食品安全检测中微生物检测技术的运用分析

贾 欣

（山西省食品研究所（有限公司），山西太原 030024）

食品在生产、加工及运输等过程中均可能出现污染、变质等问题，这些问题容易导致食品安全事件的发生，不仅危害人体健康，还会损害食品行业的社会声誉，降低社会经济效益。因此，有关食品质量监督检验部门应加大对食品安全情况的重视，将科学先进的检测技术应用于食品安全检测领域中，从源头上把牢食品安全防线，保证食品质量安全。微生物污染是当前常见的一种食品污染现象，因此加大食品微生物检测力度具有现实意义。近些年，各种微生物检测技术在食品检测领域已得到了规模化应用，其在降低食品微生物污染概率方面表现出良好的效能。

1 微生物检测技术的概述

研究分析微生物与食品之间的相互关系的学科被叫做食品微生物学，该学科融合了医学微生物学、农业微生物学、工业微生物学中和食品有关部分内容。微生物检测技术是一类覆盖范围十分广泛的检验手段，但其并不是一种或一类独立型技术，而是囊括了多种微生物检测技术内容。具体工作中，微生物检测对象多数是肉眼不能观察与判定的部分真菌、病毒、细菌和病菌等，一般通过采集分析检出指标结果，合理判断微生物污染事件的发生情况。正因如此，食品安全检验中可以采用微生物检测技术判断食品新鲜度，判断其在加工、储存及运输过程中是否出现了生物菌落超标等不良状况。总结当前国内微生物检测技术应用及发展情况，发现该项技术主要被用在大肠杆菌、菌落总数等指标的监测领域，以预防发生食品中毒事件，从而保障食品质量安全[1]。

2 食品安全检测中运用微生物检测技术的意义

食品安全和人们的日常生活甚至是生活质量密切相关，其关系着人们的身体健康水平、日常生产及生活效率。近些年人们的收入普遍增加，物质生活条件明显改善，人们对食品质量安全的要求越来越高。将生物检测技术应用于食品安全检测领域，可以使相关检验检测工作开展过程中获得可靠的技术支撑，辅助食品安全体系的建设与完善过程；在微生物检测技术的协助下，食品安全问题“溯源”工作也得以顺利推进，进而使食品安全得到更大的保障[2]。合理运用微生物检测技术能精准有效地检出食品内有害微生物类型、数目，为相关企业完善食品生产、加工、储运方案等提供参考。

3 微生物检测技术在食品安全检测中的应用

3.1 基因探针技术

基因探针技术又被叫分析杂交技术，其原理是依照脱氧核糖核酸分子具有的变异性、复杂性及碱基互补配对的准确性等，对某组特异的基因序列进行探测检查的技术，在一定环境下存在互补关系的脱氧核糖核酸单链能够生成双链，并且还会进行杂交。以上这种结合方式具有明显的特异性，一定要严格依照碱基互补配对的规则执行，能够实现脱氧核糖核酸之间及其与核糖核酸之间的互补配对。探针检查已知的核酸序列，若发生变性的单链基因结合了脱氧核糖核酸，并且碱基匹配度达到了100%，两者能够结合成双链，那么就可以判断被测试样的脱氧核糖核酸内含有已知的基因序列[3]。若分子杂交结合了目的检测基因，产生了杂交信号，那么就能顺利的寻找到目的基因。基因探测技术在使用过程中要运用被同位素、生物素等标记的特定基因片段作出相关判定。速度快是同位素探针检测技术的典型特征，但具体使用过程中，若操作不够规范化则很容易带来环境污染问题，因此要尽量运用生物素进行探针检测。

基因探针技术在检测效率方面表现出了一定的优势，但在具体工作中，每检测一种菌体就需运用一种探针，检测工作量庞大，需要培养大量的试验样品，无形中增加了样品培养难度，且经济性不足，这在很大程度上对基因探针技术推广形成一定限制。

3.2 聚合酶链式反应

聚合酶链式反应技术的开发与应用有效弥补了基因探针技术在试验样品培养方面的不足，该技术可以采用扩增DNA 或提高样品内核苷酸片段数量的方法获得相应的检测结果。该检测技术应用原理如下。在加热条件下，双链DNA 能够裂解成两条单链DNA，生成DNA 聚合酶模板，随后进行降温处理操作，对前期所得的核苷酸引物和DNA 分子的互补序列进行退火、升温，在以上工序下，酶促延伸引物直接和DNA 进行配对，进而生成新的模板，最后进行多次加热，进行退火和延伸的循环过程。理论上讲，伴随退火温度的增高过程，DNA 扩增的特异性就越好，合成的DNA 片段就越大，这也预示着需要耗用更多的合成时间。在各次循环流程终止以后，靶向DNA 能够扩增一倍，持续循环40 次后大体上能够实现100 万倍的扩增目标。扩增完毕后，运用凝胶电泳、紫外核酸检测仪能实现对DNA扩增结果的综合检测，获得精准度高的检出结果。

