沙門氏菌快速檢測方法的研究進展

◎ 袁京磊

（平邑縣檢驗檢測中心，山東 平邑 273300）

沙門氏菌是一種人畜共患病的病原菌[1]。沙門氏菌傳統的檢測方法主要是國標法《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 沙門氏菌檢驗》（GB 4789.4—2016），該方法需要進行預增菌、增菌、分離、生化試驗和血清學鑒定等步驟，其操作過程復雜、耗時太長，無法實現對沙門氏菌的快速檢測。近年來，針對沙門氏菌的快速檢測方法研究比較多，本文總結了可視化檢測、生物傳感器、實時熒光定量PCR、電化學和表面增強拉曼光譜等沙門氏菌快速檢測方法，以期為實現沙門氏菌的快速檢測提供應用實例。

1 可視化檢測方法

可視化檢測具有無需復雜的檢測設備、操作簡單、成本低廉、檢測時間短等優勢，在食品安全檢測方面應用較多。納米金由于具有獨特的光學、化學、電化學、催化性能及生物相容性，在可視化檢測方面的應用較廣泛。適配體可吸附在納米金的表面，防止納米金在氯化鈉的作用下發生聚集；當體系中出現目標物質時，適配體會特異性的與目標物質結合，使納米金與適配體分離，在氯化鈉的作用下，納米金發生聚集，溶液顏色由紅色變為藍色，從而實現可視化檢測。基于這一原理，孫博等[2]實現對鼠傷寒沙門氏菌的可視化檢測，檢測范圍為2.9×103～2.9×107CFU·mL-1，檢 測 限 為 2.9×102CFU·mL-1， 可 在 15 min 內 完 成檢測，對實際樣品進行加標回收實驗，回收率為90.51%～109.97%。此外，CHEN等[3]基于雙適配體和納米金，實現了對鼠傷寒沙門氏菌的可視化檢測；由擴增子和納米金探針之間的雜交形成的高度穩定網絡結構可保護納米金在鹽的作用下發生聚集和顏色的變化；在優化條件下，檢測范圍為3.3×101～3.3×106CFU·mL-1，對加標牛奶樣品的可視化檢測限達95 CFU·mL-1，該方法可用于牛奶樣品中活鼠傷寒沙門氏菌的即時檢測。

2 生物傳感器檢測方法

生物傳感器是一種對生物物質敏感并將其濃度轉換為電信號進行檢測的儀器，具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、成本低等優勢，在臨床診斷、食品和藥物分析及生物技術、生物芯片等研究中有著廣泛應用。QI等[4]開發了一種微流控生物傳感器，使用具有模擬過氧化物酶活性的金屬有機框架來放大生物信號，并通過自主開發的Raspberry Pi App來快速檢測沙門氏菌。①目標菌用免疫磁性納米珠進行分離和濃縮，并用免疫有機金屬框架標記形成免疫磁性納米珠-沙門氏菌-有機金屬框架復合物。②該復合物用于催化無色鄰苯二胺和H2O2生成黃色的2，3-二氨基吩嗪。③收集催化劑的圖像，并使用Raspberry Pi App進行分析，以確定細菌的濃度。該方法可在1 h內完成檢測，檢測范圍為1.5×101～1.5×107CFU·mL-1，檢測限為 14 CFU·mL-1，在雞肉樣品中進行加標回收實驗，平均回收率約為112%，表明該方法可以用于實際樣品中沙門氏菌的檢測；該方法具有操作自動化、反應速度快、使用試劑少、設備體積小等優點，有望用于食源性致病菌的現場快速檢測。

WANG等[5]開發了一種檢測沙門氏菌的壓力生物傳感器，利用磁性納米珠（MNBs）分離目標菌、納米鉑顆粒修飾的二氧化錳納米花（Pt@MnO2 NFs）來放大檢測信號和壓力檢測器來監測壓力變化，并通過藍牙傳輸到智能手機應用程序進行沙門氏菌的分析和測定。①捕獲抗體（CAb）修飾的MNBs從樣品中分離沙門氏菌，形成MNBs-CAb-沙門氏菌復合物（磁性細菌）。②檢測抗體（DAbs）修飾的Pt@MnO2 NFs用于標記磁性細菌，形成MNB-CAb-沙門氏菌-DAb-Pt@MnO2 NF復合物（納米花細菌）；納米花細菌在密封的離心管中用H2O2重新懸浮后，H2O2被Pt@MnO2 NFs催化產生O2，導致壓力增加。③壓力的增加由基于壓敏電阻的壓力檢測器進行實時監測，并通過藍牙傳輸到智能手機應用程序進行沙門氏菌的分析和測定；該方法可在1.5 h內完成定量檢測，檢測范圍為1.5×101～1.5×105CFU·mL-1，檢測限為 13 CFU·mL-1。

