微生物檢測技術在食品檢測中的應用研究進展文獻綜述

1、<p>　　微生物檢測技術在食品檢測中的應用研究進展</p><p>　　摘要：食品問題關系國計民生，食品的安全越來越受到人們關注。在食品工業(yè)迅速發(fā)展的今天，建立食品微生物快速檢測方法，對食品質量進行檢測、監(jiān)控尤為重要。近幾年各國的許多機構和學者都很重視食品微生物檢測技術和方法的研究，本文對此進行了詳細的介紹。</p><p>　　關鍵詞：檢測技術 微生物 食品安全 </p

2、><p>　　Progress of the research on the application of Microbial Detection Technology in food testing</p><p>　　Abstract: Food is the people's livelihood. Food safety has received more and more a

3、ttention. At present, the food industry is developing rapidly. Therefore, developing an rapid testing method of Microorganism in the food is especially important in detection and monitoring of food quality. In recente ye

4、ars, many institutes and researchers from different country attach great importance to the research of food microbiological testing techniques and methods. This article will give a detailed introdu</p><p>　　

5、Key words: the testing techniques Microorganism food safety</p><p><b>　　1前言</b></p><p>　　隨著時代的不斷發(fā)展，人們生活水平不斷提高，食品安全問題也越來越受到人們的關注，近幾年來，三聚氰氨、蘇丹紅、漂白劑等等一系列的食品安全問題使人們對食品產生了強烈的不信任感，因此，

6、食品微生物檢測技術的應用也越來越廣泛，同時，食源性微生物的檢測技術也趨向迅捷、準確、大通量的方向發(fā)展。以往的食品微生物檢測技術已經無法應對現(xiàn)代的食品安全問題，檢測速度緩慢、檢測精度不精確，因此，應當采取新的食品微生物檢測技術，現(xiàn)代的檢測技術包括色譜法與熒光分析法、阻抗法、放射測量法、ELISA法和生物傳感器法，結合我國實際情況，在建立標準的食源性微生物檢測方法，推廣標準化、檢測技術的應用等方面還要很多工作要做[1]。</p>

7、<p>　　2 食品微生物檢驗的內容和特點</p><p>　　2.1 食品的污染程度指示菌的檢驗</p><p>　?。?）細菌總數(shù)：又稱菌落數(shù)，是判斷食物和應用水污染的主要指標。這是一種可以為衛(wèi)生學檢驗評價提供依據的方法。 </p><p>　?。?）大腸桿菌：這種細菌主要是來自人們本身的糞便，所以對大腸桿菌的數(shù)量來檢驗食物或飲用水污染程度。<

8、;/p><p>　　2.2 食品微生物檢驗特點</p><p>　?。?）食品微生物檢驗所檢驗的微生物范圍較廣，種類較多；而采集這些微生物標本的樣本也比較復雜，要求相對較高。</p><p>　　（2）必須要更準確、更快速的對食品微生物進行檢測。 </p><p>　?。?）因為食品中待分離的細菌較少，而雜菌有相對的比較多，所以對待檢驗的細菌的檢

9、驗工作就有比較大的干擾[2]。 </p><p>　?。?）檢驗食品中微生物的時候對其數(shù)量有一定的要求。 </p><p>　?。?）對食品中的微生物檢驗有一定的法律性質。</p><p>　　3 食品微生物的檢驗技術與方法</p><p><b>　　3.1 傳統(tǒng)方法</b></p><p>　

10、　食品微生物檢驗技術傳統(tǒng)方法有：形態(tài)檢查、細胞培養(yǎng)、生化試驗、血清學分型、噬菌體分型、 毒性試驗及血清試管凝聚試驗等。形態(tài)檢查是通過菌落形態(tài)或借助染色和顯微鏡結構特征不同的細菌檢定區(qū)分的方法。常用的生化試驗有：糖酵解試驗、淀粉水解試驗、V-P試驗、甲基紅試驗、硝酸鹽還原試驗、明膠試驗等[3]。這些生化試驗檢測方法的準確性、靈敏性高，但涉及的試驗較多，操作繁瑣，需要時間較長，而且要有大量人員參與。</p><p>

11、<b>　　3.2 儀器法</b></p><p>　　3.2.1 近紅外光譜檢測技術</p><p>　　近紅外光（NIR）是一種介于可見光和中紅外光的電磁波，波長為780—2526nm，近紅外光譜記錄的是分子中單個化學鍵的基頻震動的倍頻和合頻信息，近紅外作為一種新型的分析技術，在食品安全領域具有廣闊的應用前景，但許多問題還處于探索階段[4]。可以通過食品中致病菌近

