PCR技术在食品 微生物检测中的应用

李亚男

随着生活水平的不断提升，人们越来越关注食品安全问题，因为食品安全问题与人们的健康息息相关，一旦食品存在质量问题就可能导致疾病传播，并造成社会恐慌。为了全力保障食品安全，诸多食品检测技术得到利用，其中的PCR技术就是先进的食品微生物检测技术之一，操作便捷，准确性高，可以有效检测食品中的微生物。本文从PCR技术在食品微生物检测中的应用类型入手，介绍了PCR技术的特点与优势，并分析了如何在食品微生物检测中利用PCR技术，希望对相关研究有所帮助。

一、PCR技术在食品

微生物检测中的应用类型

PCR也被称为聚合酶链式反应，结合了生物体DNA复制技术，20世纪80年代，美国利用并迅速发展该技术，能够促进特定生物体外的特定DNA序列扩增。

PCR技术包括变性阶段、退火阶段和延伸阶段，在变性阶段打开DNA双链;在退火阶段将DNA单链和特性异物结合;在延伸阶段将DNA单链作为模板，并在DNA聚合酶的影响下合成DNA。利用PCR技术可以获取大量的DNA分子，然后对DNA进行分析，通过检测DNA序列及其丰度可以确定微生物的种类和数量，其中少量微生物可以利用PCR技术进行检测。目前，PCR技术广泛用于核酸检测领域，相较于传统的克隆技术来说是巨大的突破。

1.基础PCR技术。改革开放以来我国食品行业迅速发展，食品生产企业的数量逐年增加，但是部分企业受经济、设备等条件的限制，在生产和加工食品的过程中未能做好微生物检测工作，导致部分问题产品流入市场。如今，越来越多的食品生产企业利用PCR技术对食品中的多数微生物进行检测，有相关人员利用PCR技术进行沙门氏菌基因检测，检出率高达99%，从而有效预防微生物污染，保障食品质量安全。

2.多重PCR技术。借助PCR多重检测技术能够简化操作流程，对多种基因进行检测，有相关人员对大肠杆菌、沙门氏菌进行检测，证实可行性较高。相较于基础PCR技术，多重PCR技术的综合性更强，增加了更多元素和检测环节，也就是说除了具有基础检测技术的优势，还可以在此基础上一次性地检测多种微生物。不过，多重PCR技术也存在敏感度不高、检测效率低的缺陷。

3.RT-PCR检测技术。这是一种更为高端的检测技术，可以对食品中绝大多数的微生物进行检测，并且检测灵敏性更强，可以鉴别微生物的种类，区分微生物的特征。

4.荧光PCR技术。对不同类别的荧光分子染色处理，动态化检测基因标榜，分析微生物的特异性，结合病原体类别选择与其相匹配的荧光剂，可以短时间判断不同的病原体。

二、PCR技術在食品

微生物检测中的特点与优势

传统的食品微生物检测主要是培养致病菌，这一过程耗时长，操作流程繁琐，需要投入大量的人力和物力，加之不同微生物生长所需的温度和pH值存在差异，这就要求检测人员仔细观察革兰氏染色状况和细胞特征。而PCR技术可以快速获取检测结果，并且准确性更高。

1.操作更便捷。传统的食品检测技术耗时长，检测结果不准确，整体工作效率偏低，而PCR技术只需要一名检测人员即可完成工作，能够缩短检测步骤，有效提升检测速度，并且操作更加便捷。

2.检测结果快。以往对食品中的微生物进行检测时，一般菌种需要将近两天时间才能得到检测报告，具有明显的滞后性，食品已经流入市场，但检测结果尚未生成，所以失去了检测的意义。而PCR技术可在几小时到一天的时间内得到检测结果，有利于指导食品生产，保障消费者利益。

3.准确性更高。食品微生物的种类繁多，不同微生物的检测方法存在差异，以往的微生物检测技术难以区分微生物种类，而PCR技术可以凭借其自动化的优势来识别微生物种类，因此成为把控食品质量的重要技术之一。

三、PCR技术在食品

微生物检测中的操作要点

1.引物设计。引物质量决定了PCR扩张特异性质量，并且扩征微生物特异性会随PCR引物效果的改善进一步提升，让检测过程更加简化。此外，被检测对象的背景分析也决定了引物设计的准确性，进而分析遗传背景。

2.模板制备。PCR技术具有可靠性，可以准确测量目标分子，要求在检测食品的过程中对PCR抑制因子加以分析，并且移除DNA蛋白，这可以让提取过程更加高效。因此，模板制备十分关键。

四、PCR技术在食品

微生物检测中的应用范围

1.食品致病菌检测。传统的食品致病菌检测方法费时费力，需要经过富集培养、分离培养血清、鉴定形态特征、观察等不同环节，整个流程需要5天时间，而利用PCR技术可在一天时间完成以上全部流程。在食品致病菌检测过程中，PCR技术可以检测0.1mg的DNA中序列数量，还能更加深入地检测残留的rDNA。具体来说，利用离心沉淀和滤膜过滤的方法可以获取细胞细菌，通过细胞裂解处理可将DNA释放，然后利用电泳法，也就是使用特异性核酸探针分析DNA扩增序列数量。比如在分析金黄色葡萄球菌的过程中，利用PCR技术和基因探针可以进一步提升检测质量。

2.食品非致病菌检测。在食品非致病菌检测期间，PCR技术主要是对乳酸菌进行检测。乳酸菌在自然界中的分布非常广泛，具有极大的化学价值和生物价值。绝大多数乳酸菌对人体有益，并且可在真空环境下生存，因此在部分真空包装食品中加入乳酸菌可以减少食物腐败，延长食物的保质期。

五、如何在食品

微生物检测中利用PCR技术

1.在大肠杆菌检测中的利用。由于大肠杆菌主要存在粪便当中，所以人们普遍认为大肠杆菌是人体的肠道杆菌类型，但是它对人体却有致命的危害。大量实践发现，大肠杆菌包括致病菌和不致病菌两种类型，其中致病菌可导致肠道出血。利用PCR检测技术能够提取样品的基因组，再借助特异引物扩增DNA分子得到DNA片段，之后进行测序，既可判断微生物的种类和数量，也能够鉴别大肠杆菌的类型。

2.在沙门氏菌检测中的利用。与大肠杆菌类似，沙门氏菌也是一种肠道杆菌，主要危害哺乳动物，并且感染性强，一旦进入人体即可导致食物中毒。利用PCR技术可以比对DNA序列，推算金黄色葡萄球菌的数量，检测准确率极高。

3.在绿脓杆菌检测中的利用。绿脓杆菌可在人体产生外毒素，利用PCR技术可以检测外毒素基因，分析食品中是否含有该物质。以绿脓杆菌中存在的外毒素a基因为例，这种基因结构目前十分明确，加入特性引物之后可以扩增DNA，进而分析食物样品中是否含有绿脓杆菌，检测效率很有保障。

综上所述，当前我国PCR技术仍处于发展时期，在食品微生物检测方面的应用将会越来越广泛，这就要求检测人员根据实际需求选择相关技术，以此保障食品安全，打造良好的市场环境。