對于傳統的檢測方法，其檢測方法具有操作方便，自動化水平較強，靈活性高，無需耗費大量人力，財力和物力等優點，只需要一人就可能夠完成全部的操作流程。

（1）PCR技術的快捷性。在檢測時間方面，通過PCR技術僅需1～2 d即可完成檢測，檢測腐敗菌僅用一天。而采用傳統的檢測方法，在檢測時間上需要一周以上。

（2）PCR技術準確性較高。在食品微生物檢測中可能會因為食品微生物種類太多而對檢測造成一定影響，這是因為食品微生物種類往往不止一種，同一種食品可能同時含有多種微生物，所以僅靠原有的傳統檢測技術無法對種類如此繁多的微生物進行檢測。PCR技術在此方面占據絕對優勢，使用該種技術可以準確的檢測并且羅列出食品中含有的微生物類別，檢測結果十分準確。

2 食品微生物檢測中PCR技術要點

2.1 引物設計

PCR擴增的特異性質量是由引物的質量決定的。擴增微生物的特異性會隨著PCR引物效果的改善而又增強，使得整個檢測操作過程更加簡潔化。另外，被檢測對象的背景分析也決定著引物設計的準確與否，遺傳背景分析越清楚明了，引物設計效果就會越發突出和明顯。

2.2 模板制備

PCR技術準確可靠，主要得益于該技術能夠對目標分子進行準確測量。PCR檢測必須分析食品中可能存在的PCR抑制因子，盡量將DNA蛋白和機溶劑移除，保證整個提取過程是高效高質的。提取效果的好壞將直接影響食品檢測結果。所以，在實際檢測過程中，模板的構建是至關重要的，尤其在樣品的處理中更是如此。

3 食品微生物檢測中PCR技術的應用

PCR技術可廣泛的應用于食品微生物檢測中，下面將主要從兩個方面分析PCR技術在實際應用中的特點，分別是食品致病菌檢測以及食品非致病菌檢測兩大方面。

3.1 PCR技術在食品致病菌檢測中的應用

傳統的食品致病菌檢測方法相對來說耗時耗力，主要是因為傳統的檢測方法需要進行富集培養、分離培養、形態特征觀察以及血清鑒定等多個環節，整個環節執行下來至少需要5天時間，所以，運用傳統技術進行檢驗，時間就是一個短板。然而采取PCR技術，不到一天的時間就能完成所有流程，其流程如下所示：

（1）富集細菌細胞。分離被檢測食品中的細菌細胞，可采用離心沉淀和濾膜過濾的方法執行[1]。

（2）裂解細胞并PCR擴增。將細胞中存有的DNA釋放出來，并盡量將蛋白質等雜質去除，經過PCR擴增目標DNA序列。

（3）檢測DNA擴增序列，可利用電泳法和特異性核酸探針法進行。

我國當前的沙門氏菌檢測技術較為成熟，運用的主要技術也是當前較為熱門的PCR檢驗技術。

目前，PCR技術檢測方式多種多樣，例如常規化PCR技術檢測、多重化PCR技術等等[2]。

3.2 PCR技術在食品非致病菌檢測中的應用

檢測食品中非致病菌時，PCR技術常用于檢測乳酸菌。乳酸菌隨處可見，分布范圍較為廣泛，并且生物和化學價值較高。大自然中存在的大量乳酸菌對于人體都是有益無害的。乳酸菌在真空環境下可以長期生存，有別于其他菌類。因此對于真空包裝食品，利用乳酸菌來保存可以降低食物腐敗率，大大延長食物的保質期。此外，在利用PCR技術進行食品乳酸菌檢測時，一定要嚴格遵循科學生產規律，在乳酸菌發酵時間正常時，食物中的乳酸菌較多[3]。

4 食品微生物檢測中的PCR技術注意事項

利用PCR技術檢測食品微生物時必須要主要以下3點主要內容。

（1）重視PCR模板的有效制備過程。食品中含有成千上萬種PCR抑制因子，所以在實際檢測中一定要先將食品中存在的抑制因子清除干凈，這將直接對后續微生物核酸的提取造成影響[4]。

（2）對待PCR檢測中存在的污染問題要予以高度重視。利用PCR技術對食品微生物進行檢測極有可能會發生污染問題。為了防止污染問題，整個過程要規范，及時更換槍頭，保證沒有交叉感染現象。

（3）明確檢測對象的生物活性。在檢測中，要確保PCR擴增的有效性，PCR技術本身是無法對細胞的死活進行區分的，所以，首先要做的就是保證檢測對象的基本生物活性。

5 結論

隨著社會經濟的快速發展，PCR技術在食品微生物檢測中的應用將越來越廣，并且技術類型也會逐漸豐富起來，因此想要確保該技術能夠快速高效的發展就必須從多個方面著手，例如PCR技術檢測可操作性、檢測技術細節以及操作的簡易程度等，力爭提高檢測效果。

參考文獻

[1]吳憲.PCR技術在食品微生物檢測中的應用探究[J].糧食科技與經濟，2019，44（1）：47-50.

[2]白菊紅，康建平，張星燦，等.多重PCR技術在病原微生物檢測中的應用[J].食品工業科技，2019，40（7）：322-325，331.

[3]周路明，廖敏，陳俊.解析食品檢測中PCR技術有效應用[J].低碳世界，2019，9（5）：326-327.

[4]阮雁春.多重PCR檢測技術在食品微生物檢測中的應用價值分析[J].現代食品，2019（20）：127-128.

作者簡介：金一荻（1987—），女，蒙古族，內蒙古赤峰人，碩士，中級工程師。研究方向：食品檢測。