食品微生物檢測技術PCR的應用

陳禮福 （江蘇旅游職業學院，江蘇揚州 225127）

技術發展是確保食品微生物檢測質量和效率的基本條件，在傳統的食品檢測技術應用中，需要做好前期準備工作，某些檢測還要求做好前期的病原體培養，不僅需要占用大量的時間，而且在檢測過程中受到外界影響因素較為明顯，檢測準確率較低。由于PCR技術在實際應用中具有良好的效果，使其近些年來得以廣泛推廣，為我國食品安全管理起到了積極的促進作用。

1. PCR技術概述

1.1 PCR技術的概念

在分子生物學研究中，PCR（Polymerase Chain Reaction）技術是指基于DNA聚合酶所具有的作用，將雙鏈DNA進一步分解為單鏈，在堿基互補配對原則的基礎上，實現單鏈DNA分子的復制與拷貝[1]。由于DNA所具有的保留復制特性，在各種不同的溫度環境下，都能夠借助酶的輔助作用，實現對DNA的復性和變性控制，進而達到體外復制基因的目的。將PCR技術應用于食品微生物檢測中，能夠在確保檢測質量的情形下，盡量提升檢測速度，具有較好的應用效果。

1.2 常見PCR技術分類

由于PCR技術應用模式的不同，通常將其分為常規PCR技術、多重PCR技術、RT-PCR技術及熒光PCR技術等幾種類型[2]。常規PCR技術所需要使用的樣本數量較少，技術應用簡單，準確性強，常被應用于單核細胞增多癥等方面的檢測中，通常情形在在12-24h內可以完成全部檢測流程。多重PCR技術及時基于不同PCR技術類別具有互補性而實現的，其分離速度較快、檢測準確率較高，但是對技術應用水平和設備等具有較高的要求，因此在目前的應用范圍還受到一定限制。RT-PCR技術是在提取微生物中RNA并進行模板構建的基礎上，與PCR技術相結合的新型檢測技術,在實際應用過程中，能夠有效分辨生物特征，提升現有生物技術檢測的限制，提升檢測準確率。熒光PCR技術是對熒光分子進行染色處理，依據微生物的特異性對基因標靶進行實時檢測的方法，這種方法能夠在較短時間內實現對多種病原體的檢測。

1.3 PCR技術應用的優勢

P C R 技術在應用于食品微生物檢測時所具有的優勢是相對于傳統檢測技術而言的，在實際應用中，主要具有如下幾個方面的優勢。首先是在應用中具有應用便捷的特征。傳統的食品微生物檢測技術整體效果較差、耗費時間長，工作效率低下，PCR技術的應用，能夠縮減檢測程序，避免這些方面的缺陷。其次是在實際應用中，能夠在幾小時或者一天之內就能夠獲取檢測結果，提升食品安全現場管理工作的整體效率。PCR技術相對于傳統檢測技術而言，自動化水平更高，能夠更加精準的檢測出食品中的微生物含量，確保食品安全管理水平不斷提升[3]。

1.4 食品微生物檢測的概念

在我國現有的食品管理體系中，食品微生物檢測的概念主要包括兩個方面：即食品污染程度指示菌檢測和食品致病菌檢測[4]。其具體工作流程是在對檢測對象進行取樣處理后，根據實驗條件檢驗所取樣品中的細菌菌落數，或者檢測在對應標準中要求的微生物限量值。在某些檢測中，還需要對可能的致病菌進行測定。這兩個方面的檢測是需要同時進行的，只有在所有關鍵指標都達到要求的情形下，才能確保食品安全達到要求。

