从食品安全的角度分析PCR技术在致病菌检测中的应用

□ 翁 婕 昆明市第十二中学

从食品安全的角度分析PCR技术在致病菌检测中的应用

□ 翁 婕 昆明市第十二中学

近年来，随着经济社会的不断发展，温饱问题已得到基本解决。与此同时，食品安全的现状与人们期望不符的问题日益突出，已成为影响人们健康生活与幸福指数的重要因素之一。有效地解决食品安全问题，对于构建和谐社会和实现伟大中国梦都有着重要的促进作用。2013年，中国社科院在全国3 1个省份进行问卷调查，超过5 0%的受访群众对食品安全不满意。因此，食品安全任重道远，解决食品安全问题迫在眉睫。

我国是一个有着500 0年悠久历史的文明大国，从《舌尖上的中国》可看出，美食文化是我国博大精神的中华文化之一，确保“舌尖上的安全”，不仅事关人们的生命财产安全，也关乎我国文化的传承与发扬。

食品安全的概念

食品安全是指人们日常食用的食品不但要符合规定的营养要求，而且不会引发急性、亚急性、慢性中毒和诸如呕吐、发烧、致癌等症状，具有最基本的无毒和无害特点。

2013年，习总书记强调，在食品安全上让老百姓满意是检验政府执政能力的重要因素。此外，我国地方政府陆续实行食品安全一票否决制，如安徽、广东佛山、福建福州和四川达州等。由此可见，我国对食品安全的高度重视，并上升到战略高度。

致病菌对食品安全的危害

常言道病从口入，说明危害人类健康的绝大多数疾病与食用的食品有关。其中，致病菌是导致食品安全隐患的主要因素。在美国，每年超过100 0万的死亡病例是由致病菌所引起。而在我国，由致病菌引发的食品安全问题也十分严重，在2013年，仅上海市由致病菌引发的食物中毒事件超过180例。

常见的致病菌有李斯特菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、大肠埃希菌和志贺氏菌等。这些致病菌通过食品进入人体内，通过毒素破坏体内的细胞组织，并通过自身的不断生长与繁殖引发炎症等。例如，金黄色葡萄球菌可引起肺炎、脑膜炎、败血症等致命性疾病，大肠埃希氏菌会引起人们产生腹泻等疾病，沙门氏菌会引发急性肠炎，而致贺氏菌不但可引发人们腹泻还会导致痢疾等。由食源致病菌引发的疾病若未得到及时治疗，会进一步加剧甚至引发死亡。由此可见，食源病原菌给人们的生活带来了严重的危害。

PCR技术的概念及特点

聚合酶链式反应技术（Pol y merASeChAi nreACtion，PCR）的主要原理是通过扩增特定序列的d NA，继而增加d NA的含量，便于后续的基因测序。PCR技术具有精确、快速、高效等特点。精确性体现在PCR技术的特异强，在特定酶的专一酶解下，扩增特定的序列；快速则体现在PCR技术的用时较短，每一次的循环时间在3 mi n左右；而高效则体现PCR技术较成熟，对目标d NA的扩增成功率较高。

随着PCR技术的不断成熟，其应用越来越广泛。如基因克隆、基因检测、致病菌检测和其他遗传病的检测等。PCR技术主要有以下3个步骤：（1）变性。将模板d NA在加热的条件下分解成单链，一般加热的温度为9 0℃左右，不同的d NA模板要求的具体实验加热温度不同。（2）退火。将上述加热温度冷却至5 5～65℃，将目标引物与单链的模板d NA结合，形成d NA-引物整体。（3）延伸。d NA-引物在TAq酶的作用下，通过碱基配对的原理合成另一条链，从而形成一条完成的d NA双链结构。

PCR技术在致病菌检测中的应用

致病菌是威胁人类健康的重要因素，也是导致食品安全问题的罪魁祸首。因此，只有准确地检测出食品中的致病菌，才能从源头上监管，实现防患于未然，充分保障人民的生命财产安全。当前，PCR技术分为反转录PCR、多重PCR、实时荧光PCR技术和免疫PCR技术等。

反转录PCR技术

反转录PCR（ReverSEtrAnSCriPtionPCR，R T-PCR）又称为逆转录PCR，与传统的PCR技术相比，该技术是利用致病菌组织中的R NA在逆转录酶的作用下合成cd NA。再以cd NA为模板进行扩增，得到相应的目标d NA。张弛 等建立了沙门氏菌反转录PCR技术方法，通过S-F/S-R引物、S-Prob e探针有效地检测出沙门氏菌，并有效地避免了金黄色葡萄球菌等杂菌的干扰。

多重PCR技术

多重PCR是在传统PCR的基础上，增加多条引物，这些引物分别于相应的目标d NA单链结合，可一次性检测出多种致病菌。该技术与传统的PCR技术在原理、方法、相应的步骤上没有变化，但在致病菌的检测效率上大大提高，成本也降低不少。但该法也有一定的缺陷，多个菌落的同时检测对实验要求严格，一旦变性温度、退火温度等条件不当，就会导致实验失败。KAwAsAkiS等根据沙门氏菌、大肠埃希氏菌和李斯特菌的基因分别设计相应的引物，继而实现肉类样品中3种致病菌的同时检测。

实时荧光PCR技术

实时PCR技术是在PCR扩增的过程中实现对致病菌的检测目的，该技术利用目标d NA的所反射的荧光强度与自身的量成正比，实现对致病菌的定量检测。该法简化了后续的分析过程，大大地缩短了时间，给食品安全监管带来便利。唐振柱 等利用实时的荧光PCR技术检测食品中的沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌等，研究结果表明，该法可简单、快捷地检测目的菌，可作为政府部门的有效技术支撑，有效处理重大食品安全事件。

免疫PCR技术

免疫PCR技术是酶联免疫法与传统PCR方法的结合，更具特异性和灵敏度。通过PCR扩增实现d NA的量化，连接扩增后的d NA与抗原抗体，实现d NA的定量分析。曹娜娜利用免疫PCR技术检测牛肉馅和牛奶中的致病菌，通过链霉亲和素将目标d NA嫁接与相应抗体连接，通过扩增固定的d NA模板，进而快速地测出肠出血性大肠埃希菌O15 7∶H 7，比单一的酶联免疫法精确100 0多倍。

结语

食品安全无小事，作为一项民生工程，食品安全与人们的生活密切相关。食品中的致病菌是人类健康的主要“杀手”，因此，准确、快速、及时地检测致病菌具有重要的现实意义。而随着PCR技术的不断成熟，其检测致病菌的成本也会大大降低，其高效及准确的检测特性使其在食品安全监管等领域有着广阔的应用前景。