食品微生物檢測(cè)技術(shù)和進(jìn)展

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1、食品微生物檢測(cè)技術(shù)和進(jìn)展摘要：隨著食品工業(yè)的迅速發(fā)展,建立食品病原微生物的快速檢測(cè)方法對(duì)于食品質(zhì)量控制和監(jiān)管及人們健康有著重要的意義。本文綜述了食品中微生物檢測(cè)技術(shù),詳細(xì)闡述了最新發(fā)展起來(lái)的生物傳感器技術(shù)的原理、應(yīng)用及發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：食品,微生物,檢測(cè)技術(shù),進(jìn)展在食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)中,微生物的大量繁殖均會(huì)引起食品腐敗變質(zhì)、導(dǎo)致食源性感染或食物中毒,隨著近年來(lái)環(huán)境污染的不斷加劇,病原微生物對(duì)人類(lèi)所造成的威脅越來(lái)越大。尤其是近年來(lái)世界各國(guó)相繼發(fā)生的重大食品安全事件,給食品安全敲響了警鐘。發(fā)展簡(jiǎn)易、快速的食品微生物檢驗(yàn)方法對(duì)于食品質(zhì)量控制和監(jiān)管非常重要。近

2、年來(lái)隨著分子生物學(xué)、微電子技術(shù)及生物技術(shù)的發(fā)展,食品微生物快速檢驗(yàn)技術(shù)也有了很大的進(jìn)展。本文從培養(yǎng)生理特征、免疫學(xué)特征、遺傳分子特征及生物傳感器等4個(gè)方面對(duì)近年來(lái)食品微生物快速檢測(cè)方法進(jìn)展情況進(jìn)行綜述。檢測(cè)技術(shù)1色譜法和熒光分析法細(xì)菌生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)體現(xiàn)出一定的物理特性,因此可以通過(guò)檢測(cè)微生物自身生長(zhǎng)代謝物來(lái)鑒定細(xì)菌。Newark微生物鑒定系統(tǒng)就是用氣相色譜法檢測(cè)一種飽和脂肪酸(微生物代謝物)的含量,達(dá)到檢測(cè)鑒定微生物的目的。微型自動(dòng)熒光酶標(biāo)分析法MINIVIDIUS是利用酶聯(lián)熒光免疫分析技術(shù),通過(guò)抗原-抗體特異反應(yīng),分離出目標(biāo)菌,由熒光強(qiáng)弱判斷樣品的陽(yáng)性或陰性。細(xì)菌直接計(jì)數(shù)法通

3、常以激光作為發(fā)光源,經(jīng)過(guò)聚焦整形后的光束垂直照射在樣品流上,被熒光染色的細(xì)胞在激光束的照射下產(chǎn)生散射光和激發(fā)熒光。光散射信號(hào)基本上反映了細(xì)胞體積的大小;熒光信號(hào)的強(qiáng)度則代表了所測(cè)細(xì)胞膜表面抗原的強(qiáng)度或其核內(nèi)物質(zhì)的濃度,從而計(jì)算微生物的數(shù)量。熒光分析法只能檢測(cè)真核生物,與細(xì)胞大小、DNA的數(shù)量有關(guān),而這些又和培養(yǎng)條件以及微生物來(lái)源有關(guān)。色譜法和熒光分析法的檢測(cè)成本較高。2PCR法聚合酶聯(lián)反應(yīng)(PCR)是通過(guò)基因擴(kuò)增檢測(cè)微生物的存在的方法。常用放射性同位素(32P、5S、14C)或其它標(biāo)記物(半抗原、酶生物素)標(biāo)記特異核苷酸片段來(lái)制備核酸探針,檢測(cè)一些難于培養(yǎng)或人工不能培養(yǎng)的微生

