食品安全的快速检测

食品安全快速检测方法综述应101-3指导教师：贺萍实验组：八组刘雪慧：201055501333郭立涛：201055501331汪跃：201055501330摘要:近年来，我国政府对食品安全越来越重视。来自民众的“吃安全食品、放心食品”的呼声则更高。在所采取的保障食品安全的诸多措施中，食品安全“快速检测”得以快速发展，由以往的实验室人员使用扩展到一般监督员现场采用，甚至有些项目普通百姓也可操作自如。何为快速检测？为什么要进行快速检测？什么样的方法称之为快速检测？实验室快速检测与现场快速检测有何不同？国内食品安全现场快速检测现状如何？在这里我将做一介绍，并和大家共同探讨。关键词：食品安全，快速检测，应用现状正文食品快速检测的定义所谓快速检测方法，首要的是能缩短检测时间，以及在样品制备、实验准备、操作过程和自动化上简化的方法，体现为下面3个方面：一是实验准备过程简化，使用的试剂较少；二是样品经简单前处理后即可进行测试,或采用高效快速的样品处理方式；三是简单、快速和准确的分析方法，能对处理好的样品在很短的时间内测试出结果。从广义上来讲，能将原有的检测方法时间缩短的都可以称为快速检测方法，但从严格意义上讲，快速检测方法与常规方法相比，除应具有准确性外，还应具有明显的简捷性、经济性与便携性。食品快速检测技的基本原则和要求2.1食品快速检测技的基本原则一是质量原则，要求食品安全快速检测技术能保证检测质量，方法成熟、稳定，具有较高的精密度、准确度和良好的选择性，从而确保试验数据和结论的科学性、可信性和重复性;二是安全原则，要求食品安全快速检测技术所使用的方法不能对操作人员造成危害和环境污染;三是快速原则，食品安全快速检测目的多为现场快速检验或对大量样品的筛选，这就要求食品安全快速检测技术使用的检验方法反应速度快，检测效率高。2.2食品快速检测技的要求一是检验时必须作空白试验，空白试验是指除不加样品外，采用完全相同的分析步骤、试剂和用量，进行平行操作所得的结果；由于大部分的快速检测方法均为定性或半定量试验，所以当检测结果为阳性时，应当采用定量方法加以确证。二是对检验方法的选择，同一检测项目，如有两个或两个以上检验方法时，可根据不同条件选择使用，但必须以国家标准方法的第一方法为仲裁方法。食品快速检测方法的种类3.1近红外和傅里叶变换红外光谱法近红外和傅里叶变换红外光谱法是利用红外光线的穿透能力比较强,而试样中的含氢基团对不同频率的近红外光存在选择性吸收，因而透射的红外光就携带有有机物结构和组分的信息，通过检测器分析透射或反射光线的光密度就能确定该组分的含量。优点是检测成本低，分析速度快；不需前处理，免去了化学反应中的诸多影响因素，也避免了对环境的污染;实现了样品的无损检测，并且能够对样品的多个组分同时检测。缺点是不适于痕量分析，灵敏度较比色法低，且需要建立相关的模型数据库，要大量的前期工作。近红外检测技术应用于在线检测产品中的水分、蛋白质、脂肪含量等指标方面已有较成熟，包括粮食、肉制品、牛奶、蔬菜水果、油脂、饮料、过氧化值水分、蛋白质、虫害感染等［1,2］。3.2放射测量法放射测量法是多种物理、化学诊断新技术。放射测量法的原理是根据细菌在生长繁殖过程中可利用培养基中的“C标记的碳水化合物或盐类的底物，代谢产生CO2,然后通过仪器测量CO2的含量增加与否，来确定样品中有无细菌存在。优点是放射测量法较常规法（18-24h）快速、灵敏，适合大批量样品的细菌数检验，以及各类物品的无菌监测。目前，放射测量法应用于定量测量并同时用常规法计数细菌总数。