论文部分内容阅读
[摘 要]传统的食品微生物检验方法，主要包括形态检查和生化方法，其准确性、灵敏性均较高，但涉及的实验较多、操作烦琐、需要时间较长、准备和收尾工作繁重，而且要有大量人員参与。所以，准确、省时、省力和省成本的快速检验方法是食品微生物检测领域的迫切需要。
[关键词]食品微生物 快速检测 技术
随着人们生活水平的提高，食品安全问题越来越受到人们的重视，其中微生物对食品的污染问题也相应地备受关注，在食品生产、加工、储存、运输、销售等各个环节中都有污染微生物的可能。一旦污染，微生物将大量繁殖而引起食品腐败变质，或导致食源性感染和食物中毒。所以，探讨食品安全检测中关于微生物环节的快速检测方法显得尤为重要，我们对目前常用的食品微生物快速检测方法从以下几个方面浅析：
1 生物化学技术
食品微生物快速检测采用生物化学技术手段的途径，目前最成熱常用的是PCR技术。PCR技术的原理是采用体外酶促反应合成特异性DNA片段，再通过扩增产物来识別细菌。由于PCR灵敏度高，理论上可以检出一个细菌的拷贝基因，因此在细菌的检测中只需短时间增菌甚至不增菌，即可通过PCR进行筛选，这样做节约了大量时间，这也是目前食品微生物快速检测所需要的优点。但PCR技术也存在以下几个缺点：
1.1 食物成分、增菌培养基成分和其他微生物DNA对Taq酶具有抑制作用，可能导致检验结果假阴性；
1.2 操作过程要求严格，微量的外源性DNA进入PCR后可以引起无限放大产生假阳性结果；
1.3 扩增过程中有一定的装配误差，也会对检测结果产生影响。
2 基因探针技术
基因探针技术的原理是利用目标细胞具有同源性序列的核酸单链在适当条件下互补形成稳定的DNAO RNA或DNAD DNA链的原理，采用高度特异性基因片段制备基因探针来识别细菌。基因探针的优点是减少了基因片段长度多态性所需要分析的条带数。目前比较成熟的有基因探针检测系统，该系统对于分离到的单个菌落，可以30rain完成微生物的确证试验。但是基因探针的缺点是不能鉴定目标菌以外的其他菌，所以适用领域相对比较狭窄。
3 微生物测试片法
微生物测试片作为食品微生物快速检测手段的优势是可分别检测菌落总数、大肠菌群计数、霉菌和酵母的计数，目前国际先进的产品除上述项目外还有检测乳杆菌、沙门菌、葡萄球菌的功能。这种微生物测试片方法与传统检测方法之间的相关性非常好。如用大肠菌群快检纸片检测餐具的表面，操作简便、快速、省料，特异性和敏感性与发酵法符合率高，已经被列为国标方法。使用时只要正确掌握操作技术和判断标准，就可以达到理想的检测效果，例如，霉菌快速检验纸片。应用于食品检验中霉菌的检测操作起来非常简便，仅需36~C培养，不需要低温设备，大大节约了检测时间，一般仅需2天就可观察到结果，比现在的国家标准检验方法缩短3到5天的时间，从而大大提高了工作效率。实际效果上，纸片法与国标法在霉菌检出率上差异无显著性，且菌落典型，易判定。还有一种纸片荧光法是利用细菌产生的某些代谢酶或代谢产物的特点而建立的一种快速判定方法，操作起来只需检测食品中大肠菌群、大肠杆菌的有关酶的活性就能很快得出该类菌群是否超标的信息。
4 免疫学技术
免疫学技术的原理是通过抗原和抗体的特异性结合反应，再辅以免疫放大技术来鉴别细菌。免疫方法的优点是样品在进行选择性增菌后，不需分离，即可采用免疫技术进行筛选。由于免疫法有较高的灵敏度，样品经增菌后可在较短的时间内达到检出度，抗原和抗体的结合反应可在很短时间内完成。如采用免疫磁珠法可有效地收集、浓缩神奈川现象阳性的副溶血性弧菌，可显著提高环境样品及食品中病原性副溶血性弧菌的检出率。还有一种胶体金免疫层析法能快速、灵敏的检测出食品中的金黄色葡萄球菌、沙门氏茵，操作起来简便快速，无需特殊仪器设备，适合现场检测之用。目前比较常用的ATP生物发光法就是利用免疫学技术原理的最好案例，也是近年发展较快的一种用于食品生产加工设备洁净度检测的快速检测方法。用ATP生物发光分析技术检测肉类食品细菌污染状况或食品器具的现场卫生学检测，都能够达到快速适时的目标。
