PCR技术在食品检测中的应用

作者: 程宇斐 杨韬 黄建萍 吴劲宏

PCR技术在食品检测中的应用0

食品的质量不过关,会影响到人们的身体健康,因此,食品安全问题受到了人们的广泛关注,这也促进了食品检测技术的发展。PCR技术(聚合酶链式反应技术)在实际应用中具有准确性高、速度快、灵敏度高等优点,因此,被广泛应用到食品检测中,取得了不错效果。本文针对PCR技术在食品检测中的应用进行探讨,希望对相关工作人员有所帮助。

1. 食品检测中应用PCR技术的步骤及优势

食品检测中对PCR技术进行应用可以分为以下几个步骤:

(1)通过对的离心法或过滤法进行应用,纯化和提取食品中DNA。

(2)利用PCR技术扩增DNA,为后续检测作业开展提供支持。

(3)分析扩增产物,该过程中可以分为变性、退货、延伸等步骤。变性期间,将食品中的DNA双螺旋结构被拆分为两条单链,而食品特性成分在退火阶段与DNA中特定位置进行适当结合,延伸期间会形成具有特征性DNA,完成对食品中特性成分的合理检测。

PCR技术应用具有灵敏度高、特异性强、自动化程度高等优势,因此,将其应用在食品检测中,能够提高最终检测结果精准性以及食品检测效率和质量,同时,也能促进相关行业的发展。

2. 做好食品检测的重要性

做好食品检测的重要性主要体现在以下几个层面:

(1)个体层面

吃是人的一项基本生理需求。食品是人们日常生活中的一项重要构成部分,随着人们生活质量的提高,对吃也提出了更高的要求,不仅要求吃得饱、吃得好、吃得营养,而且要吃得健康。食品安全与人体健康紧密联系,食品安全是人们关注的一项要点。从个体健康来看,食品安全检测意义重大,在具体检测时,不得敷衍了事。

(2)食品行业层面

食品行业健康、稳定发展需要高水平食品检测技术的支持,食品安全检测技术对整个食品市场舆论以及市场评价都会产成一定影响。因此,食品检测技术对确保食品行业健康发展具有十分重要的作用。食品行业需要根据食品检测报告对生产线进行适当调整,只有这样才能保证企业能够从激烈的食品市场中脱颖而出,取得成功,从而使企业资金链能够良性循环。从宏观角度来说,真实的食品检测结果对于改善食品行业的整体发展情况,确保整个行业稳定发展都发挥着重要作用。

(3)社会国家层面

高质量的食品检测技术对于国民经济稳定发展能够起到保障作用,确保食品质量可以最大程度避免食品安全问题的发生,促进国民经济稳定发展。食品安全得不到保障,将会对社会发展造成制约,影响国家稳定性。可见,高质量的食品检测技术,在社会国家层面意义重大。

3. PCR技术的具体应用

在食品检测中对PCR技术进行应用,主要是通过对食品含有的各种病菌和不同类型微生物的检测,从而达到保证食品安全的目的。将PCR技术合理应用到食品检测中,可以从以下几个方面入手:

(1)检测食品中的沙门氏菌

沙门氏菌是食品中威胁人们身体健康的一项重要病菌,这种病菌会附着在各种肉类食品中的,人一旦食用了含有沙门氏菌的肉类食品,将会威胁人的健康。因此,食品检测过程中,要注意对沙门氏菌的检测,从食品检测的实际情况来看,传统食品检测技术在具体应用期间,不仅会消耗大量的时间精力,而且通过检测获取到的效果也存在一定缺陷,无法获取真实的检测结果。而将PCR技术应用检测食品中的沙门氏菌,能够快速完成相应检测工作,检测沙门氏菌准确度高。这主要是因为,采用PCR技术进行检测,能够通过扩增序列方式,实现对沙门氏菌特性的清晰、精准判断。在具体检测期间,PCR技术的应用主要是利用常规PCR、套式PCR、多重PCR三种技术为主,上述三种技术都能够实现对食品中沙门氏菌的检测,准确发现食品中是否存在沙门氏菌,如果存在沙门氏菌要及时处理,这样就能避免存在问题的食品流入市场,对人体健康造成威胁。

