基因芯片技术在食品检测中的应用

尹　超

（泰安市食品药品检验检测研究院，山东泰安 271000）

摘　要：在当前科学技术高速发展的背景下，基因芯片技术被广泛应用于各个领域之中。人们对食品安全问题的重视性不断提升，在食品检测领域对基因芯片技术的应用力度也逐渐提高，转基因食品安全检测、食品原料构成检测等均可采用基因芯片技术进行。在检测效率高、结果精准和可一次性进行大规模检测等优势引领下，基因芯片技术为解决人们普遍关心的食品安全问题提供有力支持。基于此，本文将针对基因芯片技术在食品检测领域中的应用进行探讨，希望为相关研究人员提供参考。

关键词：基因芯片技术；食品检测；应用

 

随着科学技术发展速度不断提升，基因芯片作为一种尖端生物技术被研发并广泛应用于各行业中。从本质层面分析，该技术的应用目的为针对基因功能及基因表达方面进行检测，涵盖生物、半导体微电子等诸多高端技术，涉及生物及信息技术两大技术领域。在实际应用过程中可以将生物学领域中的非连续分析过程转移至固相介电芯片之中，获得连续性、小型化特征，是传统生物技术的飞跃性发展。考虑到基因芯片技术的基本特征，该技术已经成为当前科学界内跨学科、综合研究的重点技术。

1　基因芯片技术的应用价值

1.1　显著提升检测技术水平

从实际发展层面分析，传统检测技术成熟，应用较为广泛，如针对食品致病菌所用的生化培养检测等技术，具备明显的操作便捷、应用性能良好等优势，检测周期长和效率低是常规检测技术的主要短板。在当前时代背景下，传统常规检测技术已经难以满足时代发展要求，快速、高效和精准是当前时代对检测技术的新要求[1]。而基因芯片技术在实际应用过程中可以利用多种参数实现自动化分析，有效满足快速、高效的要求，同时也可以降低检测人员工作负荷。在信息技术的支持下，检测结果的精准度也明显高于常规检测技术。基因芯片技术的应用对促进食品检测技术更新换代，提升技术水平方面发挥着重要作用。

1.2　对提升食品品质具有重要作用

从本质层面分析，基因芯片技术是基因工程技术的分支，该技术在实际应用过程中，功能不局限于对食品进行检测及对食品成分进行分析，还可以用于重组食品中的原料成分，实现改变食品口感、性能等方面的目的。如充足食品中的碳水化合物、脂肪等成分，进而实现提升食物口感及营养的目的，对食品原料的基因进行重组，实现缩短其生产周期等目的[2]。基因芯片技术在实际应用中主要基于光导原位合成及为微量点样原理，将多肽分子、核酸片段等大分子有序固化于硅片等载体表面，将二者进行有机结合使其形成排列较为密集的二维分子，并将其与已标记的待检样品靶分子进行杂交处理，利用电荷偶联摄像机等主要仪器对杂交信号强度进行检测，横向对比标准样品与检测样品中靶分子实际数量的差异并进行深入分析，为研究人员对食品进行有针对性的改造提供便利条件，该技术在提升食品品质方面具有较强的应用价值。

2　基因芯片技术的应用

2.1　在微生物检测中的应用

从食品检测的本质层面分析，对食品中的病原性微生物进行精准高效的检测是检测工作的最根本的目的及要求，主要原因在于食品中的病原性微生物对人们的身体健康具有直接威胁。现阶段，随着基因芯片技术在食品检测领域中广泛应用，行业内基于该技术针对微生物构建出多种检测方式，如针对李斯特菌有混合基因组微阵列，该阵列在实际应用中可以有效实现对多种近缘单核增多李斯特菌进行精准识别，此外，还有研究者提出利用单管复合体扩增结合基因芯片技术方式，可以实现对6种李斯特菌进行鉴别。同时，有研究发现，在对清洗生禽肉所用的清洗液中包含的大肠杆菌O157﹕H7进行检测时，可以利用微阵列及免疫磁珠分离相结合的方式进行，且检测上限达到105 CFU/mL[3]。

从当前研究成果层面分析，食源性腹泻最为典型的诱因是空肠弯曲菌，该菌种中的生物学特性长期未能得到有效验证，研究人员利用基因芯片技术将11种空肠弯曲菌作为研究对象，对其全基因组序列进行综合比对，Penner血清型直接受该菌荚膜的影响，由此得出空肠弯曲菌致病性具体指标[4]。在得出相关结论后，研究人员在进行后续检测工作过程中可以针对于致病机制相关的特异基因进行重点检测。在芯片检测过程中，当已发生变性的PCR产物与基因专一性寡核苷酸进行杂交后，基因编码未被致病因子篡改的基因会被复合PCR所监控，实现对其中微生物进行精准高效检测的目的。

