PCR技術在食品微生物檢測中的應用探究

◎蘇 靜，孟衛衛，張 賀

（1.新疆維吾爾自治區疾病預防控制中心，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆維吾爾自治區烏魯木齊市沙依巴克區婦幼保健服務中心，新疆 烏魯木齊 830002）

食品安全是我國民生基礎設施建設過程中的重要內容與組成部分。目前，食品行業快速發展，很多食品在生產、包裝、運輸等過程中會受到微生物的污染，這會給人們的身體健康帶來不良影響，嚴重時會危及生命。因此，應加強對食品的微生物檢測，充分應用當前較為常見、有效的PCR 技術來檢測食品中的有害微生物，做到及時發現、及時控制，做好人們的身體健康保障工作。同時在檢測食品微生物時，應用PCR檢測技術工作效率更高、操作起來更加容易、方便，在我國食品行業的相關檢測中占據著非常重要的地位，對解決我國的食品安全問題提供更好的保障。

1 PCR 技術的概念及應用原理

1.1 PCR 技術的概念

PCR 技術，主要是一種模擬體內DNA 的天然復制過程，并在體外擴增DNA 分子的生物學技術，該技術主要應用在已知兩段序列之間的DNA 區段。在PCR 技術中，熒光定量檢測技術主要是以熒光能量傳遞技術為基礎，結合PCR 的熒光定量，利用受體發色團的偶極作用，推動能量的轉移，在這一過程中受體熒光染料發出的熒光強度與DNA 產量之間的關系成正比，這有利于更好地掌握靶序列的初始濃度，進而求得熒光的實際濃度。熒光定量PCR 技術的檢測原理如圖1所示。

圖1 PCR 技術檢測原理圖

1.2 PCR 技術的應用原理

PCR 技術主要經過高溫變性、低溫退火、中溫延伸3 個階段，其中，高溫變性主要是在94 ℃高溫下加熱，DNA 模板受熱，雙鏈間的氫鍵斷裂，從而形成兩條DNA 單鏈。低溫退火主要是在50～60 ℃的溶液溫度下，模板DNA 和引物依照堿基互補原則進行結合配對。中溫延伸是將溶液溫度升到72 ℃左右，耐熱DNA 聚合酶以單鏈DNA 為模板，并在引物的引導與配合下來復制出互補DNA（cDNA）。對這個流程進行反復操作，能夠使微生物的DNA 序列大量擴增，一直到獲取更多被檢測生物的DNA 序列，從而實現與滿足PCR 技術檢測的實際標準與要求[1]。

2 食品微生物檢測中PCR 檢測技術應用優勢

食物是人類賴以生存與發展的重要物質基礎，食品安全問題與人們的生命、身體健康密切相關。強化食品安全，也能夠推動我國的食品行業更加健康、持續地發展。目前，很多食品企業在生產等過程中會受到一些有害微生物的污染和影響，進而直接對人們的生命健康安全產生影響或者傷害。為了能夠更好地控制食品微生物污染源，重視PCR 檢測技術的應用非常必要，其在食品微生物檢測中具有非常顯著的優勢。

2.1 操作簡單、便捷

在食品微生物檢測技術中，傳統的自動化檢測技術的時間較長、消耗較大、工作效率較低，其會對微生物檢測效率產生很大的影響。而在微生物檢測工作中會涉及很多的內容，如微生物的生長溫度、生長環境、培養基等，在檢測微生物這些方面與內容時會消耗大量的人力、財力、物力與時間，且其檢測的流程和步驟比較煩瑣，盡管耗費大量的人工與時間，其工作效率依然很難得到提升。而與傳統的自動化檢測技術相比，PCR 檢測技術操作起來更加方便與快捷，只需要應用人機一體化就能夠對所有的檢測程序進行控制，其方便與快捷的優勢推動了食品微生物檢測效果與工作效率的提升，對于我國食品行業的健康、快速發展提供了良好的技術支撐與保障[2]。

