生物技术在食品安全检测中的应用

2021-08-26 16:35:58 来源：食品安全导刊

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卢海敏（历城区综合检验检测中心，山东济南 250000）

摘要：食品安全检测是保障食品安全的一种可靠方式。随着人们对食品安全的高度重视，生物检测技术受到了广泛应用。基于此，本文对生物技术在食品安全检测中的应用进行分析，以期进一步推进生物检测技术的广泛使用。
关键词：生物技术；食品安全检测；实际应用
食品安全问题是人们关注的热点问题。生物技术是衡量食品安全的主要措施之一，在当前食品安全检测中发挥着举足轻重的作用，利用生物技术全面监督检测食品生产、制作、运输及销售各个环节，可以有效保障食品安全以及人们的身体健康。
1 食品检测主要内容
食品安全问题属于公共卫生问题，如瘦肉精、三聚氰胺、苏丹红、地沟油等事件，均产生了十分恶劣的社会影响。针对这些事件，我国不断加强食品安全管控，从原材料种养殖到加工、存贮和运输等诸多环节，总结出现阶段食品安全问题大致包含以下几点。①在食品生产过程中，会因制作者自身疾病导致食物内病原菌的传播；或者部分商家为获取更高效益，在食品制作过程中滥用各种添加剂，以延长食品保质期，获得更好的外观和香味等；部分黑心商家甚至会在食品中添加各种非食用化学药剂，严重威胁人们的生命健康，引发食品安全事故，如三聚氰胺、瘦肉精事件等。②部分食品生产厂家生产标准不规范、生产设备不先进、卫生不标准，导致食品在生产、加工、包装、运输等各个环节受到微生物污染，或者周围环境变化引发的食物质变[1-2]。③食品生产周围环境污染较为严重，如食品加工过程中的化学污染、空气中有害物质的污染等，对食品原材料加工和生产造成不良影响。④转基因食品的出现及应用，无法确定这些食品是否会对人体造成危害，需要加强检测和研究。基于此，我国必须加强相关环节的食品安全检测，必须严格规范相关制度，提高食品安全检测效率和质量，充分保障人们的生命安全。
2 生物技术在食品安全监测中的实际应用
2.1 PCR技术
PCR技术指借助一定方法获取、扩增食品中微生物的DNA，并利用电泳进行DNA序列检测的方法，其检测基础为多聚酶链式反应[3]。在食品检测中具有速度快、操作便捷、高灵敏度的优点，可检测肉毒梭状芽孢杆菌、大肠埃希氏菌、革兰氏阳性大肠杆菌、沙门菌等病菌。尤其是沙门菌，其是我国食品安全问题出现频率最高的一种病菌，可广泛存在于肉、蛋、奶、豆制品、日常食用糕点等各种食品中，从而引发肠黏膜炎症，阻碍人体内水分及电解质的吸收，并引发多种并发症，检测范围较大。PCR技术的核心理论为将DNA分子作为模板，以利用体外酶促进合成的特异基因片段作为引物，当DNA聚合酶发生反应时，依据半保留复制原理进行延伸，直到合成DNA[4]。该过程需要经过高温变性、低温退火、适温延伸等3个阶段，其中，高温变性指靶双链需要在温度为95 ℃的高温环境下受热，发生变性，形成两条单链模板的过程，低温退火指在37～55 ℃低温环境中将人工合成物质融合进单链模板中形成人工合成双链，适温延伸指在适宜温度下合成两条双链脱氧核糖核酸分子，以扩增病菌基因，进行检测。该检测方法的专业度、复杂度、难度要求较高，对实验室也有一定的要求，是当前较常使用的一种检测技术。
2.2 免疫学快速检测技术
免疫学快速检测技术包含荧光抗体检测技术和免疫酶技术两种，尤其是免疫酶技术，其具有成本低、实用性强、灵敏度高、分析容量大等优势。其主要利用免疫酶标记抗原或抗体，然后加入适当酶底物，通过形成产物的多少对食物中的微生物进行定量和定性，检测范围较为广泛，可检测大肠杆菌、沙门氏菌等。例如，ELISA试验技术，其作用原理是将特异抗体性制成兼具酶催化特性和抗原抗体的酶标抗体，当其与抗原相互结合后，依据其发生反应后的颜色深浅进行分析判断，但该方法不适用于样品蛋白质浓度低的检测。
