新技术在食品微生物检验检测中的应用

◎ 廖晓玲

（中山市质量计量监督检测所，广东 中山 528400）

随着经济的繁荣发展，人们对食品的品质要求愈来愈高。然而市场上食品质量参差不齐，由微生物引起的食品安全问题屡见不鲜，使人们的健康和生命安全遭到严重的威胁，食品安全问题越来越突出。因此，在食品微生物检测中应用新技术可为食品安全提供有力保障。本文分析了我国主要食品安全问题、食品微生物检测技术的重要性，探讨了新技术在食品微生物检验检测中的应用情况。

1 我国主要食品安全问题

随着社会经济的蓬勃发展，人们的生活水平也逐渐提高，但在互联网时代食品安全问题事件也被频繁曝光[1-4]。例如，黑龙江“酸汤子”中毒事件、“土坑酸菜”事件等，这类食品安全问题引发社会热议。目前，我国主要有以下食品安全问题。

（1）滥用农药造成的食品安全问题[5]。种植庄稼时，由于农民缺乏科学专业的种植知识，存在不按使用说明而滥用农药的陋习，使农产品中农药残留超标，人们食用农药残留超标的农产品，会对人体健康造成损害，易引起肝脏病变甚至致癌。除此之外，滥用农药和化肥也会影响空气、水质和土壤结构等，破坏生态环境。

（2）环境污染造成的食品安全问题[6]。随着人类不断的繁衍和流动，人类向自然索取的欲望也越来越大，对生态环境的压力日趋加大，严重影响了所在地域的生态环境。随着科技的发展，环境受废水、废气、废渣愈发严重的影响，从源头上对食品安全造成严重的污染，人类传染性疾病主要来源于接触受污染的环境和食用已受感染的动植物。

（3）微生物污染导致的食物中毒[7]。微生物增殖能力强，肉眼难以观察，一旦接触或者误食被微生物污染的食物，可能会引起寄生虫感染、食物中毒等情况，严重时威胁人们的生命安全，甚至造成传染病在社会传播扩散。

2 食品微生物检测技术的重要性

食品微生物包括生产型食品微生物，如醋酸杆菌、酵母菌等；食物变质所产生的微生物，如霉菌、细菌等；食源性病原微生物，如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、产气荚膜梭菌、沙门氏菌等。随着食品行业的发展，越来越多的食品涌入市场，这也鞭策我国食品微生物检验技术的发展与更新，促使检测技术逐渐完善。针对不同种类的食品样品，要根据相关的标准科学合理地选择检测项目、检测内容以及对应的检测方法，以提高食品微生物检测效率，确保结果的精确性，为人们健康安全提供有力的科学保障[8]。

3 新技术在食品微生物检验检测的应用

3.1 分子生物学技术

分子生物学技术是在基因水平上对食品中微生物进行检测，对于那些难以培养的微生物进行鉴定和分型具有特别的意义。

3.1.1 常规PCR 技术

原理是以DNA为模板，经过高温变性裂解的过程，成为单链，在低温时，加入引物与其按照碱基互补配对原则进行相互配对结合，再将温度调至DNA 聚合酶最适的反应温度，在DNA 聚合酶的催化下，以引物为起点会沿着磷酸到五碳糖（5'-3'）的方向，按碱基配对与半保留复制原理，合成模板DNA 链的互补链并延伸扩增。该技术具有灵敏度高、特异性强、检测用时短等优势，是最常见的食品微生物检测技术之一，已用于乳制品中的乳酸菌、水源中的大肠菌群等测定[9]。

3.1.2 PCR 衍生技术

随着科技的发展，PCR 技术与新技术结合，形成PCR 衍生技术，如PCR-DGGE、LM-PCR、Multiplex PCR、qTR-PCR 等，已应用于华支睾吸虫、副溶血弧菌检测等方面[10-11]。

3.2 生理生化技术

生理生化技术是利用微生物在新陈代谢过程产生特异性物质的特性，对微生物菌体进行检测的方法。

3.2.1 ATP 生物发光法

在有氧环境下，荧光素在荧光素酶E、Mg2+的催化作用下与ATP 发生反应生成荧光素-AMP 复合体，并产生焦磷酸（PPi）；荧光素-AMP 复合体在O2的作用下，进而被氧化生成CO2、H2O 和激发态复合物P*-AMP；该复合物由激发态回归基态，发射出光子，光子数量可换算成ATP 的含量[12]。通过测定样品活体微生物产生的ATP 的浓度，进而检测食品中的活菌数，具有简便、快捷等特点。

