PCR技术在食品检测中的应用和发展

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PCR技术在食品微生物检测中的应用

作者：曹海敏

来源：《现代营销·理论》2018年第01期

摘 要：随着我国社会经济的发展，我国的科学技术水平不断地得到提升，并且在科学技术的科研方面也取得了一定的成就，其中尤其是对于食品安全检测的技术水平越来越高，同时由于为了进一步的提高食品安全，相关的部门果断采用PCR技术，因此，文章就关于PCR技术在视屏问生物检测中的应用进行探讨，进而保证食品食用的安全性。

关键词：PCR技术 食品 微生物检测 应用

一、PCR技术的概述

1.PCR技术的概述。随着我国科学技术的发展，我国的食品安全检测采用了PCR技术，有效的提高了食品食用的安全性。PCR技术自1971年的Kleppe 等人提出，至今已经存在47年，随着时间的推移发站，PCR技术不断地随着发展、完善，并且对于食品中检测微生物的准确度随着不断的完善，检测结果也越来越精准，使得PCR技术在食品微生物检测中占据的位置越来越重要。

2.PCR技术检测原理。对于食品微生物的进行检测的过程中，PCR技术进行检测的基本原理其实就是在一定的高温状态下，通过利用温度的高、中、低的变化对于那些2的指数的核酸分子进行不断复制、增加的循环的过程。其实简单的讲，就是在利用PCR技术进行检测的过程中，对于食品中的微生物在高温94℃的情况下，对于微生物的双链的DNA序列进行变形的过程，即：解链变成双链。然后再在温度55℃的情况下，将变形后的物质与单链的DNA进行组合，最后再讲二次进行结合的组织进行延伸复制，进而检测食品中微生物的DNA序列。通过以上的步骤对于微生物的DNA序列进行大量的复制增加，再利用凝胶电泳进行最后的DNA检测。

3.PCR技术检测的优点。在利用PCR技术进行食品检测的过程中，PCR技术有三项优点。首先，在传统的食品检测的过程中，操作的步骤非常的繁杂，并且传统的检测设备的自动化水平非常的低，而且传统食品检测的过程中消耗的人力、物力、财力等资源非常的多，不利于长远的发展。因此，相比较传统的检测技术，PCR技术不仅检测防范比较简单，而且检测的设备的自动化程度高，消耗的资源少，具有非常大的方便性。其次，快捷性。在传统的检测的过程中，对于食品中微生物的检测需要的时间一般都会比较长，如：腐败菌一类的微生物的检测，最少两天，最长7天。这样的检测时间太长，所以不利于食品上市的最佳时机，造成相关企业的经济损失，阻碍到企业的发展。不过在利用PCR技术之后，相关的部门的工作效率逐渐的提高，而且检测结果在一天之内就可以出来，有效的促进了相关企业的发展。第三，准确性，在传统的检测的过程中，由于食品中的微生物比较多，传统的技术难以进行全面性的检测，所以检测的结果并不是非常的准确。不过在利用PCR技术之后，这些问题都可以有效的龙源期刊网