3.3阻抗法微生物在生长过程中，可把培养基中的电惰性底物代谢成活性底物，从而使培养基中的电导性增大，培养物中的阻抗随之降低；同时，微生物在培养基中可产生具有作为诊断依据的特征性阻抗曲线，根据电阻改变图形，对检测的细菌做鉴定。阻抗法应用于细菌检测、食品质量与病原体检测、工业生产中的微生物过程控制及环境卫生细菌学研究，如美国首台基于阻抗法的连续监测细菌代谢生长的仪器。3.4化学速测装置和试剂条化学比色分析法是根据食品中待测成分的化学特点，将待测食品通过化学反应法，使待测成分与特定试剂发生特异性显色反应，通过与标准品比较颜色或在一定波长下与标准品比较吸光度值得到最终结果。优点是检测时间短、成本低、简单方便、快捷等特点，适用一般家庭或农贸市场、超市快速检测水果、蔬菜中有机磷农药残留量。目前，研制出的试纸条：有磷含量的农药速测卡、测硝酸盐的硝酸盐试纸条;速测仪有芥酸、油菜芥酸和硫糖苷的定量速测仪。在重金属的检测方面，试纸法有速检测环境中痕量重金属镉、汞的浓度试纸、快速检测食品中的霉菌纸片。3.5生物芯片检测法基因芯片是指按照预定位置固定在固相载体上很小面积内的千万个核酸分子所组成的微点阵列。基因芯片是将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律地排列固定于支持物上形成的DNA分子阵列，其工作原理是根据碱基配对的原理来检测样品的基因,也就是利用已知序列的核酸对未知序列的核酸序列进行杂交检测。其检测致病菌原理为：选择细菌的共有基因（16SrDNA、23SrDNA、ERIC）作为靶基因，用一对通用引物进行扩增，再利用芯片上的探针检测不同细菌在该共有基因上的独特碱基，从而区分不同的细菌，此法还可以通过向寡核苷酸探针阵列中添加相应的探针来逐步扩大基因芯片的检测范围，并通过增加和调整探针来逐步提高基因芯片的准确性。优点是自动化程度高，能够实现同时检测多种目标分子的目的，而且检测效率高，检测周期短。缺点是前期需要大量已测知的DNA片段信息,检测费用仍偏高。生物芯片检测法应用于金黄色葡萄球菌、转基因农产品、盐酸克仑特罗、链霉素、磺胺二甲嘧啶［1-2］。聂萌运用通用芯片技术平台建立了快速、准确、高通量检测食源性致病菌的方法，对李氏菌、肠出血性大肠杆菌O157:H7、小肠结肠耶尔森氏菌、肠炎沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、蜡样芽胞杆菌、福氏、贺氏菌及A型产气荚膜菌进行检测，八种菌的最低检出限比各菌株相应的PCR检测灵敏度至少高出一个数量级。3.6生物传感器生物传感器是由生物感应元件和与之紧密连接或组合的传感器所组成。传感器能将生物学事件转变成可以被后续处理的响应信号。优点是生物传感器具有选择性好、响应快、样品需要量少、可微型化。缺点是稳定性、可靠性、一致性方面存在问题。生物传感器应用于L-抗坏血酸、抗氧化剂、胆碱、谷氨酸盐、卵磷脂和亚硫酸盐测定。3.7酶联免疫法酶联免疫法（ELISA），它是将酶标记在抗体P抗原分子上，形成酶标抗体P酶标抗原，也称为酶结合物，将抗体抗原反应信号放大，提高检测灵敏度，之后该酶结合物的酶作用于能呈现出颜色的底物，通过仪器或肉眼进行辨别。优点是特异性和灵敏度都比较高，对于现场初筛有较好应用前景。缺点是由于抗原抗体的反应专一性，针对每种待测物都要建立专门的检测试剂和方法,为此类方法的普及带来难度，如果食品在加工过程中抗原被破坏，则检测结果的准确性将受到影响。目前，国外已经有相当成熟的利用免疫学分析法的商业化试纸条，ROSA系列包括能够检测牛奶中的磺胺二甲基嘧啶、。