基于熒光PCR檢驗方法對食品中沙門氏菌檢驗的分析研究

孔慶巖 胥小榮 龐婕 王艷英 苗育可

摘 要：目的：針對國家標準中沙門氏菌檢驗周期比較長的問題，探究利用PCR檢測致病菌病源的方法。方法：利用沙門氏菌特異性片段作為PCR擴增的靶序列，制作相應模板，進行實時熒光PCR擴增，找到最佳方案，選擇30份食品采取實時熒光定量PCR檢測方式進行檢測，同時對同等份數食品運用傳統方法的進行檢測，隨機分為研究組和參照組，對兩組食品的食源性致病菌總檢出率進行對比。結果：利用PCR檢測沙門氏菌正確率和國家標準相似，檢驗時效大幅縮短。結論：利用實時熒光定量PCR技術檢測食品中沙門菌，為食源性沙門菌污染的快速檢驗提供方法學支持。

關鍵詞：食品安全;沙門氏菌;PCR

食品安全是當今社會非常關注的話題，而食品安全多是由于食源性致病菌所致，沙門氏菌是近年來食源性致病菌最主要原因之一，所以快速有效的檢測方法有利于減少食品安全的事件的發生。熒光PCR法檢測致病菌病源，以其特異性強、靈敏度高、重復性好、定量準確、速度快和全封閉反應等優點而成為分子生物學研究中的重要工具[1-2]。傳統的食品安全國家標準規定沙門氏菌的檢驗需要前增菌、二次增菌、平板分離、生化鑒定及血清學分析等步驟，培養時間長，出具實驗結果需要至少5 d時間。其他如以抗原-抗體反應為基礎的檢測方法，如免疫酶實驗、免疫擴散法、乳膠凝集實驗、免疫熒光法及酶聯免疫吸附試驗等，使得沙門菌的檢測受到一些限制[3]。因此，快速、準確、高效的檢測方法是大勢所趨，對快速及時發現致病菌，控制污染起到積極作用。目前最成熟的技術就是實時定量PCR檢測致病菌病源。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檢驗食品：熟肉制品、糕點和餐飲常見食品等。沙門氏陽性菌標準菌株：乙型副傷寒沙門氏菌;非沙門菌陽性標準菌株：金黃色葡萄球菌、副溶血性弧菌和大腸埃希氏菌O157：H7;細菌基因組DNA提取試劑盒（TIANGEN）;旋達R1致病菌生物檢測系列“沙門氏菌核酸檢驗試劑盒”（雙螺旋基因公司）。

1.2 儀器與設備

實時熒光定量PCR儀（CFX96TMOptics Moduie，BIO-RAD）;高速離心機（HC-1016，安徽中科中佳科學儀器有限公司）;生物安全柜（SC1100ⅡB2-X，生濟南鑫貝西生物技術有限公司）

1.3 實驗方法

1.3.1 DNA制備

（1）標準菌株。①取沙門氏菌復壯菌液1 mL于1.5 mL離心管中，12 000 r/min離心5 min，棄去上清液。②用PBS將沉淀的菌體洗滌2次，加入100 ?L已滅菌超純水中，于100 ℃水浴15 min。③-20 ℃放置30 min。④37 ℃解凍后，用離心機12 000 r/min離心5 min，取得的上清液為沙門氏菌的DNA。

（2）TIANGEN細菌基因組使用DNA提取試劑盒提取。具體操作步驟參照試劑盒說明書。

1.3.2 食品樣品DNA提取

致病菌是活的生物物質，為了得到大量的可檢測致病菌，可以取一定量食品在培養基中進行培養增菌。培養增菌還可以簡化介質，減少復雜食品介質對PCR的抑制影響。①稱取25 g（mL）樣品加入到225 mL緩沖蛋白胨水BPW增菌液培養基中，36 ℃增菌培養18 h。②取出1 mL增菌培養后的樣品于1.5 mL離心管中，4 000 r/min離心10 min。③將上清液用移液槍轉移至新的1.5 mL離心管中，用離心機12 000 r/min離心5 min。④棄去上清液，用PBS懸浮菌體，離心洗滌2次。⑤提取細菌基因組DNA。