12、紅外光譜來獲得細胞壁組成及其生物大分子結構的信息，繼而分離出食品中致病菌的特征光譜帶，通過研究近紅外光對其生物細胞的作用機理，建立一種快速、簡便的檢測方法。在食品微生物檢測方面，近紅外技術將成為一種方便和快捷的現(xiàn)代檢測技術。</p><p>　　3.2.2 流式細胞術（FCM）</p><p>　　用流式細胞儀對細胞懸液進行自動快速定量分析和分選的新技術，根據FCM檢測到的熒光強度強弱與D

13、NA片段的大小成比例，根據熒光濃度的就可以知道細菌的DNA指紋圖譜，從而確定細菌的種類?，F(xiàn)在該技術已經能夠檢測純化的DNA可達pg級水平，10min內可以完成數(shù)據的手機和分析[5]。</p><p>　　3.2.3 全自動微生物檢測法</p><p>　　全自動微生物檢測儀是基于電阻抗原理的微生物快速檢測和計數(shù)系統(tǒng)。微生物在培養(yǎng)過程中的大分子如蛋白質、碳水化合物等電惰性底物轉化為小分子如氨

14、基酸、乳酸等電活性的產物，從而使培養(yǎng)物的阻抗降低，通過檢測培養(yǎng)基中的電導性變化可以定性表征微生物數(shù)量[4]。可以根據需要選擇不同的培養(yǎng)基來檢測樣品中菌落總數(shù)、大腸菌群等項目。其優(yōu)點在于：全自動操作，所有樣品的洗滌、結合、基質讀數(shù)及報告說明等都是全自動操作；快速測定，由樣品進入儀器計算，約需要1—2.5h即可出結果及報告；容量大，可同時測定30個標本。</p><p>　　3.2.4 ATP生物發(fā)光法</p&

15、gt;<p>　　ATP濃度與活細胞數(shù)密切相關，檢測時先將ATP與提取劑充分混合，使細胞壁和細胞膜裂解，釋放ATP，再加入熒光素-熒光素酶，ATP在熒光素和熒光素酶的作用下，使其釋放磷酸基團同時發(fā)出熒光，用生物熒光儀檢測相對熒光強度，由此測出ATP的含量，ATP生物發(fā)光法具有靈敏、快速、簡便、穩(wěn)定的特點，只需50個細胞就可以測出ATP的量[6]。</p><p><b>　　3.3 免疫學

16、方法</b></p><p>　　3.3.1 免疫熒光技術（IFT）</p><p>　　免疫熒光技術就是將不影響抗原抗體活性的熒光色素標記在抗體（或抗原）上, 與其相應的抗原（或抗體）結合后, 在熒光顯微鏡下呈現(xiàn)1種特異性熒光反應?？捎脕韺ι抽T氏菌、李斯特菌、葡萄球菌毒素、E.ColiO157和單核細胞增生李斯特氏菌等進行快速檢測。王軍等[7]建立了養(yǎng)殖大黃魚病原溶藻弧菌的間

17、接熒光抗體免疫快速檢測技術。該技術的主要特點是特異性強、敏感性高、速度快。但還存在不足, 如非特異性染色問題尚未完全解決, 結果判定的客觀性不足, 技術程序比較復雜。</p><p>　　3.3.2 酶聯(lián)免疫吸附技術（ELISA）</p><p>　　酶聯(lián)免疫吸附技術是將抗原或抗體吸附于固相載體, 在載體上進行免疫酶染色, 底物顯色后, 通過定性或定量分析有色產物量即可確定樣品中待測物質含

18、量[8]。它結合了免疫熒光法和放射免疫測定法2種技術的優(yōu)點, 具有可定量、反應靈敏準確、標記物穩(wěn)定、適用范圍寬、結果判斷客觀、簡便完全、檢測速度快以及費用低等特點, 可同時進行上千份樣品的分析。Tsai等[9]用ELISA對奶酪和酸牛奶中的雜色曲霉、多主枝孢、白地霉、卷枝毛霉和產黃青霉進行了檢測。</p><p>　　3.3.3 酶聯(lián)熒光免疫吸附技術（VIDAS）</p><p>　　酶聯(lián)

19、熒光免疫分析技術將酶系統(tǒng)與熒光免疫分析結合起來, 在普通酶免疫分析的基礎上用理想的熒光底物代替生色底物, 可提高分析的靈敏度和增寬測量范圍,減少試劑的用量。酶放大技術、固相分離及熒光檢測三者的聯(lián)合將成為熒光免疫分析中最靈敏的方法。陳思強[10]等采用自動酶聯(lián)熒光免疫分析系統(tǒng)檢測凍肉中的沙門氏菌。</p><p>　　3.4 分子生物學方法</p><p>　　3.4.1 核酸探針技術<

