生物技术在食品致病微生物检测中的应用

1、食品中致病微生物的检测技术1食品中致病微生物的检测技术分子生物学技术运用到有食品检测方面，主要是针对一些有害微生物的核酸进行研究通过核酸杂交和核酸合成等反应快速检测样品中是否含有特定的有害微生物，并进一步确定其含量，其中最主要的技术包括PCR技术、DNA探针技术和基因芯片技术。21.聚合酶链反应（PCR） （1）传统PCR技术聚合酶链反应( polymerase chain reation, PCR)是1985年诞生的一项体外扩增DNA的方法，是在模板DNA、引物和四种脱氧核糖核苷酸存在的条件下，依赖于DNA聚合酶的酶促合成反应，体外扩增特异DNA片段的技术。通过对人工难以培养的微生物相应DN

2、A 或RNA 片段的扩增，检测扩增产物含量，从而快速的对饲料中致病菌含量进行检测。3李秀娟等（2009年）对117 株金黄色葡萄球菌的nuc片段进行了PCR 扩增和焦磷酸测序，结果显示所建立的PCR 方法能对117 株金葡菌进行准确检测，焦磷酸测序结果的一致性进一步验证了PCR 扩增结果的特异性，说明该方法针对目前所用的研究菌株而言，尚未出现假阳性和假阴性结果，具有较高的特异性。 4传统PCR技术在实际应用中表现出一些缺陷，例如只能定性而不能定量地检测，且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。 随着各项新技术的出现以及与PCR技术的有机结合，发展起来了一系列改进

3、的PCR技术。目前应用的方法主要有实时荧光定量PCR、多重PCR以及PCR联合技术等。5实时荧光定量PCR实时定量PCR技术是指在PCR反应体系中加入荧光基团，利用荧光信号积累实时检测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量的方法。该方法可以对GMO 进行定量分析，目前已被一些国家的政府实验室采用。6杨柳等（2011年）根据沙门氏菌fimY 基因序列设计引物和探针, 采用基因重组技术构建用于沙门氏菌检测的定量标准品，成功构建了沙门氏菌重组质粒标准品和沙门氏菌实时荧光定量PCR 方法，具有较好的特异性、敏感性、稳定性和重复性。7多重PCR多重PCR是常规PCR方法的改进，它是在同一个反

4、应中同时扩增两个或多个目标基因序列。这种方法具有更大的可靠性和适应性，并且能降低检测成本。徐伟等（2009年）针对单增李斯特菌转录调节子基因prfA 和志贺氏菌侵袭性质粒抗原H 基因ipaH 设计引物， 采用多重PCR 对两种致病菌进行同步鉴定，提供了一种快速且特异性高的同步检测单增李斯特菌和志贺氏菌的方法。 8PCR联合技术传统PCR技术在实际应用中表现出一些缺陷，采用一些新技术与PCR结合，对PCR技术的完善和发展提供了有力的支持，并应用在致病菌检测中。王永等（2009年)探讨以16S rDNA 保守区段为PCR扩增对象，运用SSCP技术对致泻大肠埃希氏菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌以及蜡样

5、芽胞杆菌进行单链构象多态性分析，为食源性致病菌的快速鉴定提供方法依据。9刘成志等（2009年）根据志贺氏菌ipaH 基因的保守序列设计特异性引物，筛选合适的DNA 模板制备方法，采用快速常规PCR 和定量实时PCR 结合，对培养液中及乳饮料阳性样品中的志贺氏菌进行检测，建立乳饮料中快速检测志贺氏菌的有效方法。杨大伟等（2011年）应用PCR 结合变性高效液相色谱( DHPLC) 技术，以A 型肉毒梭菌的A 型肉毒神经毒素基因作为靶基因设计特异性引物，PCR 扩增的产物经DHPLC 技术进行快速检测，最低检出限可达到为111ng /tube，该方法可以快速、准确检测A 型肉毒梭菌。 102. 核

6、酸探针技术根据核酸探针中核苷酸成分的不同，可将其分为DNA探针、RNA探针和寡核苷酸探针，其中DNA探针是最常用的核酸探针。DNA 探针技术又称分子杂交技术，是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性，对某一特异性DNA序列进行探查的新技术。11微生物经过处理后固定于另一固相表面上, 经洗涤变性后加入DNA探针进行杂交，DNA探针可以与同源性的靶DNA进行互补性结合，依据指示剂选用合适的方法进行检测。目前，DNA探针技术已经在沙门氏菌、产肠毒素大肠杆菌及乙型肝炎病毒等检测中得到了应用。12续文彬(2008年)针对单增李斯特氏菌hly部分基因设计探针，对肠炎沙门氏菌，大肠埃希氏菌，