2.2　在食品原料检测中的应用

基因芯片技术在自身特点引领下，可以应用于基因突变食品原料筛选，在搜寻经济价值较高、抗病抗虫性较好及产量有保障的作物方面具有重要应用价值。此外，在农药筛选、多种基因组检测中同样具备较强的应用意义。从实际发展层面分析，利用基因芯片的技术优势，可以有效实现对农作物食品中的各项基因功能进行全面、细致的分析，也可以针对植物激素、光量等因素对作物生长过程中的影响进行深入分析，为推动作物良性生长提供有利条件支持，实现越过大田实验流程，推动新型食品原料作物培育效率以及安全性提升的目的。

在当前食品原料基因组序列测试工作持续更新与完善的背景下，导致植物出现病情的多种病原微生物基因组逐渐被解码，与之相对应的表达序列标签也逐渐公开，利用此类标签可以有效实现制作出性能更加优越的植物检疫芯片，进而达到提升食品安全性的目的。此外，该技术在实际应用过程中具备快速对作物病害进行检测的功能，方便工作人员在病害发生前采取有针对性的防治措施，为植物作物检验以及跨区引种工作提供有效信息依据。

2.3　在食品营养成分检测中的应用

从实际应用层面分析，利用基因芯片的技术优势可以有效实现对食品中所包含的营养成分进行分析，并对营养素基因的表达与食品中蛋白之间的关联性进行有效分析，为研究肥胖现象发生机理提供有效信息支持，为预防肥胖症发生提供坚实的基础支持[5]。此外，在应用基因芯片技术对食品营养成本进行检测过程中，还可以有效实现对营养成分及肿瘤相关基因的表达进行分析，如致癌基因及抑癌基因的表达和突变，食品中营养成分和高血压疾病的关系，为明确食品种类和人类身体健康之间的关系提供有效信息支持。

在具体对食品营养成分进行检测过程中，利用基因芯片技术可以实现对食品中所包含的金属硫蛋白及金属硫蛋白基因之间的关系进行分析与研究，对锌转运体基因和微量元素锌之间的转运及吸收的关系进行分析与研究。通过对以上两个项目进行检测与细化分析，可以为食品安全保障工作要求落实提供有力支持，降低因食品中所含微量元素引发的食品安全事故发生概率。

2.4　在转基因食品检测中的应用

在当前科学技术发展速度不断提升的背景下，转基因食品逐渐成为当前研究的主要方向之一。在此过程中可以有效利用基因芯片技术对食品原料进行相应改造，项目主要涵盖碳水化合物、油脂等，在提升食品品质及加工性质方面发挥着重要作用。利用基因芯片技术对食品成分进行检测，并针对性对部分基因进行改造可以有效提升蔬菜、水果类食品的保鲜性能及储藏性等，在对发酵工艺进行优化革新方面也具有重要意义。

通常情况下，对基因食品的定义主要分为两种：①通过对生物体直接进行基因修饰所得的食品；②将生物体中经过基因修饰部分作为食品基料或是间接作为食品。这两种定义中所涉及的生物体包括经过基因修饰的动物、植物、微生物等，而基因修饰的本质则是利用基因工程技术将某种生物体的基因植入到另一种生物体中，使其拥有原本不具备的品质。

3　结语

在当前科学技术不断发展背景下，基因芯片技术被广泛应用于食品检测领域，从实际发展角度分析，该技术的应用可以有效提升食品检测的效率及精准性。在该技术支持下，食品的营养性及健康性得到显著提升，基因芯片技术在食品检测领域具有极高的应用价值。

参考文献

[1]郭秋实.刍议基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用[J].食品安全导刊,2019(6):119.

[2]刘莹.应用基因芯片技术检测食源性腹泻致病大肠杆菌[J].食品安全质量检测学报,2020,11(3):261-265.

[3]张慧勤,杨进,王攀,等.提高食品检测技术保证饮食安全[J].中国食品,2019(9):129.

[4]石琳.转基因食品检测技术与安全性评价[J].现代食品,2020(18):155-157.

[5]刘莹.基因芯片法与常规检测法在食源性疾病中的应用对比分析[J].食品安全质量检测学报,2019,10(19):6478-6482.