2.2 檢測速度較快

在檢測食品微生物時，應用傳統的自動化檢測技術一般需要經歷2～5 d 的時間，有的食品微生物檢測時間會更長，會在7 d 及以上。很多時候一般都是食品已經投入消費市場進行流轉，但是食品微生物的檢測結果還沒出來，可見傳統的食品微生物檢測技術存在一些局限與不足，需要耗費的時間較長，這會影響我國食品行業的快速發展，很多食品的市場先機容易被搶占，導致食品的生產與銷售過于滯后，不利于我國社會經濟的穩定、和諧發展。而應用PCR 檢測技術能夠規避傳統自動化檢測技術耗時的這一弊端，PCR 技術能夠在很短的時間檢測出結果，一般都是幾個小時，最長也不會超過1 d，因此，在食品微生物行業發展過程中應用PCR 檢測技術來對食品的微生物進行檢測，其效果與價值更好、更高，更易于推動食品行業的健康發展。

2.3 準確率高

在當前的時代與環境下，食品微生物的種類繁多，如果應用傳統的檢測技術來對食品中的微生物進行檢測會存在較大的困難，并不能夠綜合、全面地對食品微生物的種類進行更好地辨別。同時應用傳統檢測方法并不能對活性比較弱的菌落進行更好的檢測，既不利于培養，又不利于檢測，不利于食品微生物檢測工作的更好開展與進行。當前，應用PCR 技術能夠更好地規避這一局限與問題，更好地檢測食品中微生物的類型，其準確性與全面性更強，能夠為食品安全的監督工作提供更好的保障與依據，提升我國食品安全性，維護社會的和諧與穩定。

2.4 發展潛力巨大

現階段，PCR 檢測技術的自動化水平較高，其優勢也比較明顯。傳統的食品微生物檢測技術的優勢并不明顯，其還存在一些弊端制約著食品檢測工作的正常開展，而應用PCR 檢測技術，其應用成本相對較低、耗時較短、操作方便快捷，工作效率較高，對于保障我國的食品安全非常有利。隨著科學技術的不斷發展，PCR 技術的發展潛力也是非常巨大的，其代表著我國科技的持續進步與創新，又彰顯出我國在保障食品安全方面的力度與責任，對于我國食品行業的健康發展非常有利。與此同時，由于受到食品行業自身特征的影響，其在生產、銷售或者流轉過程中會或多或少受到多種微生物的污染與影響，其會影響食品的口感與質量，也會對食品的安全食用帶來風險。重視食品中微生物的檢測與監督，及時消除和解決食品安全問題，是保障食品安全的重要方法與模式。隨著我國生物技術的持續發展與革新，很多自動化檢測技術逐漸被研發與應用，PCR 檢測技術能夠拓展微生物檢測的空間，促進食品安全質量管控工作效果與效率得以更好提升。在將來，PCR 技術對于檢測微生物中的有害毒素也非常有幫助，能夠推動我國食品行業更加穩步發展。

3 食品微生物檢測中PCR 技術的應用

在對食品中的微生物進行檢測時，應用PCR 技術不僅能夠檢測出食品中的食源性致病菌，還能對食品中的成分、種類等進行檢測，對轉基因食品進行有效鑒定，其應用范圍非常廣泛。下面分析與討論食品微生物檢測中PCR 技術應用的實際范圍。

3.1 檢測食源性致病菌

近幾年，隨著科學技術的快速發展，PCR 檢測技術也得到了快速的進步。在食品微生物的檢測工作中，對于金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、李斯特氏菌和大腸埃希氏菌等有害微生物，PCR 檢測技術都能夠有效檢測，可以從最大程度上保障食品安全。

3.2 檢測食品中微生物的種類與有效成分

在食品檢測過程中，食品中所涉及的微生物種類比較多，運用傳統、單一的檢測技術無法實現對其種類的準確辨別，應用PCR 技術能夠快速、有效地分辨出食品中的微生物種類，在鑒定工作中的應用非常廣泛。與此同時，在檢測食品中的有效成分時，隨著人們物質生活水平的不斷提升，人們對于食品中的營養要求也越來越高，很多食品經過深加工后，其成分都會發生一定的改變。應用PCR 技術來對深加工食品的有效成分進行檢測，準確高效，能夠給食品提供充分的數據支撐與幫助，同時也便于消費者的理性消費與選擇性消費，提升食品微生物檢測的重要性[3]。