(2)检测食品中的单核细胞增生李斯特菌

食品中如果含有单核细胞增生李斯特菌,人们一旦食用了这一食品,可能会引起菌血症、脑膜炎等各种不同类型的疾病,这些疾病虽然发病率较低,但是因为缺少理想的救治方案,或者错过了最佳救治时间,后果十分严重,具有较高的致死率。在这一背景下,将PCR技术应用在检测食品中,能够实现对食品中单核细胞增生李斯特菌的检测,具体检测时,主要是采用实时荧光 PCR技术。这一技术在具体应用时的原理就是在原PCR技术基础上,利用荧光基团完成的食品的检测。该检测方式与单一PCR技术的应用进行对比可以发现,实时荧光PCR技术应用起来不仅灵敏度高,而且能够缩短检测作业时间,能够得到精准检测结果。此外,过去采用的食品检测技术,受凝胶电泳的存在而危害食品安全,对食品造成一定程度的破坏,而通过对实时荧光 PCR 技术的应用,能够减少这一现象的发生,最大程度减少由于食品检测对环境以及人身体健康造成的危害。

(3)检测食品中金黄色葡萄球菌

食品中如果含有金黄色葡萄球菌,人一旦食用这一类食物,将会引起食物中毒。中毒后,病原菌将会在人体内的肠道内形成大量肠毒素,使中毒人员出现腹泻、呕吐等现象,情况严重时,可能会由于腹腔内脏器发生衰竭而引起死亡。过去食品检测采取的免疫学方法进行,在实际检测期间,受技术的水平限制,经常会出现假阳性或假阴性检测结果,检测结果无法准确反映食品情况,会出现食品中含有黄金色葡萄球菌,但是却无法检测出来的情况。在这一情况下,通过对PCR技术检测技术进行应用,检测食品是否含有金黄色葡萄球菌,能够更加准确、快速的完成检测工作。现阶段,我国针对食品中的金黄色葡萄球菌的检测主要以聚合酶链反应技术为主,通过对这一先进的技术进行应用,能够精准检测金黄色葡萄球菌的耐热性基因,检测结果精准,能够有效避免检测时出现假阳性和假阴性情况的发生。

(4)检测食品中的大肠杆菌

大肠杆菌是食品中一项重要致死的病菌体,检测食品中具有致病性的大肠杆菌时采用的PCR技术,一方面可以保证最终检测结果的精准性,另一方面也能够精准判断食品中大肠杆菌的来源,在保证食品安全的同时,也可以提高食品检测技术水平。大肠杆菌与其它类型的病原菌相比,不仅来源广,而且含有致病毒素会广泛存在病菌毒力基因中。PCR技术与以往食品检测技术进行对比,PCR技术在应用过程中,可以通过基因提取和扩增等步骤,获取DNA片段,完成相应对比分析,确定食品中是否含有致病型大肠杆菌,检测结果更加精准。

(5)采用PCR技术检测转基因食品

近几年,基因工程技术得到了飞速发展,转基因技术也日益成熟,我国市场中也出现了大量不同类型的转基因食品,常见的转基因食品有油菜、玉米、大豆等。对这些转基因食品,为了保证食品安全,消除大众对转基因食品的误解,使大众能够接受转基因食品,就需要合理应用PCR技术对转基因食品进行检测,对转基因食品的成分进行定量和定性分析。随着人们对PCR技术研究与应用的不断深入,转基因食品检测中采用的PCR技术已经趋于成熟,采用PCR技术能够高效、快速完成对转基因食品的检测,检测效果也朝着更好方向发展。

(6)检测食品中的有效成分

如今,人们高度重视食品安全问题,在选购食品时,会关注食品包装袋上的营养成分。但是,人们无法通过肉眼直接观察食品中营养成分,这就导致部分食品企业为了利益在食品成分上造假。针对这一现象,需要采取PCR技术检测食品影响成分,通过检测确定食品的成分与食品标签上的成分是否一致,保护消费者的知情权,以免消费者遭受蒙骗,购买到假冒伪劣产品。此外,通过对PCR技术的应用,可以检测市场上肉类与肉制品进行动物成分检测,精准判断食品中的成分与宣传是否相符,精准判断是否存在其它动物成分,避免发生“以次充好”情况。