1.3.3 實時熒光定量PCR擴增

（1）添加模板。剪下所需測試數的已含有反應液的PCR管，放置在室溫待解凍后，離心30 s后揭開封口膜，向每管反應液中分別加入5 μL模板，順序為空白、陰性對照、待測樣品模板、陽性對照。蓋好配套的PCR管蓋后，渦旋混勻30 s，離心1 min，立即進行PCR擴增反應。

（2）擴增反應。使用熒光定量PCR儀，熒光基團選擇FAM，淬滅基團選擇TAMRA。

（3）PCR反應條件。①預變性：95 ℃，10 min，1個循環。②擴增：95 ℃，15 s;60 ℃，45 s。40個循環。在60 ℃時收集熒光。熒光通道選擇FAM。

1.3.4 結果判斷

①檢測樣品Ct≥40.0，曲線為直線或輕微斜線，無“S”型擴增曲線，樣品陰性，不含沙門氏菌。②檢測樣品Ct≤35.0，曲線為“S”型擴增曲線，樣品陽性，含有沙門氏菌。③檢測樣品35.0

為確保檢驗結果的準確性，在進行實際樣品檢測時，設立空白對照、陰性對照和陽性對照實驗。實時熒光PCR反應體系，在檢驗區進行檢測，檢測結束后，根據擴增曲線盒Ct值判定結果。

2 結果與分析

對一株沙門氏菌和3株非沙門氏菌及30個食品樣品，用建立的PCR反應體系和反應條件進行實時熒光定量PCR反應。由圖1知，沙門氏菌的檢測結果為陽性，而非沙門氏菌檢測可知，結果為陰性，食品樣本為陰性，PCR方法比較傳統增菌培養方法更具時效性的優勢，通過此次檢驗數據結果的比較，表明建立的實時熒光定量PCR檢測技術具有良好的的靈敏性、時效性和特異性，PCR方法和傳統方法對比檢測結果見表1。

3 結論與討論

該方法采用BPW對目標菌沙門氏菌和3種非沙門氏菌進行增菌，按直接提取法提取DNA模板，提高了檢測效率，節省檢測費用，方法特異性強、靈敏度高，能滿足食品微生物的快速檢測。由于PCR實驗中退火溫度對結果影響較大，通過優化，最佳退火溫度設置為60 ℃，在該條件下，5種菌均能擴增出清晰條帶，沙門氏菌、副溶血性弧菌、大腸埃希氏菌O157：H7和金黃色葡萄球菌在多重PCR中能檢測出[4-5]。

在沙門氏菌的快速檢驗中，實時熒光定量PCR技術占有重要地位。它已成為保障食品安全，鑒定相應食源性致病菌的有力工具，相對于傳統檢驗方法，具有自動化程度高、污染性小、實時性和準確性等特點，大大提高了檢測的效率，節省了檢測的人力、物力和財力。隨著研究的不斷深入，該方法會得以發展和完善，在沙門氏菌的檢測中發揮更大作用，但仍存在一定不足，PCR本身靈敏度高，操作過程中存在系統誤差、環境污染等問題，如樣品間的交叉污染、外源性污染等其他污染，造成結果會產生假陽性。由于此方法是對基因片段進行檢測，無法自動識別活菌與死菌，要求前處理過程需要有效控制，樣品、試劑本身和設備等條件會抑制PCR酶反應。

參考文獻

[1]廉紅霞，高騰云，傅彤，等.實時熒光PCR定量方法研究進展[J].江西農業學報，2010，22（10）：128-129.

[2]劉雪群.實時熒光定量PCR檢測食品中常見食源性致病菌[J].世界最新醫學信息文摘，2020，20（44）：104.

[3]張惟才.實時熒光定量PCR[M].北京：化學工業出版社，2013.

[4]白亞龍.食源性致病菌PCR檢測前處理方法研究進展[J].食品與機械，2017，33（12）：191-196.

[5]楊小鵑，吳清平，張菊梅，等.畜禽肉沙門氏菌和大腸桿菌O157多重PCR檢測研究[J].微生物學通報，2008，35（3）：470-474.