現代生物技術在食品檢測中的應用

張德花 王璐 黃佳琪 孫鑫澤 黨春林

摘 要：近年來，我國食品安全整體情況穩中有升，但形勢依舊嚴峻。食品檢測是保障食品安全的重要基礎，著力解決檢測技術難題，是提升食品檢測工作質量的重要環節。本文闡明了我國當前食品安全突出問題和現階段食品檢測技術狀況，通過介紹典型現代生物技術在食品檢測中的應用情況，以期更好地了解現代生物技術在食品檢測工作中發揮的積極作用和發展潛力。

關鍵詞：食品安全；食品檢測；現代生物技術；應用

Abstract： In recent years， the overall situation of food safety in China has been stable and rising， but the situation is still serious. Food testing is an important basis for ensuring food safety， focusing on solving testing technical problems， and is an important link in improving the quality of food testing. This paper clarifies the current prominent problems of food safety in China and the current situation of food testing technology. By introducing the application of typical modern biotechnology in food testing， it is expected to better understand the positive role and development potential of modern biotechnology in food testing.

Keywords： food safety; food testing; modern biotechnology; application

食品安全關乎國計民生，對人們的身體健康至關重要。為了更好地保障食品安全，開展食品質量安全檢測工作是有力抓手，特別是科學準確的檢測手段和技術能力，是有效控制食品安全問題的基礎。因此，著力解決我國食品安全工作中遇到的檢測技術難題，是提升食品檢測工作質量的關鍵一環。現代生物技術相比于傳統檢測技術來說，更具科學性、權威性。將現代生物技術引入食品檢測中，不僅可以縮短檢測分析時間，避免人為誤差的重復出現，同時還可以高效開展食品分析檢測，確保能夠實現痕量檢測，保證檢測結果的準確性[1]。本文通過概述食品安全突出問題，介紹典型現代生物技術在食品檢測工作中的應用實踐，以期為構建高水平、高層次、多角度的食品安全監管體系提供借鑒。

1 我國食品安全突出問題

當下，我國食品安全狀況整體向好，這一切可以歸功于有責任心的監管、持續完善的食品安全風險治理體系和食品安全標準體系、不斷提升的技術能力以及更加成熟和現代化的治理體系和治理能力。但還是要看到，現階段我國食品安全問題仍然新舊交織，層出不窮，重點問題突出。①在我國空氣、水資源、土壤等環境污染較為嚴重的地區，引發的食品安全問題日益嚴重，原材料的污染成為主要的風險因素，短時間難以化解。由于環境污染，重金屬、農藥等化學物質從生產源頭被帶入食品中，導致存在較大的食品安全風險，因此，加大環境治理力度，是治理食品安全問題的重要手段之一。②食品制假摻假是我國食品安全領域中較為突出的問題，如用摻有棉籽油的植物油假冒高級花生油、驢肉火燒中摻雜馬肉原料等，這些假冒偽劣的食品可能并不會直接影響人體健康，但是這種食品摻假售假行為，會降低消費者對政府監管的信任，對食品行業的影響不言而喻[2]。

2 食品檢測技術現狀

食品檢測是指運用生物、化學、物理等學科的基礎理論及各門類科學技術，按照現行有效的技術標準，如國家食品安全標準、地方標準、企業標準等，對食品生產過程中涉及的原輔料、中間品、成品等進行檢測分析，對食品狀態、成分含量、質量安全等情況進行客觀評價。在食品檢測過程中，為更好地開展檢測工作，達到檢測目的和要求，實驗室會根據被檢測樣品的性質、狀態以及檢測項目等，選擇更合理的檢測方法。常見的食品檢測方法有微生物檢測法、色譜法、感官檢測法等。隨著科技的高速發展，為了更好地適應食品安全監管需求，科技工作者不斷將更多現代化技術融入食品檢測方法中，產生了一系列的現代食品檢測技術，如聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction，PCR）技術、DNA探針技術、食品組學技術等[3]。

現代食品檢測技術中，生物技術在食品檢測中發揮著至關重要的作用。該技術主要具備以下特點。①與傳統食品檢測方法相比，運用現在生物技術對食品進行檢測，通常檢測時間更短，出具結果更快。例如，PCR技術可以在短時間內批量檢測大量樣本并對結果實現同步分析，大大提升了檢測工作效率。②運用生物技術檢測或分析食品中微量生物分子或特異性生物標記物，靈敏度較高，即使是痕量存在，也可以實現準確鑒定，檢測出食品中各類有害物質，如病原體、化學污染物等。③生物技術涉及領域較廣，包含眾多技術以及方法，如DNA探針技術、生物芯片技術等。針對不同食品基質、不同食品狀態、不同檢測項目，可以使用不同的生物技術，在達到檢測要求的同時，提供科學的檢測數據[4]。

3 典型現代生物技術在食品檢測工作中的應用

3.1 PCR技術

PCR技術作為分子生物學一項新技術，被廣泛應用于食品檢測工作。食源性致病菌檢測工作一直是食品安全監管工作的重點之一，常規的檢測方法步驟較為復雜，對人力、物力占用較多，可操作性不足，實驗人員需要對待測樣品中被檢測微生物進行富集培養，當微生物繁殖到可檢測濃度后，才能對其進行不同種微生物分離、形態特點觀察、菌種類型鑒定等工作。而且，有部分微生物培養繁殖較為困難，這種常規方法難以達到檢測目的。而PCR技術不僅具備檢測速度快、操作簡便、靈敏性及特異性高的特點，還對待測樣品無特殊要求，能夠達到分離鑒定的目標，檢測結果一目了然[5]。因此，其在食源性致病菌檢測鑒定工作中作用較為明顯，已成為該領域的有力工具。

