谈食品检测中有关生物技术的应用

谈食品检测中有关生物技术的应用摘要：随着科学技术的发展，人们已经逐步认识到在食品分析领域生物技术的应用，现阶段我国在食品检测方面可以通过生物技术，如基因探针技术、PCR技术、生物芯片技术、免疫技术等常规生物技术操作简便快捷、灵敏度高、特异性强的优点使食品检测结果更精准，生物技术在不久的将来一定会在食品分析领域占有愈来愈重要的地位。关键词：生物技术食品检测应用1、前言进入本世纪后，食品安全一直成为世界各国重点关注与大力解决的问题，无论是发达国家还是发展中国家同样面临严峻考验，现代技术的应用所产生的生态平衡破坏与新技术的副作用对发达国家产生食品安全新问题，如疯牛病、二嚼英事件引发恐慌和信誉度下降；而发展中国家仍面临卫生条件差、监管力度有限、法制不健全、违法生产与加工、伪劣食品、食源性疾病等带来的食品安全困扰，战乱、贫困地区与国家还面临膳食营养素不足导致营养性疾病。因此可以看出食品安全不仅危害人体健康和生命安全，也对社会、国家造成重大的政治影响和动荡，2008年三聚氰胺事件的危害面之大，影响之恶劣，对产业发展的冲击，是前所未有的。由于我国食品工业化程度越来越高，一些传统的食品检测的方法和技术已经不能适应现阶段食品行业的发展，在我国，影响并制约食品安全的因素有很多，比如法规法律尚不完善，政府监管松懈以及科学技术上遭遇“瓶颈”等。因此，生物技术的广泛应用使人们实现了简便快捷、特异性强、灵敏度高的食品检测方法。2、生物技术在食品检测中的应用2.1、基因探针技术基因探针或DNA探针技术检测微生袖的依据是核酸杂交，其工作原理是2条碱基互补的DNA链在适当条件下可以按碱基配对原则，形成杂交DNA分子。已知每个生物体的各种性质和特征都是由其所含的遗传基因所决定的，例如一种微生物的病原性就是由于这种微生物含有并表达了某个或某些有害的基因而产生的。从理论上讲，任何一个决定生物体特定生物学特性的DNA序列都应该是独特的。如果将某一种微生物的特征基因DNA双链中的一条进行标记，例如用”P同位素标记。即可制成DNA探针。由于DNA分子杂交时严格遵守碱基配对的原则。通过考查待测样品与标记性DNA探针能否形成杂交分子，即可判断样品中是否含有此种微生物，并且还可以通过测定放射性强度考查样品中微生物数量。近几年，基因探针杂交技术十分广泛的应用于食品微生物的检测中，如今可检测食品中存在的大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特氏菌、葡萄球菌和志贺氏菌等。相较于传统的检测方法，DNA探针技术在克服了传统检测方法缺点的同时，其操作简便快捷、灵敏度高、特异性强的优点使食品检测结果更精准。但是，DNA探针技术也存在着速度慢、成本高、效率低等局限性，在今后的科学研究中还需改进。2.2PCR技术PCR技术是即聚合酶链式反应技术，是一种在体外快速扩增特定基因或DNA序列的方法。该技术自从1985年问世以来，最早应用于基因克隆和转基因检测，但由于其精确、微量的特点，已经广泛应用到其他领域。随着对一些主要食品微生物遗传性质了解的逐渐深入，许多致病菌的遗传背景进一步明了，PCR技术在食品检测中也逐渐显示出其应用前景。近年来，PCR技术在食品检测中的应用主要体现在如下几个方面：2.2.1食品中有效成分的检测当今对食品质量的要求不仅仅局限于货真价实，色、香、味俱全，而且还在于各种营养成分的数字指标。尤其是加工食品，由于经过几道加工工序，大多数原料已经完全变形，无法以传统手段(如感官)辨别出其原料品质的优劣与相关成分，消费者也只能从厂家的说明书中获取信息，这样必然给一些不法厂家提供了以次充好、甚至使用低值代用品的机会。PCR技术在加工食品，尤其是深加工食品的有效成分鉴定方面具有重要作用。2.2.2转基因食品的鉴定PCR检测技术是目前转基因存在的检测方法中最为成熟的，即可做定性又可做定量分析。