3 實時熒光定量PCR檢測方法

實時熒光定量PCR是一種在DNA擴增反應中，以熒光化學物質檢測每次PCR循環后產物總量的方法，通過內參或者外參法對待測樣品中的特定DNA序列進行定量分析。HUANG等[6]開發了一種快速、準確檢測沙門氏菌的方法。首先，將沙門氏菌細胞通過磁分離從復雜的食品基質中分離出來，再進行基于SYBR GREEN的實時定量PCR檢測，整個檢測過程可在1.5 h內完成，檢測限低于30 CFU·mL-1，并對胰蛋白酶大豆肉湯培養基、牛奶和生菜進行了檢測。謝雨龍等[7]建立了一種實時熒光PCR法快速檢測預包裝柳州螺螄粉中沙門氏菌的方法，根據沙門氏菌invA基因設計引物和探針，優化反應體系中的探針濃度后，對人工添加沙門氏菌和干擾菌模擬受污染的預包裝柳州螺螄粉樣品進行檢測，檢測靈敏度為100 CFU·mL-1，檢測限為4 CFU/25 g，該方法具有檢測靈敏度高、特異性強的優勢，可以用于預包裝柳州螺螄粉中沙門氏菌的快速、高效檢測。

4 電化學檢測方法

電化學分析法是根據溶液中物質的電化學性質及其變化規律，建立在以電位、電導、電流和電量等電學量與被測物質之間的計量關系的基礎之上，對組分進行定性和定量的儀器分析方法，具有靈敏度和準確度高、檢測范圍寬等特點。WANG等[8]基于交叉微電極開發了一種新型阻抗生物傳感器，通過阻抗變化實現對鼠傷寒沙門氏菌的快速和超靈敏檢測。①將捕獲的鼠傷寒沙門氏菌單克隆抗體1組裝在磁珠外層，用于富集和分離復雜樣品中的鼠傷寒沙門氏菌細胞。②將已識別的鼠傷寒沙門氏菌單克隆抗體2固定在SiO2@MnO2納米復合材料的表面，與磁珠-鼠傷寒沙門氏菌偶聯物反應形成磁珠-鼠傷寒沙門氏菌-SiO2@MnO2夾心復合物。通過H2O2將夾心復合物表面的MnO2還原為Mn2+，實現阻抗的明顯變化；在牛奶樣品中進行加標回收實驗，濃度在2.0×101～2.0×105CFU·mL-1的回收率為83.1%～97.0%，檢測限為21 CFU·mL-1。SOARES等[9]制備了一種高度敏感且無標記的激光誘導石墨烯電極，并用抗體進行功能化，實現對腸炎沙門氏菌的檢測，檢測范圍為25～105CFU·mL-1，檢測限為（13±7） CFU·mL-1，檢測時間為22 min，且無需對樣品進行預濃縮或氧化還原標記。

5 表面增強拉曼光譜檢測方法

表面增強拉曼光譜（SERS）分析包括定性和定量分析，在食品安全檢測中有廣泛的應用。CHUESIANG等[10]基于適配體開發了一種快速、特異性檢測腸炎沙門氏菌的SERS方法；在這項研究中，將一個短鏈腺嘌呤和一個熒光分子修飾到適配體上，并在1 184 cm-1和730 cm-1處出現特征峰，證明該方法可以特異性的檢測腸炎沙門氏菌，可用于碎牛肉中腸炎沙門氏菌的檢測，總的檢測時間為4 h。邵琳等[11]應用適配體結合SERS技術實現對腸炎沙門氏菌的特異性檢測，檢測限為102CFU·mL-1；在豬肉樣品中進行加標回收實驗，回收率為93.37%～100.18%，可用于食品加工過程中腸炎沙門氏菌的檢測，該方法具有特異性強、靈敏度高、成本低、快速簡便的優勢。ZHOU等[12]建立了一種磁輔助SERS標記免疫測定法，實現了對牛奶樣本中大腸桿菌O157∶H7、單增李斯特菌和鼠傷寒沙門氏菌的快速檢測，這3種致病菌的檢測限分別達到了10 CFU·mL-1、10 CFU·mL-1和25 CFU·mL-1；該方法通過應用基于游離抗體標記和葡萄球菌蛋白A（PA）-SERS標記識別的方法來實現對目標菌的高靈敏檢測；該SERS生物傳感器由兩種功能納米材料組成：適配體修飾的Fe3O4@Au磁性納米粒子作為磁性SERS平臺用于病原菌的富集和PA修飾的SERS標簽作為目標菌定量檢測的通用探針；目標細菌富集后，游離抗體用于特異性標記目標細菌并提供大量Fc片段，引導PA-SERS特異性結合；該方法表現出快速、穩定和易于操作的優點，在食品安全檢測和傳染病診斷方面將有巨大的應用潛力。

6 展望

隨著技術的不斷發展和人們對食品安全重視程度的提高，沙門氏菌快速檢測方法將會越來越多的應用到食品安全檢測中，尤其是以適配體和可視化檢測為基礎的現場快速檢測方法，將在保障食品安全中有越來越廣闊的市場和應用前景。