5 细菌直接计数法
主要原理是利用流式细胞仪(英文floweytometry，简称为FCu)和固相细胞计数(英文solid phase cytometry，简称sPC)来进行细菌的测定。FCM通常以激光作为发光源。经过聚焦整形后的光束垂直照射在样品流上，被荧光染色的细胞在激光束的照射下产生散射光和激发荧光。光散射信号基本上反映了细胞体积的大小；荧光信号的强度则代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度，由此可通过仪器检测散射光信号和荧光信号来估计微生物的大小、形状和数量。流式细胞计数具有高度的敏感性，可同时对目的菌进行定性和定量。目前已经建立了细菌总数、致病性沙门菌、大肠埃希氏菌等的FCM检验方法。固相细胞计数可以在单个细胞水平对细菌进行快速检测。滤过样品后，存留的微生物在滤膜上进行荧光标记，采用激光扫描设备自动计数。每个荧光点可直观地由通过计算机驱动的流动台连接到荧光显微镜来检测。这种方法尤其对于生长缓慢的微生物，检测迅速快捷，明显优于传统平板计数法。
6 全自动微生物分析系统(AMS)
AMS是一种由传统生化反应及微生物检测技术与现代计算机技术相结合。运用概率最大近似值模型法进行自动微生物检测的技术，可鉴定由环境、原料及产品中分离的微生物。AMS仅需4 b一1sb即可报告结果，以常规法鉴定细菌，只能得到是或不是某种菌，要想知到是哪种菌还要做大量、烦琐的生化试验，而AMS则可以直接报告是什么菌。目前国际上最为先进、自动化程度最高的AMS细菌鉴定仪器，对细菌的鉴定是以每种细菌的微量生化反应为基础，可鉴定405种细菌。用AMS明显缩短肠道菌生化鉴定的时间，如鉴定沙门菌属只需4小时，鉴定志贺氏菌属只需6小时，鉴定霍乱弧菌等致病性弧菌亦只需4一13个小时的时间。
总之，随着现代科技的发展，可以预料在不远的将来，传统的微生物检测技术将逐渐被各种新型简便的微生物快速诊断技术所取代。近年来兴起的基因探针技术及全自动微生物检测系统，将从根本上改变微生物的检测方法，具有非常广阔的应用前景。
[关键词]食品微生物 快速检测 技术
随着人们生活水平的提高，食品安全问题越来越受到人们的重视，其中微生物对食品的污染问题也相应地备受关注，在食品生产、加工、储存、运输、销售等各个环节中都有污染微生物的可能。一旦污染，微生物将大量繁殖而引起食品腐败变质，或导致食源性感染和食物中毒。所以，探讨食品安全检测中关于微生物环节的快速检测方法显得尤为重要，我们对目前常用的食品微生物快速检测方法从以下几个方面浅析：
1 生物化学技术
食品微生物快速检测采用生物化学技术手段的途径，目前最成熱常用的是PCR技术。PCR技术的原理是采用体外酶促反应合成特异性DNA片段，再通过扩增产物来识別细菌。由于PCR灵敏度高，理论上可以检出一个细菌的拷贝基因，因此在细菌的检测中只需短时间增菌甚至不增菌，即可通过PCR进行筛选，这样做节约了大量时间，这也是目前食品微生物快速检测所需要的优点。但PCR技术也存在以下几个缺点：
1.1 食物成分、增菌培养基成分和其他微生物DNA对Taq酶具有抑制作用，可能导致检验结果假阴性；
1.2 操作过程要求严格，微量的外源性DNA进入PCR后可以引起无限放大产生假阳性结果；
1.3 扩增过程中有一定的装配误差，也会对检测结果产生影响。
2 基因探针技术
基因探针技术的原理是利用目标细胞具有同源性序列的核酸单链在适当条件下互补形成稳定的DNAO RNA或DNAD DNA链的原理，采用高度特异性基因片段制备基因探针来识别细菌。基因探针的优点是减少了基因片段长度多态性所需要分析的条带数。目前比较成熟的有基因探针检测系统，该系统对于分离到的单个菌落，可以30rain完成微生物的确证试验。但是基因探针的缺点是不能鉴定目标菌以外的其他菌，所以适用领域相对比较狭窄。
3 微生物测试片法