转基因食品重组DNA的基本结构包括启动子、目的基因、终止子和标记基因，到目前为止全世界已有30多种源基因食品得到相关国家的安全评价，在现有的商品化源基因食品中绝大多数含转录启动子CaMV35s、转录终止子NOS及抗生素抗性基因NIPTII。这就为人们建立相应的PCR筛选检测方法提供了便利迄今为止，利用定性PCR检测技术可检测如大豆、玉米、番茄、油菜等多种转基因作物。传统的PCR技术在实际应用中也表现出一些缺陷，例如在有死细菌存在的情况下容易产生假阳性、不能检测致毒微生物产生的毒素等。传统的PCR技术的检测结果也有可能与实际不相符合，会出现假阴性或假阳性结果。例如，在转基因食品的鉴定中，检测物质本身含有转基因特制而未被检出，或者本身没有转基因物质而检出有转基因成分。2.3生物芯片技术生物芯片技术是采用原位合成或微矩阵点样等方法。将大量生物大分子如核酸片段、多肽片段(甚至组织切片)、细胞等样品有序地固定在硅胶片或聚丙烯酰胺凝胶等支持物的表面．组成密集的二维分子排列。然后与已标记的待测生物样品中的靶分子杂交，通过特定的仪器（如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄象机）对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，判断样品中靶分子的数量。从而达到分析检测的目的。基因芯片技术可广泛地应用于各种导致食品腐败的致病菌的检测。该技术具有快速、准确、灵敏等优点。可以及时反映食品中微生物的污染情况。近年来许多研究者对生物芯片检测食品中常见致病菌进行了系列研究。在对几种细菌进行鉴别时，设计了1种鉴别诊断芯片。其原理是：一方面从高度保守基因序列出发。即以各菌种间的差异序列为靶基因；另一方面选择同种细菌不同血清型所特有的标志基因为靶基因，固着于芯片表面．同时还含有细菌所共有的16SrDNA保守序列以确定为细菌感染标志。该法不仅敏感度高于传统方法，而且操作简单，重复性好。2.4免疫技术免疫分析技术是以抗原和抗体之间的特殊性反应为基础，通过结合一些定量信号的方法对被测物质采取定量或定性测定，是一类高特异性、高灵敏度检测技术的总称，广泛应用在各行业。目前，免疫学检测技术在检测方法中用途最为广泛，其具有方便快捷、特异性强、检测成本低、灵敏度高、分析容量大等特点，特别表现在食品检测方面，在分析蛋白质的结构中通常会用到。当前，免疫技术中的酶联免疫法已在食品检测中得到普及。近几年，在传统检测方法的基础上，免疫学开发出新的检测技术，其中包括放射免疫测定、荧光免疫测定、免疫传感器、免疫磁性分离和酶免疫测定，比如PCR-ELISA技术，就是将酶联免疫技术与PCR技术结合，可用于检测大肠杆菌，效果良好。酶联免疫技术是将酶标记在特异的抗体上，即为酶标抗体。它具有酶的底物催化和抗体抗原反应的特性，它和与它对应的抗原相结合，添加底物，便可依据底物显色程度做出定量或定性地判断。由于酶的催化效率高，能够最大限度的将反映效果放大，使测定结果稳定且灵敏度高。。目前，几乎所有的兽药都建有免疫检测法，大部分都已成功地运用。随着分析技术自身的独特优势和方法上的日趋完善，尤其是在单克隆抗体或单链抗体的制备上，以及免疫传感器技术的和生物芯片技术的日益完善，免疫分析技术在食品安全检测中起着越来越重要的作用。3、结语：随着科学技术的发展，人们已经逐步认识到在食品分析领域生物技术的重要作用。生物技术检测法凭借其自身特有的优势在食品分析中展现其巨大的潜在力量，它的应用在食品分析的各个方面都有涉及，包括食品的质量监督、食品的生产过程、食品的科学研究等等，尤其是它能够对过去许多检测难度较大的成分进行分析。目前，由于一些条件的制约，生物技术在食品分析中运用的还不够普及，但是，随着科学技术的发展，生物技术在不久的将来一定会在食品分析领域占有愈来愈重要的地位。参考文献【1】唐亚丽．生物芯片技术及其在食品营养与安全检测中的应用【J】．食品与机械，2010(5)．【2】刘彦辉．浅议生物技术在食品检测方面的应用【J】．黑龙江科技信息，2011(16)．