20、;/p><p>　　核酸探針是指帶有標記的特異DNA片斷。根據堿基互補原則，核酸探針能特異性地與目的DNA雜交，最后用特定的方法測定標記物。探針標記方式分為放射性標記、非放射性標記。放射性標記的核酸探針的特異性非常強，檢測病原微生物速度比常規(guī)方法快得多。目前用的較多的是用生物素——抗生物素蛋白系統(tǒng)標記的非放射性核酸探針[11]，該探針已在沙門氏菌、產腸毒素大腸桿菌及乙型肝炎病毒檢測中得到了廣泛應用。</p>

21、;<p>　　3.4.2 聚合酶鏈式反應（PCR）技術</p><p>　　基因探針技術雖已廣泛應用，但主要問題是靈敏度不夠高，檢測一種菌就需要制備一種探針，雖然檢測速度快，但要達到檢測量還需對樣品進行一定時間的培養(yǎng)，使基因探針技術應用受到一些限制。1983年Millus和Cetus發(fā)明了最基本的擴增DNA或增加樣品中特殊核苷酸片段數(shù)量的方法——聚合酶鏈式反應即PCR技術[11]，這在一定程度上解決

22、了基因探針所存在的問題。其原理為通過加熱使雙鏈DNA裂解成兩條單鏈，成為引物和DNA聚合酶的模板；然后降低溫度，使寡聚核苷酸引物與DNA分子上的互補序列退火。通常退火溫度越高，擴增特異性越好。然后升高溫度，酶促延伸引物與DNA配對合成模板，合成的DNA片斷越大，所需時間越長。如此重復上述加熱變性雙鏈、引物退火和鏈延伸的循環(huán)過程，每次循環(huán)將靶DNA擴增一倍，典型擴增經過40次循環(huán)能引起100萬倍的擴增。最后用凝膠電泳、比色測定及紫外核酸檢

23、測儀等觀察擴增結果。PCR法雖需增菌且需專用設備，但PCR技術是一項全新的快速、靈敏、準確的檢測技術，在細菌診斷方面具有廣闊的應用前景。</p><p>　　3.5 生物傳感器法</p><p>　　生物傳感器技術是將生物受體復合物（如抗體，酶，核酸，蛋白質，多糖化合物等）直接與物理化學傳感器連接，來實時觀察特異性生物學事件（如抗原抗體相互作用）[1]。生物傳感器能通過檢測復雜樣品中的生物

24、光譜、過敏反應，來分析微生物的種類，并對該微生物的耐藥性進行檢測。目前已經部分生物傳感器商品化，包括酶傳感器、免疫傳感器、微生物傳感器、D NA雜交傳感器、細 胞器傳感器，仿生傳感器、分子印跡傳感器等。但是傳感器的敏感性方面需要進一步研究核酸傳感器中的光纖DNA生物傳感器是DNA生物傳感器中發(fā)展最晚，技術最新的一類。</p><p><b>　　4 展望</b></p><

25、;p>　　綜上所述，現(xiàn)代食品的微生物檢測方法，越來越多的運用到了食品工業(yè)之中。除了多用生物傳感器、ELISA、PCR等為代表的檢測技術外，還有恒溫擴增技術等較新的檢測方法。相信隨著社會的發(fā)展和科技進步，一些新的微生物檢驗方法和手段將不斷涌現(xiàn)，食品微生物檢驗技術將向高效率、高標準、高精度和高靈敏度的方向發(fā)展，必定對人類公共衛(wèi)生、食品安全、營養(yǎng)健康與疾病預防等做出巨大貢獻。 </p><p><b>

26、;　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] 曾陽俊. 食品微生物檢測技術的進展及研究[M]. 科學論壇, 2012.</p><p>　　[2] 何建仁. 試論食品微生物檢測技術新發(fā)展[M]. 科技資訊, 2011, 20: 1- 2.</p><p>　　[3] 穆玲玲. 食品微生物檢測技術應用[J]. 華章, 2011, 17: 271-

27、272.</p><p>　　[4] 劉建學, 趙冰琳, 羅登林等. 近紅外光譜在食品微生物檢測中的應用[J]. 農產品加工學刊, 2009, 12.</p><p>　　[5] 王云國, 李懷燕. 食品微生物檢驗內容及檢測技術[J]. 糧油食品科技, 2010, 3.</p><p>　　[6] 侯 英, 吳 雪, 王興華. ATP生物發(fā)光原理及應用研究[J]

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29、ai, Cousin G J. Enzyme – linked immunosorbent assay for detection of molds in cheese and yogurt [J]. Journal of Dairy Science, 1990, 73 (12): 3366- 3378.</p><p>　　[10] 陳思強, 鐘偉強, 曾鎮(zhèn)興. 動酶聯(lián)熒光免疫分析系統(tǒng)檢測凍肉中沙門菌的評價[J