3.3 生物传感器

在生物传感器技术的应用过程中，为了确保最后检测结果的高精准度，需要有效衔接传感器与抗体、核酸、多糖化合物等诸多生物受体复合物，建立不同要素之间的连接关系后，抗原与抗体之间会出现示范显著的相互作用，此时观测特异性生物状态通常就能发现异常状况。运用生物传感器技术能够判断复杂试样的生物光谱、过敏反应等，通过分析检测结果就能确定微生物所属类别、耐药性等特性[4]。当前，很多生物传感器被成功用在商业领域内，如发酵、微生物、细胞传感器等，生物传感器技术在未来发展中应着重提升微生物敏感性。

3.4 生物芯片技术

生物芯片技术是运用缩微技术，根据不同分子之间特异性相互作用的机理，把生命科学范畴内不连贯的分析过程聚集在硅芯片或玻璃芯片表层的微型生物化学分析系统，进而快捷地检测细胞、蛋白质、基因或他类生物成分。这种微生物检测技术是运用光导原位合成或微量点样的形式，按照设计要求把核苷酸片段、多肽分子、局部组织切片及细胞等生物试样固定在固体载体表层，组成密集化的二维分子排列格局，并和前期标记的生物试样之间进行分子杂交，随后配合运用专业仪器检测分子杂交信号的强度值，进而较快速地探明分子的数目与类型。通常情况下会选择硅片作为固体载体，检测工作中要仿真模拟计算机芯片的生产条件，这是生物芯片技术命名的根本来源。采用这种技术开展检测活动时，处理生物样品时一定要进行信号放大及试样标记操作。蛋白芯片检测时，可以尝试运用荧光素或其他物质标记被检的蛋白样品，随后再使其和生物芯片的生物分子相互作用，配合运用适宜的检测手段能全面采集、精准分析试样生物芯片的最后分子作用结果，进而快速分析食品内病原体、大肠杆菌各自的数目等[5]。

3.5 免疫学检测技术

免疫学检测技术主要是通过结合抗体和抗原之间的特异性反应来检测食品成分。

（1）免疫磁珠法。免疫磁珠法具有操作简单、检测快速、能够重复应用、经济性较高以及具有标靶特异性等优势。其原理是将抗原添加在磁珠表层，可以基于抗原和抗体之间特异性反应发生情况完成对食品成分的检测任务。

（2）酶联免疫吸附。酶联免疫吸附具有检测速度快，灵敏度较高等优点。联合运用酶联免疫法与放射免疫技术或者是荧光技术，以固相载体形式去吸附相应的抗原或者抗体，能实现对食品内微生物的定量、定性分析[6]。

3.6 代谢学技术

代谢学技术的检测原理是根据生物在新陈代谢中发生的理化改变进行的。

（1）ATP 生物发光法。ATP 自身属于不稳定物质，检测试样内ATP 浓度能够精准地检测出活菌数目。ATP 生物发光技术具有操作过程相对简单，经济性较高等优点，目前多用在对乳制品内乳酸菌含量的检测及对啤酒内菌落总数的检测。

（2）电阻抗法。电阻抗法能准确检出食品内大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等微生物。细菌培养过程中，微生物会将培养基内大分子分解成有电活性的小分子物质，这些物质不仅会提高培养基的导电性，还会对培养基的电阻抗形成一定干扰。研究培养基的细菌繁殖特征及电阻抗改变规律，能够有效检出细菌种类。例如，运用电阻抗法能够检测出牛奶中的微生物菌落总数，具有检测结果精准度高、耗时短等特征。

（3）微量生化法。当前，微量生化检测时主要运用放射测量与微热量两种技术方法，该技术运用商品化微量生化鉴定试剂盒检测检验食品内的微生物。运用放射性同位素碳标记培养基的碳源，部分微生物利用碳源时会生成放射性二氧化碳，运用放射测量法能够精准检测出微生物的数目[7]。食品内的部分微生物在正常生长过程中会释放一些热量，通过运用微热量技术检测就可以判断出微生物的种类。

3.7 现代化仪器检测

（1）红外光谱检测。运用近红外光谱扫描检测致病菌，能够快速获得细胞壁的构成成分、生物分子结构等信息，该技术能够以此为基础解离出致病菌的特异性光谱带，构建细菌红外光谱数据库，采用搜查数据库的办法迅速获得食品内的致病菌信息。

（2）流动细胞技术。流动细胞技术即运用流式细胞仪去检测致病菌的细胞悬液，所得的荧光浓度与DNA 片段大小之间有一定关联性，能够达到对致病菌的绝对计数。

4 结语

新时期我国食品行业正在飞速发展，但食品安全问题仍然时有发生，国家相关部门在食品安全监管方面加大了管理与投入力度，促进了相关检测技术的发展。食品微生物检测技术在快捷性、经济性、灵敏性及准确性等方面均有一定的优势，质检人员应结合食品检测工作的内容、性质及要求等，选择最适宜的微生物检测技术，提升操作的规范性，确保检出结果的准确性，进而为食品安全管理提供可靠的数据支持，为我国食品行业健康、持久发展保驾护航。