2.PCR技術在食品微生物檢測中的具體應用

2.1 在乳制品沙門菌檢測中的應用

乳制品質量控制是食品安全管理的重要方面，在乳制品生產中，飼料、土壤、奶牛自身及糞便等含有不同類型的病原微生物，在控制技術應用不當的情形下，就有可能會造成乳制品感染病原微生物。傳統的檢測方式中，對于對微生物進行培養后，采用生化反應進行檢測，不僅檢測速度較慢，而且整體準確率較低。基于PCR技術對乳制品進行沙門氏菌進行檢測，能夠實現對特定目的片段的擴增，通常情形下，invA、fliC、sdfL特異基因是檢測的重點內容。但是在檢測時，不同的引物之間具有較為明顯的競爭關系，因此對引物濃度控制具有較高的要求，以此才能保障檢測結果的準確性。在進行PCR檢測時，需要通過Mg2+對Taq DNA聚合酶進行催化，從而確保其活化性能得到提升，實現片段擴增的目的[5]。同時在進行沙門氏菌進行檢測時，糖原、礦物質及異丙醇、氯化鉀等物質，會對PCR檢測技術產生相應的抑制作用，因此還應當考慮這方面影響因素，采用合理的計算來確保檢測結果的準確性。

2.2 在生鮮食品中食源性病原微生物檢測中的應用

生鮮食品是指未進行加工或者僅進行初步加工就能夠直接食用的食品，常見的有水產品、肉制品及水果蔬菜類等。由于這類產品的生產加工保鮮技術較為落后，因此在銷售和食用過程中的腐爛度較高，容易出現浪費甚至是危害人體安全的問題。采用多重P C R 技術對生鮮食品進行檢測，能夠改變傳統檢測技術中存在的檢驗速度慢，檢測過程復雜，檢測內容較為單一等多方面問題。由于多重P C R 技術具有對多種病原微生物都具有較高的明暗性和特異性，并且在檢驗非活菌時具有良好的檢測效果，因此能夠防止假陰性結果的出現。但是在實際應用中，需要對食品成分進行對應的處理，避免由于微生物檢測含量過少或者成分復雜等因素造成檢測結果失真[6]。

2.3 在大腸桿菌檢測中的應用

大腸桿菌是具有毒性的微生物類型，并且這些毒性具有較高的一致性，傳統的檢測方式主要是以血清微生物法進行檢測，在準確率方面存在一定的缺陷。PCR技術在微生物檢測應用中，主要是對大腸桿菌的DNA雙鏈進行檢測，通過免疫磁分離技術與PCR技術相結合，能夠提升大腸桿菌的檢測準確率，并且進行更加深入的分析。大腸桿菌是食品微生物中具有較強致病性的微生物，對人體的危害性較大，提升其檢測準確率對于確保食品安全具有重要意義[7]。

2.4 在啤酒微生物檢測中的應用

啤酒是人們日常生活中較為常見的飲品類型，由于行業發展的影響，不同企業在生產質量控制方面的影響存在較大差異。就基本生產工藝而言，啤酒都是基于發酵工藝生產而來的，在發酵過程中離不開乳酸桿菌的作用，同時還需要用異微A酸的抑制作用。但是在二者之間會存在不同程度的相互抑制作用。在這種情形下，對啤酒中的微生物檢測就會出現檢測不夠準確的問題。相關技術人員在研究horA基因順序的基礎上合成特異性引物，并采用PCR技術和電泳技術相結合的方式進行檢測[8]，以此有效提升了啤酒微生物檢測的準確性。

3.PRC技術應用前景分析

PCR技術作為食品微生物檢測的重要技術之一，已經取得了良好的應用效果，為推動我國食品安全管理起到了積極的促進作用。為未來發展中，PCR技術的應用會朝著三個主要方面發展：首先是對DNA和RNA模板的純度方面，具有更高的要求，這是確保PRC技術應用準確率提升的重要前提。其次是在PRC技術應用中，還存在檢測靈敏度不足而出現假陽性現象，更好的解決這方面的問題，是提升檢測準確率和技術應用水平的重要保障。再次是在未來技術應用過程中，與數據分析和處理技術的結合程度將會更加密切。隨著二者結合的不斷深入，具有高度自動化水平的數字PRC技術技術將會得以快速發展，從而在食品微生物檢測中發揮更大的作用[9]。

4.結束語

近些年來，雖然相關部門在食品安全管理方面的投入力度不斷增大，但是群體性的食品安全事件仍時有發生，在這種情形下，依托現代技術提升食品微生物的檢測準確性和檢測效率，能夠更加快速的判定問題產生的根源，為提升事件解決的效率奠定良好的基礎。在這種情形下，做好PCR技術等方面的研究，具有重要的社會意義。