114 食品安全导刊 2017年6月Technology科技工艺技术

1　常规检测方法１．１　传统检测方法目前，在检测食源性致病菌的定性及定量时，最常用的是传统检测方法。就不同类型的致病菌而言，以其不同的化学组成以及产生不同的代谢产物为依据，经过一定的生化反应来检测致病菌。１．２　免疫学测定法抗原与抗体结合所产生的反应作为免疫学检测法的原理。这些年，在金黄色葡萄球菌、沙门氏菌以及蜡样芽胞杆菌方面创建了很多免疫学检测法，主要包括：免疫荧光法（ＩＦＴ）以及酶联免疫吸附法（ＥＬＩＳＡ）等；乳胶凝结测试、免疫磁性分离法以及免疫胶体金层析法等都将抗体作为依据创建的检测方法。此法具有高强的特异性、高度敏感性以及速度快等优点。缺点是特异性染色问题、欠缺客观的检测判断以及复杂的技术程序［１］。2　分子生物学检测法２．１　核酸探针技术用同位素或其他标记法标记已知的核苷酸序列中的ＤＮＡ片段，当用来检测已变性的ＤＮＡ样品加入后，在遇见合适条件时，就会和被测ＤＮＡ样品中含有同源序列ＤＮＡ片段结合，从而成为杂交双链，完成检测样品中ＤＮＡ。检测食源性致病菌时采用核酸探针技术有很多优点，如：较强的特异性、高度的灵敏性、操作简单和节省时间等［２］。２．２　基因芯片技术从２０世纪９０年代起被广泛运用的前沿生物技术是基因芯片技术，在生物学中针对不连续的剖析过程可以用此技术将其转移到固相芯片上，从而形成连贯微小化。对能够迅速敏捷的检测食源性致病带来了有利条件，从而建立相应自动剖析体系。3　PCR检测技术聚合酶链式反应技术叫ＰＣＲ技术，运用该技术在体外就能将指定基因以及ＤＮＡ序列迅速扩增，最先应用此技术是基因克隆以及检测转基因，正因为其具有精准、微量的优点，在其他领域也被广泛运用。随着人们对食物微生物遗传性质的不断了解，进一步明确大部分致病菌的遗传条件，ＰＣＲ技术也逐渐应用在食品检测中［３］。目前，ＰＣＲ技术主要应用于检测食品中的致病菌、成分类别、有益成分以及转基因食品，如大豆、玉米、番茄和油菜等。然而在实际应用传统ＰＣＲ技术时，也会出现一些缺点，比如，当存在细菌体时，会出现假性阳性现象以及致毒微生物产生的毒素不能被检　测出来等。4　食品检测中PCR改进技术４．１　实时定量ＰＣＲ技术所谓实时定量ＰＣＲ技术，是将荧光基团加到ＰＣＲ反应系统中，运用荧光信号积累，对整个ＰＣＲ过程实时检测，最后用标准曲线定量未知模板，这种方法就叫实时定量ＰＣＲ技术。该法是在完全闭管情况下检测，而且结合此检测技术以及平稳无干预的荧光激发光源，在ＰＣＲ后不需再进行处理，有效防止交叉传染；该法运用缩短了检测周期，操作简便，检测时能做到准确、特异。给食品加工时检测外源ＤＮＡ受到污染的定量，检测病原微生物、检测掺假量以及检测转基因食物等方面起到了有效作用。４．２　多重ＰＣＲ技术所谓多重ＰＣＲ技术，是一种以单一的ＰＣＲ技术为基础改善的一种技术，将经过混合多条引物以及多条模板加入到一个反应系统中，对不同目的条带分别特异扩增或将混合的多条引物以单一模板ＤＮＡ加入到同一反应系统中，对同一模板的不同片断扩增处理，该法通常用来扩增超长片断。相比于传统单一的ＰＣＲ技术，多重ＰＣＲ技术更高效系统化和经济简单方便。４．３　ＰＣＲ－ＤＧＧＥ技术ＰＣＲ－ＤＧＧＥ技术就是将变性梯度凝胶电泳技术与ＰＣＲ技术结合起来的方法，该技术能将相同长度而不同碱基的ＤＮＡ片段混合物分离。在适当的变性条件下，将ＰＣＲ和ＤＧＧＥ结合起来，ＰＣＲ－ＤＧＧＥ技术能对一个碱基辨别，其特异性以及敏感性很强。用成像体系对染色后的凝胶分析，在一定程度上可以反映出样品的繁琐性。样品中不同微生物的组成能通过条带的数量反映出来，条带的亮度则代表微生物的数量。综合上述ＰＣＲ－ＤＧＧＥ技术所具备的优点，给检测食品，尤其是检测食品微生物带来了重要影响。5　结语近年来，利用分子生物学技术检测食源性致病菌发展迅速，尤其是ＰＣＲ技术及在其基础上发展起来的众多新技术，可以使检测成本降低，效率更高，准确度更高。传统的检测方法检测致病菌需要经过生化和血清学等多个步骤，操作繁琐，耗时费力，灵敏度低，并且传统方法无法检测难以人工培养的微生物。ＰＣＲ反应的最大特点是具有扩增效率高和灵敏度高，但操作复杂，所以，在其操作过程中常有污染发生，即使极少量的污染就会造成假阳性，稍有差错也会出现假阴性，如何避免多重ＰＣＲ法检测致病菌的假阳性问题今后还需进一步研究。参考文献[1]江飞,张旭伟.PCR技术在食品检测中的应用和发展[J].河南农业,2017(6):56-58.[2]胡博.PCR技术在食品微生物检测中的应用[J].现代食品,2017(2):36-37.[3]王华,刘斌.PCR技术在食品微生物检测中的应用[J].生物技术通报,2010(2):63-67.PCR技术在食品检测中的应用□ 薛彦伦　鄂尔多斯市食品检验检测中心摘　要：近年来，PCR技术在食品检测中的发展迅速，它的快速、准确、灵敏度高等优点受到众多研究人员的青睐。本文主要介绍了食品致病微生物检测的传统方法、PCR方法及其发展。并以多重PCR技术为例与国标方法对比，和对实际检测和研究工作有一定的参考价值。关键词：食品检测；PCR技术；食品安全；转基因食品DOI:10.16043/ki.cfs.2017.18.088

