食源性沙门氏菌的PCR快速检测技术研究

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沙门氏菌是一种广泛分布于自然界的危害极大的肠道致病菌,人们会因为直接接触或食用被污染的食物而感染,并导致腹泻或系统性疾病,在世界各国的各类细菌性食物中毒中,沙门氏菌引起的食物中毒常居榜首。目前,检测方法在控制食物污染和传播方面仍占有重要地位,然而现有的检测方法耗时较长或者检测灵敏度较低等不能满足及时准确评价食品中微生物安全性的需求,因此,有必要建立快速灵敏的检测方法为保障食品安全提供有效的检测工具。本研究通过优化建立了以DNA为基础的荧光定量PCR检测方法,并进行特异性、灵敏度、重复性等检测以及食品添加实验分析方法的适用性和可靠性。同时,研究了不同热处理对沙门氏菌DNA降解的影响,以及死亡菌体对荧光定量PCR检测结果的影响。最后优化建立了基于区分死活菌体的逆转录荧光定量PCR检测条件,并验证死亡菌体对检测结果的影响。研究结果表明:(1)优化后的荧光定量PCR检测条件为:95°C/30s;然后95°C/5s,64°C/34s,此步骤为40个循环;最后添加融解曲线分析。反应体系总量为20μl,其中上下游引物(1μM)的添加量为2μl。建立的荧光定量PCR方法特异性强,重复性良好,灵敏度高而且不需要前增菌大大缩短了检测时间,整个实验操作过程可在4h内完成。将此方法应用于人工污染食品中沙门氏菌的检测,结果表明生鲜猪肉、调理鸡肉和鲜牛奶样品中沙门氏菌的检测灵敏度分别为1.9×10~2cfu/g、4.5×10~2cfu/g和1.5×10~2cfu/ml。通过与微生物传统计数方法的检测结果进行比较,结果显示不论在定性还是定量方面与传统方法的符合率为100%,可用于食品中沙门氏菌的定量检测。(2)食品加工和消费中常见的热处理65°C/20min、85°C/30min、沸水浴/3min和121°C/15min能完全杀死菌液中沙门氏菌;加热温度越高对基因组DNA的破坏性越大,但是加热并不能使细菌DNA完全降解消亡,经不同温度和时间加热处理后,目的基因片段仍不同程度地残存在死亡的细胞当中,并且消亡速度非常缓慢。(3)热致死沙门氏菌中残存的基因组DNA或DNA片段对荧光定量PCR检测结果影响较大,对人体健康没有威胁的死亡菌体样品经检测结果为阳性,表明以DNA为基础的荧光定量PCR不能有效地区别死活菌,此方法并不适用于含有热致死菌体的样品例如加工肉制品、即食食品中沙门氏菌的检测,而较适用于生鲜食品的检测。(4)优化后的逆转录荧光定量PCR反应条件为:42°C/5min,95°C/5s;然后95°C/5s,67°C/34s,此步骤为40个循环;最后添加融解曲线分析。反应体系总量为25μl,其中上下游引物(1μM)添加量分别为4μl。建立的逆转录荧光定量PCR不需前增菌处理,整个检测过程在4h内即可完成,明显地缩短了检测时间。另外,生鲜猪肉、调理鸡肉和鲜牛奶样品中沙门氏菌的灵敏度分别为1.9×10~2cfu/g、4.5×10~3cfu/g和1.5×10~3cfu/ml比荧光定量PCR的灵敏度低。比较该方法与荧光定量PCR的定量结果发现,定量检测不如荧光定量PCR,但是它的最大优点是可以区分死活菌弥补了荧光定量PCR的不足,因此更适用于样品中沙门氏菌的定性检测。
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