7、绿脓假单抱病菌，空肠/结肠弯曲杆菌等非单增李斯特氏菌经杂交保护分析后，只有单增李斯特氏菌为阳性结果，具有较好的特异性。薛力刚等（2010年）通过吖啶酯标记核酸探针的方法检测病原菌，核酸探针与待检样品中金黄色葡萄球菌的rRNA 序列进行杂交，形成稳定的DNA: RNA 杂交体，使用碱液破坏未杂交探针，在碱性过氧化氢中检测发光。核酸探针法检测金黄色葡萄球菌大大缩短了检测周期，且特异性和敏感性较高，为金黄色葡萄球菌的鉴定提供了一种新方法。133.基因芯片技术基因芯片的主要原理是指将各种基因寡核苷酸点样于芯片表面，微生物样品DNA经PCR扩增后制备荧光标记探针，然后再与芯片上寡核苷酸点杂交，最后通过检

8、测杂交信号的强度及分布确定检测样品中特定微生物的存在。与传统的微生物检测方法相比，基因芯片技术先进性主要体现在高通量检测、简便快速、敏感性高等方面，是食品安全方面的重大技术突破。14 陈昱等(2009年)利用芯片技术对志贺氏菌等26株食源性微生物进行检测，最后成功建立了检测和鉴定志贺氏菌、沙门氏菌、大肠杆菌O157的方法，为3种食源性致病菌的快速检测和鉴定提供了准确、快速、灵敏的方法。贺晨等（2011年）筛选志贺氏菌、肠炎沙门氏菌、伤寒沙门氏菌、大肠杆菌O157等11种特异基因作为目的基因，建立了一种运用多重PCR 方法结合基因芯片技术快速、准确检测11 种常见致病菌的方法，为流行病学调查和传

9、染性疾病的早期诊断和判定提供了一种有效的检测手段。15 陆长勇（2009年）针对金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌、单核细胞增生李斯特菌等8种常见的食源性致病菌建立了基于单碱基延伸标签反应原理的基因芯片检测方法，其灵敏度可达到0.1pg，以鼠伤寒沙门氏菌为单一检测对象的细菌纯培养物灵敏度可达到5102 CFU/mL。16结语生物技术因其低成本、高效、高通量和高特异性等特点已经渗透着食品检测领域，其优越性日趋明显，成为未来食品安全检测中的主力军。但每种方法难免有其局限性，在应用中需依具体需要进行选择或搭配使用，也期待各种方法的优化和新技术新方法的问世，从而为人们赖以生活的食品提供安全和营养的可靠保障。1

10、7参考文献1 李秀娟, 徐保红, 田会方等. 基于PCR的金葡菌准确检测方法的建立及应用J. 中国人兽共患病学报, 2009, 25 (5): 442-445.2 杨柳, 苏明权, 马越云等. 荧光定量RT-PCR 检测沙门氏菌方法的建立J.中国实验诊断学, 2011, 15 (1) , 17-20.3徐伟, 刘军, 李素芳. 单增李斯特菌与志贺氏菌多重PCR 检测技术的建立J. 中国食品学报, 2009, 9 (1): 201-207.4 王永, 赵新，兰青阔，朱珠, 程奕. 4种食源性致病菌的PCR-SSCP检测技术研究J. 天津农业科学, 2009, 15(1): 13-15.5 刘成志

11、，钱凯，李洁莉等. 乳饮料中志贺氏菌的快速PCR检测技术研究J. 研究报告, 2009(1): 1-5.186杨大伟, 刘云国, 谭乐义. 食品中A型肉毒梭菌PCR-DHPLC检测方法的建立J. 食品工业科技, 2011(6): 398-400.7 续文彬. 单增李斯特氏菌液相核酸探针检测方法的建立与初步应用. 吉林农业大学硕士学位论文, 2008, 28-31.8 薛力刚, 刘金华, 王全凯. 金黄葡萄球菌核酸探针检测方法的建立J. 中国生物制品学杂志. 2010 , 23(1): 91-94.9 陈昱, 潘迎捷, 赵勇等. 基因芯片技术检测3种食源性致病微生物方法的建立J. 微生物学通报, 2009, 36(2): 2