食品检测FOOD INSPECTION

PCR技术在食品药品检测中的应用

■杨艳河北省承德市市场监督管理局

拾^品和药品的安全对人体健康产生直接的影响，甚至会对 艮人们的生命产生威胁，所以对食品药品中存在的微生物 以及病菌进行检测是必须的。目前比较常用的食品药品安全 检测技术为PCR技术，下面围绕该技术的定义、发展和应用 展开分析，讨论该技术在食品安全检测中发挥的作用。

一、PCR技术基本原理PCR检测技术自问世以来在食品药品检测领域所发挥的 作用是无可替代的，该技术实际上是一种DNA体外扩增技 术，尤其是在微生物领域应用十分广泛。其基本原理是通过 对食品或药品中微生物的核酸序列进行检测分析从而得出相 应的数据。主要方式是通过高温变性、低温退火以及适温延 伸三个步骤大量复制微生物DNA,如此便可以通过该技术准 确检测出微生物的存在。二、PCR检测的特点操作方便。传统的食品药品检测方法不仅耗时较长，测 试结果相对来说准确性也不足，已无法满足当前对食品药品 安全检测的要求。而PCR检测技术的自动化程度较高，只需 一人操作，实现人机一体化程序设定，更加便捷，工作效率 大大提高。检测快捷。使用传统检测方法进行微生物检测所需的时 间都在两天以上，甚至可能在一周以上。而通过PCR技术可 完美解决这一问题，一般情况下，检测结果在几个小时之内 便可得到，耗时较长的也只需一天左右。准确率高。随着社会经济的发展，我国食品种类越来 越多，微生物种类也在不断增加，单纯使用传统检测方法已 经很难实现微生物的高效分离，同时也很难实现微生物种类 的全面辨别，对于一些活性较弱的微生物，不仅很难得到B食品检测FOOD INSPECTION

检测结果，甚至培养都是难题，对检测工作的顺利开展造成 阻碍。而通过PCR技术可以有效规避这些问题，可以更加高 效、准确地检测微生物种类，保证食品药品安全。具有潜在的发展空间。PCR技术是现阶段食品药品安全 检测中的高度自动化技术，其大大改善了传统检测技术存在 的缺陷，对于保证食品药品行业安全以及维护国民经济稳定 意义重大。