3.2 核酸探針檢測技術

核酸探針檢測技術具有強特異性，可以根據細胞的DNA或RNA，從分子水平去研究食品中待測有機體相互間是否存在親緣關系，同時指出核酸片段中這一特定基因的位置。我國作為農業大國，進出口畜禽肉類量逐年增多，而由畜禽肉引發的食品中毒事件也是頻頻發生，潛在的問題嚴重地影響著消費者的身體健康。

在畜禽肉類食用農產品中致病菌的檢測中，通常采用傳統的細菌分離培養法、血清學凝集試驗、沉淀試驗等。采用上述常規方法檢測畜禽肉類食用農產品，一般檢測步驟繁雜，而且實驗時間較長，耗費大量人力，檢測報告出具周期要一周左右，并且檢測結果的準確性和重復性很難保證，不僅給監管工作帶來了諸多問題，同時還無法滿足市場實際的檢測需求。因此，核酸探針技術成為高效、準確檢測畜禽肉類食品中致病菌的主要方法之一，該技術在食品微生物檢測領域的相關研究較多，主要集中在對沙門氏菌、輪狀病毒、狂犬病毒等多種病原體的檢驗檢測工作上[6]。

3.3 分子印跡納米探針

分子印跡納米探針是在制備納米探針的過程中，引入分子印跡技術以賦予納米探針特殊的識別功能，該類探針兼具分子印跡技術的高度專一性和納米材料的光（電）特性，為食品安全檢測提供了有效途徑。與傳統檢測方法相比較，分子印跡納米探針因具有強特異性、高靈敏度等特點。目前分子印跡納米探針技術主要運用在對食品或食用農產品中獸藥殘留、農藥殘留、非法添加等小分子待測物的檢測工作中，其在食品檢測領域中展現出的優勢越來越明顯[7]。

現階段，食品類別較多，基質較為復雜。在開展食品檢測樣品前處理工作時，對于復雜基質的食品，只有將痕量待測物準確分離出來，同時去除基質干擾，才能提高檢測結果的準確度，保證檢測效率的高效性。現階段研究成果顯示，在食品檢測前處理過程中，科技工作者已運用到以半導體基、碳基、金屬基納米材料為載體合成的表面分子印跡聚合物，同時結合高效液相色譜、氣相色譜等檢測手段，成功開展對重金屬、非法添加有害物質等的檢測分析。此外，在食品的復雜基質中，兩種或多種殘留物質同時存在的情況非常普遍，經常需對同一樣本中的不同待測組分進行多次檢測，這樣對開發檢測食品中多種殘留物的復合型分子印跡納米探針就提出了新的要求[8]。

3.4 組學技術

組學技術近年來發展迅速，尤其是蛋白質組學和代謝組學，已經從生物醫學領域逐漸發展到食品檢測領域。代謝組學通過研究脂類、多糖、酚類等食品基質中重要的小分子代謝物，分析代謝產物的代謝路徑和變化規律，揭示其生理活動的代謝機制。蛋白質組、代謝組和脂質組等組學技術的飛速發展極大地豐富了食品安全領域的分析檢測手段，這些技術方法能夠對食品屬性、品質、風味、營養、功能以及安全性的各種形成機制中所涉及的蛋白質、小分子代謝產物和脂質組分提供高通量、高分辨率、高精度的質譜檢測分析，并結合組學數據手段對海量譜圖進行有效信息提取和結果分析[9]。這一綜合技術體系已成功應用于食品真偽鑒別、產地溯源、品質評價鑒定、產品質量控制、轉基因農作物、農藥獸藥殘留和食品微生物毒素檢測，在食品檢測中的作用愈發凸顯，并極大地拓展了該研究領域的進一步發展，同時也為完善我國食品安全風險評估體系提供了新的研究方向[10]。

相比傳統的食品檢測技術，蛋白組學、代謝組學和脂質組學技術具有顯著優勢，但是組學技術從研究階段到真正走向日常化、商業化檢測依然任重而道遠。組學技術中有關樣本采集、實驗重復性準確性、方法耐用性、實驗室間驗證、生物標志物的篩選以及生物信息學分析等方面還需進一步完善，才能進一步加快推動組學技術在食品檢測領域的實際應用。

4 結語

隨著科學技術的推陳出新，基于食品安全檢測領域監管需求，防范食品安全風險隱患，現代生物技術將會不斷被應用到食品檢測中，檢驗檢測方法更具多元性、高效性、靶向性。相關人員應不斷發展新質生產力，通過對PCR技術、核酸探針檢測技術、分子印跡納米探針、組學技術等生物技術的研發和應用，讓食品安全從“被動檢測”向“主動發現”轉變，確保廣大消費者能買得放心、吃得放心。

參考文獻

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作者簡介：張德花（1980—），女，吉林長春人，碩士，副主任藥師。研究方向：不合格食品處理。