基于拉曼技術(shù)的單細(xì)胞生長檢測方法*

李新立 張欣雨 楊 強(qiáng) 李肅義

（吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院，長春 130061）

單細(xì)胞生長檢測可以更加科學(xué)地揭示微生物代謝變化的規(guī)律，在食品污染物檢測中，細(xì)胞生長狀態(tài)是重要的監(jiān)控指標(biāo)［1］。細(xì)胞生長主要分為滯后期（lag phase）、對數(shù)期（log phase）、穩(wěn)定期（stationary phase）和凋亡期（apoptosis phase）4個時期［2］，不同的生長時期表現(xiàn)出不同的代謝和生產(chǎn)能力。能夠在生長的不同時間點(diǎn)識別和檢測特定的細(xì)菌是非常重要的，抑制食品污染一方面可以通過抑制食品中腐敗菌（或致病菌）分裂增殖使其停留在滯后期，另一方面，通過誘導(dǎo)微生物源保鮮劑（如枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）［3］等）進(jìn)入對數(shù)期來抑制腐敗菌生長，以保持食品良好的感官品質(zhì)和理化特性，有效延長食品貨架期［4］。

在微生物生長檢測中，細(xì)胞形態(tài)學(xué)［5］和吸光度檢測［6］已經(jīng)成為檢測的金標(biāo)準(zhǔn)，但檢測依賴于群體細(xì)胞培養(yǎng)，且檢測周期較長，可能錯過抑制腐敗菌增殖的最佳時期?；蛐酒?］和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）［8］等分子生物學(xué)檢測技術(shù)雖然靈敏度高，但檢測需要破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，且無法檢測低豐度微生物，而食品污染通常是由很少的細(xì)菌或菌落引起的［9-10］。單細(xì)胞拉曼光譜（SCRS）技術(shù)具有快速、靈敏和原位非侵入的檢測優(yōu)勢，已經(jīng)被用于在菌株水平上識別細(xì)菌［11-12］，進(jìn)一步報(bào)道稱，SCRS具有為胞內(nèi)蛋白質(zhì)、核酸、脂類等提供生物分析的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息的優(yōu)勢，可以從單細(xì)胞水平上檢測食品中微生物生命周期各個階段［13-14］，相較研究者應(yīng)用的隨機(jī)森林方法……