微生物测试片作为食品微生物快速检测手段的优势是可分别检测菌落总数、大肠菌群计数、霉菌和酵母的计数，目前国际先进的产品除上述项目外还有检测乳杆菌、沙门菌、葡萄球菌的功能。这种微生物测试片方法与传统检测方法之间的相关性非常好。如用大肠菌群快检纸片检测餐具的表面，操作简便、快速、省料，特异性和敏感性与发酵法符合率高，已经被列为国标方法。使用时只要正确掌握操作技术和判断标准，就可以达到理想的检测效果，例如，霉菌快速检验纸片。应用于食品检验中霉菌的检测操作起来非常简便，仅需36~C培养，不需要低温设备，大大节约了检测时间，一般仅需2天就可观察到结果，比现在的国家标准检验方法缩短3到5天的时间，从而大大提高了工作效率。实际效果上，纸片法与国标法在霉菌检出率上差异无显著性，且菌落典型，易判定。还有一种纸片荧光法是利用细菌产生的某些代谢酶或代谢产物的特点而建立的一种快速判定方法，操作起来只需检测食品中大肠菌群、大肠杆菌的有关酶的活性就能很快得出该类菌群是否超标的信息。
4 免疫学技术
免疫学技术的原理是通过抗原和抗体的特异性结合反应，再辅以免疫放大技术来鉴别细菌。免疫方法的优点是样品在进行选择性增菌后，不需分离，即可采用免疫技术进行筛选。由于免疫法有较高的灵敏度，样品经增菌后可在较短的时间内达到检出度，抗原和抗体的结合反应可在很短时间内完成。如采用免疫磁珠法可有效地收集、浓缩神奈川现象阳性的副溶血性弧菌，可显著提高环境样品及食品中病原性副溶血性弧菌的检出率。还有一种胶体金免疫层析法能快速、灵敏的检测出食品中的金黄色葡萄球菌、沙门氏茵，操作起来简便快速，无需特殊仪器设备，适合现场检测之用。目前比较常用的ATP生物发光法就是利用免疫学技术原理的最好案例，也是近年发展较快的一种用于食品生产加工设备洁净度检测的快速检测方法。用ATP生物发光分析技术检测肉类食品细菌污染状况或食品器具的现场卫生学检测，都能够达到快速适时的目标。
5 细菌直接计数法
主要原理是利用流式细胞仪(英文floweytometry，简称为FCu)和固相细胞计数(英文solid phase cytometry，简称sPC)来进行细菌的测定。FCM通常以激光作为发光源。经过聚焦整形后的光束垂直照射在样品流上，被荧光染色的细胞在激光束的照射下产生散射光和激发荧光。光散射信号基本上反映了细胞体积的大小；荧光信号的强度则代表了所测细胞膜表面抗原的强度或其核内物质的浓度，由此可通过仪器检测散射光信号和荧光信号来估计微生物的大小、形状和数量。流式细胞计数具有高度的敏感性，可同时对目的菌进行定性和定量。目前已经建立了细菌总数、致病性沙门菌、大肠埃希氏菌等的FCM检验方法。固相细胞计数可以在单个细胞水平对细菌进行快速检测。滤过样品后，存留的微生物在滤膜上进行荧光标记，采用激光扫描设备自动计数。每个荧光点可直观地由通过计算机驱动的流动台连接到荧光显微镜来检测。这种方法尤其对于生长缓慢的微生物，检测迅速快捷，明显优于传统平板计数法。
6 全自动微生物分析系统(AMS)
AMS是一种由传统生化反应及微生物检测技术与现代计算机技术相结合。运用概率最大近似值模型法进行自动微生物检测的技术，可鉴定由环境、原料及产品中分离的微生物。AMS仅需4 b一1sb即可报告结果，以常规法鉴定细菌，只能得到是或不是某种菌，要想知到是哪种菌还要做大量、烦琐的生化试验，而AMS则可以直接报告是什么菌。目前国际上最为先进、自动化程度最高的AMS细菌鉴定仪器，对细菌的鉴定是以每种细菌的微量生化反应为基础，可鉴定405种细菌。用AMS明显缩短肠道菌生化鉴定的时间，如鉴定沙门菌属只需4小时，鉴定志贺氏菌属只需6小时，鉴定霍乱弧菌等致病性弧菌亦只需4一13个小时的时间。
总之，随着现代科技的发展，可以预料在不远的将来，传统的微生物检测技术将逐渐被各种新型简便的微生物快速诊断技术所取代。近年来兴起的基因探针技术及全自动微生物检测系统，将从根本上改变微生物的检测方法，具有非常广阔的应用前景。