PCR技術在食品工程中的應用分析

黃鉅源

（東莞石龍津威飲料食品有限公司，廣東東莞 523320）

PCR技術也稱之為聚合酶鏈反應，屬于DNA體外擴增技術，其不僅有著較強的針對性，而且靈敏度也相對較高。因此，PCR技術在我國生命科學、農業科學、醫學等相關領域得到了十分廣泛的應用。現如今，通過將PCR技術應用在食品工程中，可以取得十分顯著的效果。尤其在轉基因食品技術快速發展的背景下，相關轉基因食品的安全問題也越來越受到人們的關注，而通過運用PCR技術可以進一步提升食品檢驗的工作質量，這對保障人體健康具有重要作用。

1 PCR技術原理和主要特點

在食品工程中，PCR技術具有便捷、特異性以及敏感性等優勢，因此得到了有效運用，同時將其應用于微生物和細菌的檢測與鑒定工作中，能夠取得明顯效果。針對PCR技術原理進行分析，其可在體外對特定的DNA片段進行復制，因此該項技術也稱之為基因體外擴增法。在實際應用該項技術時，需要確保具有4種脫氧核糖核苷酸、引物以及模板DNA，通過DNA聚合酶來產生相應的合成反應。具體而言，DNA聚合酶可以將單鏈DNA作為模板，并通過小段雙鏈DNA對合成反應進行啟動。在具體的合成反應過程中，需要使用一個或兩個人工合成的寡核苷酸引物，并將其與單鏈DNA模板中的一段互補序列進行有效結合，從而形成相應的部分雙鏈。當溫度和環境條件適宜時，DNA聚合酶可將脫氧單核苷酸在引物末端加入，并將其作為起始點，沿著模板方向有效進行延伸，形成全新的DNA互補鏈。此項技術不僅反應快速，而且具有較高的敏感性和較強的針對性[1]。

PCR反應過程中包括模板DNA、4種脫氧核苷酸、引物以及DNA聚合酶，同時還需要具有適宜的緩沖液。其和天然DNA復制過程比較相似，同樣是利用互補靶序列兩端具有的特異性進行復制。PCR反應步驟具體可以分為3部分，即變性、退火以及延伸。模板DNA有著高溫變性的特點，因此在和引物低溫退火后可使其適當延伸。通過DNA聚合酶的作用，可以有效結合DNA模板和引物。其中模板DNA作為靶序列，需要結合堿基配對與半保留的復制原理，使模板DNA鏈能夠互補，形成全新的半保留復制鏈。而在完成相關合成反應后，需要循環往復的進行以上步驟，從而得到更多的半保留復制鏈。同時還需要將其作為下次的循環模板，其每次循環時間只需要2～4 min，其可在2～3 h便能夠有數百萬倍的基因得到擴增[2]。

2 PCR技術在食品工程中的實際應用

自從PCR技術出現以來，其逐漸在生命科學、醫學等領域得到了廣泛應用。近些年，我國對食品安全不斷加大重視，這也使該項技術在相關領域中得到了有效運用，具體表現在以下兩個方面。

2.1 轉基因食品中PCR技術的應用

2.1.1 轉基因食品

轉基因食品主要通過生物技術對動物或植物體當中的外源基因進行轉移，從而在一定程度上改變生物遺傳特性，使其能夠對多種產物進行表達。通過對該種技術措施進行應用，可以有效得到相關的轉基因食品。具體來說，轉基因食品是在食品制作過程當中應用轉基因生物，例如可將具有抗除草、抗旱以及殺蟲等功能的基因在植物當中進行轉入。而對于生物體內基因是否會危害人體遺傳性狀或物質，往往是人們十分關注的一項問題。

2.1.2 PCR技術應用

現如今，對轉基因食品中是否存在蛋白質或外源基因DNA進行檢驗，需要合理運用PCR技術。在食品開發過程中，外源基因當中的目的基因是重點研究內容，由于相關轉基因食品的種類存在差異，因此所轉入的外源基因也有所不同。這也導致在對外源基因的目的基因進行檢驗時，具有較大難度。對此，相關技術人員需要在對外源基因轉入時，應使用相同的啟動子、終止子或標志基因進行檢驗，因其具有較強的特異性，可以有效簡化檢驗過程，不僅方便快捷，而且還具有極高的準確性[3]。

2.1.3 PCR技術在轉基因食品中的發展趨勢

隨著轉基因生物食品發展速度地不斷加快，社會各界對其食品安全問題也進行了相應地討論。為了有效保證人們的健康，也為了使轉基因食品得到健康發展，政府部門加大了對轉基因食品的研發環節的重視程度，具體需要涉及轉基因食品的研制、生產、檢驗以及銷售等各項環節。通常情況下，相關技術人員可通過PCR技術來有效甄別轉基因食品，但在實際應用時，由于存在相關因素，進而易影響到PCR檢測技術的準確性。因此，在具體應用PCR技術時，需要有效結合現代分析技術，從而有效提升PCR技術水平，促進該項技術的快速發展。

2.2 微生物學中PCR技術的應用

在微生物檢測過程當中，通過對PCR技術進行應用，可以進一步保證檢測結果的準確性。具體來說，PCR技術在微生物檢測中的應用，其原理在于檢驗微生物的核苷酸[4]。在實際應用過程當中需要結合高溫變形以及低溫退火等相關環節，有效實現DNA序列的大量復制和擴增。如果采用傳統方法來檢測食品，其步驟往往比較復雜，需要經過觀察、培養、血清鑒定以及生理生化反應等環節，這也導致食品檢測的難度相對較大。而通過對PCR技術進行應用，則可以有效縮短檢測時間，往往在幾小時內便可完成具體的檢測工作，并可對細菌中保守的DNA進行有效復制。在獲得細菌DNA時主要采取離心、沉淀、過濾等相關方法，并對其進行擴增序列檢測。該過程需要采取特異性核酸探針以及電泳法等，從而取得良好的檢測效果。

結合相關理論進行分析，只需要一個分子便可有效復制多個DNA，而且還能夠采用PCR技術來有效檢測。近些年，隨著我國分子生物學、基礎免疫學以及細胞生物學等學科的快速發展，相關研究工作開展也上升到了新的高度，這不僅需要結合相關理論知識，同時還需要合理應用各項技術。而隨著技術水平的不斷提升，如今分析精度更是達到了分子水平。對于食品工程以及生命科研等相關研究工作開展，需要有效提高微量檢測技術的應用力度，從而進一步保證微量檢測結果的準確性[5]。

3 結語

由于PCR技術可通過對某段特定DNA堿基進行互補配對，所以PCR技術具有較強的特異性，同時在針對性、敏感性等方面也具有明顯優勢，可以快速地完成相關檢測、鑒定工作。在食品的實際生產、運輸以及銷售等環節，往往容易產生相關污染問題。對此，相關部門需要加大對食品工程中的食品檢驗重視度，并將其作為一項主要工作進行開展。但采用傳統的檢驗方法，想要實現檢測目標的難度相對較大。因此需要將PCR技術在食品工程檢驗工作中進行有效引入和應用，從而使食品的檢驗準確率得到提高，進一步提升檢驗效果，有效保證食品的安全性，提升人們的生活品質。