4. 采用PCR技术检测食品需要注意的事项

4.1 制备有效的PCR模板

制备PCR模板是PCR技术应用在食品检测中一项重要内容,制造的PCR模板是否可以满足应用需求,对食品的检测结果会造成直接影响。因此,在食品安全检测中,需要提高对制备PCR模板的重视,这主要是因为食品在日常生活环境中存在大量PCR抑制因子,在PCR模板中如果存在这些抑制因子,将会对DNA提取以及蛋白质有机溶剂去除造成直接影响,这将会导致提取DNA不完整,或者无法准确反映检测食品对象的非致病菌与致病菌情况,将会致使一些非致病菌和致病菌无法被精准检测出来,会对最终检测结果的可靠性和精准性造成不良影响。

4.2 提高对检测过程中污染问题的重视

食品检测是一个复杂过程,涉及到的内容较多。在具体检测期间,监督检验机构在具体工作开展时都采取采集样本方式检测,若在采集、保存、运输过程中样品遭受到污染,将会对样品成分造成破坏,即使采取先进的检测技术也无法准确反映食品情况。此外,在食品检测中对PCR技术进行应用,可能会出现样品或模板遭受污染现象,要想避免这一问题的发生,在检测期间,一方面要注重整个操作过程都要在无菌环境完成,另一方面还要依据检测工作的实际需求,更换检测中采用的枪头,保证检测期间不会发生交叉污染,或者样品遭受污染现象,最大程度保证检测结果准确。

4.3 确保检测对象生物活性

一些食品检测要保持生物活性,例如,对于核算物质食品微生物检测,需要在保持生物活性基础上,才可以提取到相应的DNA信息,这也能够为PCR扩增营造一个良好条件,由于PCR技术检测主要是检测DNA信息,并非应用活细胞检测。保持生物活性会对检测结果造成影响,但是并不会对检测过程造成影响,而且该项技术无法判断细胞死活状态。但是,如果检测对象无法保持生物活性,势必会对最终检测结果造成不良影响。

5. 科学改进PCR技术

5.1 实时定量PCR技术

将荧光基团加入到的PCR反映系统中,通过对荧光信号进行应用实时完成相应检测工作。考虑到的模板Ct值与模板起始拷贝数间存在线性关系,可以实现定量分析。该项技术在安全闭管状态下开展,而且也省略了后续处理工作,可以避免发生交叉污染现象。并且,能够大幅度缩短食品检测周期,降低操作难度,获取到准确的检测结果。

5.2 多重PCR技术

将多对引物合理加入到反应系统中,从而达到扩增多目标DNA片段目的,不同目标片段之间差异较小,采取多重扩增方式,能够直接完成对凝胶成像的分析。多重PCR技术与常规PCR技术相比,其可以在同一时间扩增多个目标DNA片段,能够缩短检测时长,降低检测成本。

5.3 PCR-DGGE技术

该项技术有机的结合了变形梯度凝胶电泳技术与PCR技术,可以分离不同碱基DNA片段,并且该项技术具有较强敏感性与特异性,能够实现对碱基的有效分辨。利用成像体系对经过颜色后的凝胶进行全面分析,可以全面、精准反映样品繁琐性,通过对条带数量进行应用,精准反映样品的微生物构成,依据条带亮度情况,掌握样品中微生物的实际数量,完成检测。

结语

总而言之,食品检测是一项复杂工作,为了更好完成相应检测工作,要合理应用PCR技术,通过对这一技术进行应用,能够有效简化检测流程,提高检测结果的可靠性和准确性。因此,为了确保食品检测行业健康发展,要加强对PCR技术的应用与研究。

*通讯作者:

黄建萍(1985.9-),女,汉族,浙江杭州人,本科,工程师;研究方向:食品及相关产品质量安全检测。

经典小说推荐

杂志订阅

友情链接