3.3 鑒定轉基因食品

PCR 技術不僅可以應用到食品微生物的檢測工作中，對于轉基因食品的鑒定也能夠提供很好的技術支持，能夠實現定性與定量的雙向分析。當前，傳統的檢測技術存在一些局限與不足，不能夠全面、有效地檢測出轉基因食品中的各種成分，對于一些微生物產生的毒素或者假陽性細菌很難進行辨別，但PCR 技術能夠對番茄、玉米、大豆等多種食品中的微生物進行檢測。因此，加強對PCR 檢測技術的持續研發與革新也是非常有必要的。

4 食品微生物檢測中PCR 技術的應用探究

近幾年，食品安全問題受到國家、社會的廣泛關注，且食品安全問題會對人們的身體健康產生很大的威脅，對于社會的和諧與穩定也會產生直接影響。重視并強化食品微生物的檢測是保障食品安全的重要途徑。在檢測食品中的各種微生物時，重視PCR 技術的有效應用，充分利用其優勢來推動食品微生物的檢測，最大化的保障食品安全性，提升食品微生物的檢測效率與水平。

4.1 常規PCR 技術的應用

在對食品中微生物進行檢測中，應用常規的PCR檢測技術時，要先了解與掌握PCR 的常規檢測原理與方法，在了解其應用原理之后，將適當的聚合酶加入到DNA 模板及其相應的引物混合物中，經過一系列的催化來擴增DNA 片段。這個檢測的整個過程中都是依靠DNA 模板來實現和完成，其會經過很多個不同的周期，每個周期都會有相應的DNA 片段產生，并將其作為循環的模板，這也能夠表示出聚合酶鏈反應的產物在持續增加。在食品微生物檢測過程中應用PCR 的常規檢測技術，其應用的效果較為理想，檢測的效率與效果比較顯著，有利于食品微生物安全檢測工作更好地開展與進行。

4.2 多重PCR 技術的應用

多重PCR 技術與常規的檢測技術之間存在很多的相似性，其檢測的整個流程也較為相似。多重PCR 技術與常規PCR 檢測技術不同之處主要是要將多對引物加入到整個反應體系中同時擴增多條DNA 片段，增強多重PCR 的實效性。應用多重PCR 技術，既能夠對常規PCR 檢測技術的優勢進行保留，也能夠有效地減少一些檢測步驟與流程，還能夠更好地實現食品微生物的檢測目標。與此同時，在應用多重PCR 技術或者方法時，可以直接檢測很多個基因，其檢測效率較高。但是該種方法或者技術也存在一些局限和不足，如其敏感度不足、檢測的效率還有很大的提升空間，這些都是需要亟待改進、完善與提升之處[4]。

4.3 逆轉錄-聚合酶鏈式檢測技術的應用

逆轉錄-聚合酶鏈式檢測技術簡稱RT-PCR 檢測技術，其應用原理主要是對細胞或者組織中的總RNA進行提取，并將mRNA 當作其檢測的模板，運用脫氧核糖核苷酸（dNTP）或者隨機引物將逆轉錄酶反轉錄成cDNA。然后在利用cDNA 當作模板來進行擴增，最終目標是獲得檢測基因或者目的基因。在食品微生物的檢測工作中應用RT-PCR 檢測技術，能夠大大提升RNA 檢測的靈敏性，提升微量RNA 檢測的實效性與科學性[5]。

5 結語

在食品安全問題愈演愈烈的大環境下，為了能夠更好地解決食品安全問題，加強對食品中微生物的檢測非常迫切。同時食品安全關乎人們的生命健康與安全，且與我國的國計民生、社會的和諧與穩定密切相關。在食品微生物的檢測過程中應用PCR 技術，其操作比較方便、快捷，檢測的效果與效率較高，能夠對食品中的多種微生物種類、成分等進行更好地檢測，從而使得食品安全問題得以更好地把控與解決，保障人們的食品安全，促進我國社會更加穩定與和諧。