4、物。將它與其它技術(shù)相結(jié)合,如氧化酶法的結(jié)合,可在食品檢驗(yàn)中發(fā)揮更大的作用。3放射測(cè)量法放射測(cè)量法(RM)是多種物理、化學(xué)診斷新技術(shù)。它主要用于血培養(yǎng)基中微生物的檢驗(yàn)。RM的原理是根據(jù)細(xì)菌在生長(zhǎng)繁殖過(guò)程中可利用培養(yǎng)基中的14C標(biāo)記的碳水化合物或鹽類(lèi)的底物,代謝產(chǎn)生14CO2,然后通過(guò)儀器測(cè)量14CO2的含量增加與否,來(lái)確定樣品中有無(wú)細(xì)菌存在。如向培養(yǎng)基中加入14C標(biāo)記的葡萄糖,當(dāng)樣品中有細(xì)菌時(shí),含14C的葡萄糖可被生長(zhǎng)的細(xì)菌攝取吸收,經(jīng)過(guò)代謝被利用,結(jié)果可能出現(xiàn)以下兩種情況:一是14C進(jìn)入細(xì)菌體內(nèi)被標(biāo)記,此時(shí)可用放射測(cè)量?jī)x檢測(cè)細(xì)菌的放射性,由此可直接證明標(biāo)本中的細(xì)菌存在,并根據(jù)

5、放射性強(qiáng)弱間接確定所含細(xì)菌的數(shù)量;二是如果以氣態(tài)的14CO2釋放出,可用氫氧化季銨鹽捕獲14CO2,以細(xì)菌生長(zhǎng)測(cè)量?jī)x檢測(cè)放出的14CO2,這樣可快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)出樣品中有無(wú)細(xì)菌及其細(xì)菌的量。4阻抗法阻抗法的原理為:微生物在生長(zhǎng)過(guò)程中,可把培養(yǎng)基中的電惰性底物代謝成活性底物,從而使培養(yǎng)基中的電導(dǎo)性增大,培養(yǎng)物中的阻抗隨之降低,不同的微生物在培養(yǎng)基中可產(chǎn)生具有作為診檢依據(jù)的特征性阻抗曲線,根據(jù)電阻改變圖形,對(duì)檢測(cè)的細(xì)菌做鑒定。該法具有高度的敏感性、快速反應(yīng)性、特異性強(qiáng)、重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn),能夠迅速檢測(cè)食品中的微生物。5ELISA法酶聯(lián)免疫吸附法是一種固相酶免疫分析方法,把抗原抗體免疫

6、反應(yīng)的特異性和酶的高效催化作用有機(jī)地結(jié)合起來(lái)的一種檢測(cè)技術(shù),既可測(cè)抗原,也可測(cè)抗體,可進(jìn)行定性和定量測(cè)定。ELISA法可檢測(cè)食品中沙門(mén)氏菌、軍團(tuán)菌、大腸桿菌O157等微生物。用單克隆抗體制備試劑盒檢測(cè)沙門(mén)氏菌,最低檢測(cè)量可達(dá)500cfu/g,需22h。LyerMS等用間接ELISA法檢測(cè)食品和飼料中鐮刀菌,檢測(cè)靈敏度達(dá)102cfu/mL。姚永忠等將ELISA法用于食品中單增李斯特氏菌的檢測(cè),最低檢測(cè)限為104cell/mL,且特異性好,檢測(cè)時(shí)間比常規(guī)方法縮短4～5d。但該方法的檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng),檢測(cè)靈敏度和特異性也有待提高。6生物傳感器法生物傳感是指對(duì)生物活性物質(zhì)的物理化學(xué)變化產(chǎn)

7、生感應(yīng)。它通過(guò)物理、化學(xué)換能器捕捉目標(biāo)物與敏感元件之間的反應(yīng),然后將反應(yīng)的程度用離散或連續(xù)的數(shù)字電信號(hào)表達(dá)出來(lái),從而得出被分析物的濃度。生物傳感器是分析生物技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域。它是一個(gè)典型的多學(xué)科交叉產(chǎn)物,結(jié)合了生命科學(xué)、分析化學(xué)、物理學(xué)和信息科學(xué)及其相關(guān)技術(shù),能夠?qū)λ枰獧z測(cè)的物質(zhì)進(jìn)行快速分析和追蹤。生物傳感器的出現(xiàn),是科學(xué)家的興趣和科學(xué)技術(shù)發(fā)展及社會(huì)發(fā)展需求多方面雙驅(qū)動(dòng)的結(jié)果,經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,已經(jīng)成為一個(gè)涉及內(nèi)容廣泛、多學(xué)科介入和交叉、充滿創(chuàng)新活力的領(lǐng)域。20世紀(jì)90年代以后,生物傳感器的市場(chǎng)開(kāi)