2.3 生物传感器技术
生物传感器技术是利用特定的生物材料和信号装置，即具备生物功能的敏感性元件，将特殊处理过的抗原、抗体等活性物质与检测样品进行反应，以识别其生物反应，再利用信号输出器将产生的生物信号处理转化为电信号，从而快速检测出食品中微生物的检测技术。其具有高灵敏度、高效率、高便捷性、连续分析等特点，在一定程度上推进了检测自动化的发展进程。现阶段主要使用的生物传感器包括免疫传感器、酶传感器及细胞传感器，具备检测食物新鲜度、食物味道和生熟度的功能[5]。
2.4 转基因食品生物检测技术
转基因食品行业快速发展，在一定程度上解决了粮食短缺问题，增加了现有食物品种，延长了食物存储期限，但其危害性存在不确定性，仍需谨慎对待。同时，部分商家为了追求利益，将部分转基因食品标注为非转基因食品，侵犯了消费者的知情权。因此，需要相关部门加强食品检测，利用DNA测序法、基因芯片法等对其进行检测。如转基因玉米，在对其进行检测时，需要经过质粒载体、感受态细胞的制备、启动子/终止子的克隆、PCR检测等步骤，以测定玉米细胞中的关键基因序列，最终确定其是否属于转基因食品。
2.5 基因探针技术
基因探针技术也被称为DNA探针技术、分子杂交技术，其作用原理在于利用DNA的重复性、变性、碱基精准性等优势进行有效检测。现阶段，基因探针技术主要有两种，即同相杂交和异相杂交，其关键技术在于DNA探针技术的具体应用相较于传统检测方法具有高效率、特异性突出及高灵敏性的优势，检测结果也更加精准，具有十分广阔的应用前景[6]。但基因探针技术也有一定的不足之处，如投资成本大、发展速度慢等，这些限制了该技术的发展。为此，我国科研人员应对其进行加强完善和优化，更好地利用基因探针技术检测食品质量，进而更好地服务食品检测事业。
2.6 生物芯片技术
生物芯片技术，即微陈列技术，属于新型技术。其是基于基因探针技术发展而来的一种技术，主要通过载体表面实现排布好的生物识别分子之间的特异相互作用以实现生物成分的快速检测，具有操作简单、检测效率高、精度高的优势，也有利于实现自动化检测。但生物芯片技术在我国发展仍处于初始阶段，其芯片具有特殊性和复杂性，在技术上还存在一定局限性，无法满足多细胞组织生物中的基因检测，因此还需加强研究。
3 结语
综上所述，食品安全问题关乎着人们的身体健康，因此，必须加强对食品质量的把控和检测。传统食品安全检测需要耗费大量人力、物力、资源对食品进行重复性检测，容易出现检测结果不准确、存在误差等问题。利用生物技术，通过PCR技术、免疫学快速检测技术、生物传感器技术、转基因食品生物检测技术、基因探针技术、生物芯片技术等，能够避免传统检测技术中存在的问题，其检测效率更高，检测结果更加精准，也有助于检测自动化的发展，在食品检测中发挥着十分突出的作用。因此，加强生物技术在食品检测中的应用，对保障食品安全、人们的生活质量和生命安全具有十分积极的现实意义。
参考文献
[1]洪双豪.生物技术在食品安全检测中的最新应用[J].百科论坛电子杂志,2018(6):655.
[2]曹喜春,黄文锋,陈绪军.生物技术在食品安全检测中的最新应用研究[J].现代食品,2018(23):100-102.
[3]董泽华.生物技术在食品安全检测中的应用[J].现代食品,2019(3):140-142.
[4]马健聪.PCR技术及其在食品微生物检测中的应用[J].食品界,2019(8):103.
[5]阿斯耶姆·玉散,赵金龙.微生物检测技术及其在食品安全中的应用[J].医学美学美容,2019,28(16):73.
[6]邱晓丹.生物、化学技术在食品安全检测中的应用[J].粮食流通技术,2020(7):121-122.
作者简介：卢海敏（1979—），女，山东聊城人，硕士，工程师。研究方向：微生物检测。