3.2.2 微量生化法

微量生化法包含放射测量法、微热量技法等。放射测量法是根据细菌在生长繁殖过程代谢碳水化合物产生CO2的原理，在培养基中加微量有放射性14C 标记的碳水化合物或其他糖类底物，在细菌生长时，糖被利用并代谢产生14CO2，放射量与菌数成正比，用来确定标本中菌体数量[13]。微热量技法是通过微热量计仪器，采集菌体在新陈代谢过程中产生热量变化数据，根据不同目标物变化情况，得出具体的检测结果来判断所测定的菌种。

3.3 免疫学检测技术

3.3.1 免疫磁性微球技术

免疫磁性微球技术是免疫学和磁载体技术结合的新生技术。表面结合有单克隆抗体的磁性微球，经过与含靶物质的样品共同孵育，可与含有相应抗原的靶物质特异性结合而形成新的带磁响应特征的复合物。在磁场的作用下，这种带磁响应的复合物被滞留，使得待测物与样品中的其他杂质分离，达到提纯的效果。这一技术是近几年来食品微生物检验检测中常用到的新型免疫学检测技术，既可固化试剂，又具备免疫学的高度特异性。该技术能快速鉴定及分离出金黄色葡萄球菌，该法简便快速、灵敏度高，免疫微球制备成本低廉，可大大节约检测成本。该方法可用于水果、肉类食品的致病菌检测，如大肠杆菌O157:H7、单增李斯特菌、沙门氏菌、副溶血性弧菌等食品微生物方面的检测[14-15]。

3.3.2 酶联免疫吸附技术

酶联免疫吸附技术原理是将抗原或抗体固相化后，同时将抗原或抗体与某种酶连接形成酶标记抗原或抗体，再加入酶反应底物，底物在酶的高效催化作用下成为有色产物，放大信号可对目标微生物进行定性或者定量检测。其存在各种检测方式，如间接法、竞争法、双抗体夹心法等。既可以用于调查食品从业者甲肝、乙肝等病毒的感染情况，也可以对食品中沙门氏菌、大肠杆菌以及霉菌等微生物及微生物产生的毒素进行检测，如毒性大、致癌性强的黄曲霉毒素B1的检测，为检验食品的安全性提供保障[16-17]。

3.4 质谱技术

质谱技术是通过分析离子化样品的质荷比，分析确定特征图谱对应的样品分子组成，进而进行定性定量分析的一种方法。微生物质谱之所以能够对细菌进行鉴定，是因为细菌的核糖体蛋白具有稳定性，一般不会随生长条件的变化而存在差异，而不同细菌的核糖体蛋白指纹图谱具有独特性，指纹图谱中的某些峰具有属、种，甚至亚种特异性。该方法已经在食品微生物检验检测中得到广泛使用，如该技术可用于产品腐败菌检验检测，对革兰氏阳性菌也有较好的检验效果。另外，在食品微生物检验过程中，利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱技术对食品中细菌（金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌）、丝状真菌等均可进行快速分析鉴定，为该技术在食品检测以及临床诊断领域奠定基础[18]。除此之外，气相色谱-质谱联用仪也是发酵食品微生物检验检测中常用的一种技术，可以检测分析酒酿微生物及其代谢产物，该技术耗时短、操作简便，得到了广泛使用[19]。

3.5 生物传感器技术

生物传感器技术是将一种生物衍生材料或生物材料、生物模拟材料作为分子识别部分，将生物活性表达信号转化为电信号的化学或者物理传感器。由已固定化的生物敏感材料（包括微生物、抗原、抗体、细胞、酶等生物活性物质）作为识别系统与适当的理化换能器（如氧电极、光敏管等）以及信号放大装置组成的分析系统，使待检物质在生物传感器中被识别分析，然后通过被测信号的转换检测出食品中的物质成分。该技术具有操作简便、灵敏度高、效率高、成本低、可对待测样品进行定量分析等优势，可应用于检测食品新鲜度、微生物和毒素、病毒、农药残留等[20-21]。

4 结语

近年来，食品安全问题频繁发生使人们意识到食品安全的重要性，对食品检验检测愈来愈重视，政府部门也对食品安全监督更加严格。在这样的环境下，各种新型高效、准确灵敏的技术在食品安全卫生检验方面不断出现与发展，在一定程度上满足了食品检验检测工作的需要。对此，不仅要加强对新技术的深入研发，还要加强对检测人员的培训，使其熟练掌握新技术检测技能，更好地推广应用食品微生物检测新技术，为食品安全检测夯实技术基础。