在食品检测过程中生物技术的应用研究

2019-09-10 12:55徐彬
E动时尚·科学工程技术 2019年5期
关键词:探针生物食品

徐彬

摘 要:随着我国市场经济的快速发展,人民生活水平的不断提高,国家对食品安全的控制越来越重视。食品安全不仅影响着人类的健康生存,还关系着一个国家的经济和社会的发展进程。近年来频发的食品安全问题使得公众和政府对食品检测高度重视。各种新技术、新方法逐渐被应用到食品检测中,其中生物技术的应用尤为广泛,生物技术的应用在一定程度上提高了食品检测的效率和精准度,且开辟了食品检测的新方向。本文简单阐述了生物技术的概念及特点,并对生物技术在食品检测方面的应用进行了分析。

关键词:生物技术食品检测应用

目前,由于传统的食品检测方法不仅精准度低,且效率较低,其已经不能满足实际工作的需要,因此,新的食品检验方法应运而生,生物技术方法作为新的食品检测方法,逐渐得到了推广。

1 生物技术的概念及特点

1.1 生物技术的概念

生物技术是利用生物有机体及其组成部分,或是利用其组织、细胞、酶来合成、转化、降解,从而实现生产产品等目的的技术。生物技术在食品领域的应用已经有几百年的历史,从最初的面包、酱油生产,如今已延伸到食品领域的各个方面,得到了长足的发展和不断的完善。现代生物技术是建立在细胞生物学等学科基础之上的高科技技术,包括细胞工程、酶工程、基因工程、发酵工程等诸多类技术。细胞工程是以动物、植物细胞及细胞融合技术为基础的一类生物技术,主要用于食品生产;酶工程是通过特定细胞酶来控制食品生产过程中的物质转化;基因工程是通过重组基因来改造食品生物特性,起到生产特殊产品的作用;食品发酵技术如今已发展为发酵工程学,用于预定食品及成分的生产。

1.2 生物技术的特点

基于生物基因、免疫及敏感等方面的特点,利用科学的实验方法将其制作成具有检测功能的试剂,生物技术在食品检测工作中逐渐得到了推广。生物技术在食品检测中具有精准、高效、范围广的特点,是当前适用于食品生产、加工及食品安全的较为常见的方法。其中主要应用技术有DNA探针技术、PCR技术、免疫技术及生物芯片技术等。为了使我国的食品检测工作得到快速的提升,应该对生物技术进行进一步的研究开发,为食建立品检测的安全可靠的社会环境做好技术方面的准备。

2 生物技术在食品检测方面的应用

2.1 DNA探针法在食品检测工作中的应用

DNA探针法在食品检测工作中的应用主要是基于DNA分子的碱基配对法则,利用DNA探针法对目标检测物进行DNA特异序列碱基配对,不仅可以大幅的特高食品检测工作的精准度,还可以很大程度上提升食品检测工作的效率。目前应用的DNA探针法主要分为同相杂交和异相杂交两种,其主要在DNA探针结构构件的方式和体系上存在着一定的差异。对大肠杆菌的检测是食品检测工作的一项重要内容,在利用DNA探针法对其进行检测时,可以制作出以大肠杆菌β-葡糖苷菌酶为目标的探针,对食品中大肠杆菌进行检测,使食品检测工作变的精准、高效。

2.2  PCR技术在食品检测工作中的应用

PCR技术是上世纪八十年代产生的一种技术,借助体外扩增DNA来实现转基因食品以及病原微生物的检测。传统PCR技术早于1992年便用于病原菌的检测,但直到近年来才得到广泛应用,目前可用于检测沙门氏菌、肠出血性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。但在实际应用中,传统技术存在一些缺陷,无法定量检测,而且存在死细菌的环境下检测结果不准确,难以检测微生物毒素,因此在传统技术的基础上经过一系列改进和技术融合产生了多种改进的PCR技术,包括实时定量的PCR技术、PCR―DGGE技术、巢式及半巢式PCR技术等。定时定量的PCR技术是在传统技术中加荧光基团来实现实时检测,能够做定量分析,主要应用于检测外源基因污染、病原微生物、掺假量等,例如检测葡萄中的曲霉菌、肉骨粉中的牛羊源成分。PCR―DGGE技术在传统PCR技术基础上结合变性梯度凝胶电泳技术,不仅特异性强,而且敏感度高。巢式及半巢式PCR技术通过设计两对或1对半引物来降低假阳性结果的产生,使检测下限大幅度下降,检测结果通常无需其他方法再验证。

2.3  ELISA技术

酶联免疫吸附技术(ELISA)是建立在免疫酶学基础上,利用酶标记的抗体或抗原作为主要试剂,根据抗原抗体反应的高度特异性,进而通过复合物中的酶催化底物呈色反应来对样品中特定物质进行定性或定量的技术。此项技术在农药和病原微生物、转基因食品、兽药残留、违法添加物质、等食品安全检测方面广泛应用。

2.4 免疫技术在食品检测工作中的应用

免疫学技术是目前生物技术在食品检测应用中的一项重要技术,特别是荧光免疫技术、放射免疫技术及酶免疫技术,这三种免疫技术在食品检测方面的应用已经非常广泛,免疫学技术在进行食品检测时不仅方便快捷,具有很高的灵敏度,此外所需检测费用也比较低,具有很强的经济性。免疫学技术在食品检测中的应用非常广泛,不仅可以应用于多种有害细菌、真菌、病毒、寄生虫及各种毒素的检测,还可对食品中蛋白质、激素及多种药物残留进行检测。

2.5  生物芯片技术在食品检测工作中的应用

生物芯片技术是建立在现代生物化学、物理化学、计算机科学等诸多学科交叉的基础上的,检测原理是利用生物分子间的抗原、抗体等亲和反应或碱基对互补杂交,检测、分析样品中的成分。由于生物芯片技术可在小面积内对多种生物分子进行并行检测分析,分析量很大,因而检测效率较高,检测结果具有很好的可比性。

生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片。基因芯片是将基因探针固化在检测工具表面,利用软件分析检测工具与样品间发生的基因杂交信息,从而检测出遗传信息。基因芯片可同时进行定性定量检测,能够快速检测分析大量序列的杂交信息。蛋白质芯片的原理则是利用生物分子间的特异性结合来测定样品成分,具体操作与基因芯片技术类似。基于基因芯片和蛋白质芯片的原理及特点,生物芯片技术通常用于转基因食品、原料、病原微生物的检测。

3 結语

为了保证食品安全,要不断地提高食品检测的技术水平。生物技术作为一种经济高效的检测方法,在食品检测的多个领域中逐渐得到了推广,在很大程度上提高了食品检测的效率和精准度,其技术优越性也逐渐显露。食品检测技术人员在利用生物技术进行食品检测时,不仅要对生物技术的概念有所了解,而且工作中要细致、认真,从工作的细节及要点出发,将多种技术合理的应用到食品检测工作中,形成食品检测的新体系。

参考文献

[1]李丽华.浅析生物技术在食品检测中的应用[J].科技资讯,2012(22).

[2]谢修志.生物技术在食品检测方面的应用[J].生物技术通报,2010(1).

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