FOOD INDUSTRY· 133

陈杨青 楼佳芸 宣园园 PCR技术在食品检测中的应用和发展于一些加工食品而言，因为需要实施多次加工工作，才可以开展食品加工。但是，在开展的过程中，原材料自身有了一定的改变，以往方式已经无法准确测出原材料的具体成分，对于消费人员而言，也无法获得精准的数据，在这一情况下，部分厂家就会根据这一现象来找出漏洞，引进不符合标准的产品来代替质量高的产品。所以，在对加工食品开展检测工作的时候，少不了PCR检测技术的帮助，从中看出，这一技术具有十分重要的作用。对PCR检测技术进行改进的主要对策在改进和完善PCR检测技术的时候，需要将生物技术和新型技术以及PCR检测技术相互结合到一起，这样做的目的是为了预防外源DNA污染现象，从而防止出现各种变化情况。在这一基础上来改进该项技术，使其发挥出更高的价值。多重PCR检测技术。多重PCR检测技术，主要是对单个的PCR检测技术进行改进，在这一基础上所形成的一种技术，此外，还可以将多种引物或者模版相互联系起来，以此形成不同个目的条带，再者，将多种引物和相同模版相互混合到一起，延伸片段，使其得到更好的应用。多重PCR检测技术和PCR技术相比较而言具备的优势更高一些，通过对PCR检测技术尽心改进之后，可以明显提升相关的效率，使其呈现出更强的系统性能，以此实现成本降低的目标。从上个世纪到现阶段，这一技术得到了飞跃的发展，多重PCR检测技术被逐渐引进了生物医药或者食品检测中。但是，在应用该项技术的时候，还存在着一定的不足之处，比如引物之前相互制约，它和模版无法有效的结合到一起。所以，在使用这一技术进行检测的时候，要明确两者之间的关系，加强管理和结合力度，降低问题出现的机率。定时定量PCR技术。定时定量PCR技术主要是指将荧光基团添加到相关的反应体系中，在获取荧光信号的基础上来实施各种检测工作，并且，该项技术还可以将相关的模版定量使用曲线的方式标记出来，这样做的目的是为了避免后期处理问题，防止了污染现象的发生。最近几年，检测人员加大了对定时定量PCR技术的研究力度，并且应用较广。PCR技术在食品检测工作中虽然得到了广泛的应用，可是在使用这一技术的时候，还是存在着一些问题。但是相信随着科学技术的不断发展，该项技术会得到逐步的完善，从而更加准确，发展更为全面。源性疾病，主要是指在人们进行摄食的时候，有毒物质伴随着食物进入人们的身体中，从而引发相应的疾病。在这一过程中，致病菌污染食物产生的影响较大，如果不小心被人们误食，那么就会引起食物中毒现象，对此，必须加大对食源性致病菌的分析情况，引进相应的技术，以此避免健康问题的发生。基于此，本文主要分析了PCR技术，并且提出了相应的改进措施。PCR检测技术PCR检测技术，也可以将其称之为聚合酶链式反应技术，在使用该项技术的时候，可以将特定基因增加，或者是早呢国家DNA序列。最近几年，该技术由于性能良好，产生的作用较大，因此得到了较为广泛的应用，并且获取了良好的发展效果。①对食品实施检测工作的主要目的是为了防止人们发生健康问题，比如疯牛病，如果出现这一病症，就需要相关动物的成分，而PCR检测技术自身具备简便性特征，并且这一技术在操作的时候灵活性较强，因此在检测工作中得到了广泛的应用和引进。②在食源性致病菌检测期间，PCR检测技术是主要的一种检测形式。该项技术从形成阶段到现在，已经逐渐发展了20个年头，但是，使用该项技术对病源微生物进行检测，是最近几年才可以引用的。当前阶段，与之相关的研究人员在对这一技术进行研究的时候，发现了在牛肉中，经常出现问题，大肠杆菌污染。所以，研究人员加大了对这一情况的重视力度，在对其不断改进和完善的基础上，明确了各种沙氏门菌以及金黄色葡萄球菌等。③对转基因食品实施鉴定工作；现阶段，在转基因检测方式中，PCR检测技术是比较常用的一种技术，它相对而言比较的成熟，不仅可以进行定性分析，与此同时，还可以实施定量分析工作。在转基因食品重组DNA结构中，主要包含多种类型的基因，分别是启动子、目的基因、终止子以及标志基因。在该阶段中，我国大部分基因食品差不多都经过了一定的检测工作，并且在很多的基因食品里面，包含的东西比较多，比如转录启动子、抗生素抗性基因等，其从很大程度上推动了PCR技术的进一步发展和完善。④在检测食品成分的基础上全面保证食品质量在这一过程中，除了要确保相应的质量之外，与此同时，还要提升食品的色香味，确保其营养成分满足相关的标准要求。尤其是对食