-内酰胺、四环素、等抗生素残留的试纸条，还包括能检测牛奶和谷物食品中黄曲霉毒素的试纸条，Cry9C、黄曲霉毒素、阿片生物碱、火锅汤料、调料、凉皮、有害微生物、农药残留、兽药残留及转基因食品。3.8专用酶的快速反应检测技术微生物专用酶的快速检测的原理：利用细菌中某些具有特征性的酶，应用适当的底物可迅速完成细菌鉴定。根据细菌在其生长繁殖过程中可合成和释放某些特异性的酶，选用相应的底物和指示剂，将他们配制在相关的培养基中。根据细菌反应后出现的明显的颜色变化，确定待分离的可疑菌株，反应的测定结果有助于细菌的快速诊断。专用酶的快速反应检测技术应用有：检测C8酯酶来检测沙门氏菌，沙门氏菌菌落呈现为粉红色到紫色，不仅可分离所有血清型的沙门氏菌，还可以通过该培养基上生长菌落的颜色不同，鉴别出沙雷氏菌、克雷勃氏菌和大肠杆菌、霉菌等不同酶特性的细菌。3.9多重PCR检测技术聚合酶链反应（PCR）是近十多年来应用最广的分子生物学方法，在食源性致病菌的检测中均是以其遗传物质高度保守的核酸序列设计特异引物进行扩增，进而用凝胶电泳和紫外核酸检测仪观察扩增结果。M-PCR是指在同一个反应体系中，加入多对特异性引物，如果存在与各引物对特异性互补的模板，即可同时在同一反应管中扩增出一条以上的目的DNA片段，实现了一次性检测37多种致病菌的目的。优点是M-PCR既保留了常规PCR的特异性、敏感性和减少了操作步骤及试剂；缺点是扩增效率不高、敏感性偏低、扩增条件需摸索与协调和可能出现引物间干扰等。多重PCR检测技术的应用例子有：上海出入境检验检疫局的韩伟等运用PCR和VIDAS的方法检测食品中的弯曲菌属。3.10胶体金免疫层析快速检测技术胶体金免疫层析技术则是在胶体金标记技术和免疫层析技术发展的基础上，结合单克隆抗体技术和新材料技术，于20世纪90年代发展起来的一项新型体外诊断技术。它以胶体金为标记物，利用特异性抗原抗体反应，在层析反应过程中，通过带颜色的胶体金颗粒来放大免疫反应系统，使反应结果在固相载体上直接显示出来。优点是测时间仅需数分钟、无需任何附加试剂和设备、操作简单等特点，解决了传统检测方法费时（数小时全数天）、成本高、操作复杂等问题，真正实现了长期以来人胶体金免疫层析快速检测技术及其在水产养殖业中的应用前景们在检测技术领域所追求的“快速、简便、特异、敏感”的目标。胶体金免疫层析快速检测技术应用于预测鱼、虾、贝类等水产动物系列病害、药物残留、饲料原料掺假、饲料添加剂的安全性快速评估、抗体水平、激素水平、性别鉴定等多种用途的检测试纸，并可以进行定性、半定量和定量检测。存在的问题化学比色分析法可分为利用普通化学原理与利用生物化学原理两大类。化学比色分析法的优点是操作相对简便,结果显示直观，检测灵敏度高，不足之处是此类分析法会破坏食品，不能实现无损检测。以免疫传感器、PCR为代表的检测技术，虽然克服了传统方法检测周期较长的缺点，但也存在着各自的不足：如免疫学方法快速、灵敏度高，但容易出现假阳性、假阴性；基因芯片、蛋白质芯片准确性高、检测通量大，但制作费用太高，不利于普及。我国食品安全检测技术的研究进展经过我国食品安全检验室科研人员的多年努力，我国在农药残留检测、兽药残留检测、重要有机物的痕量与超痕量检测、食品添加剂与违禁化学品检验方法、生物毒素和中毒控制常见毒素检测、食品中重要人畜疾病病原体检测技术等方面的研究取得很大的进展。在农药残留检测技术方面的研究重点研究酶抑制法和仪器分析法。酶抑制法检测试纸已研制成功，测试盒及酶速测仪也研究成功，胶体测试条正在研究。食品中150种农药残留系统检测技术正在研究中，已建立了多种农药单残留检验方法。食品安全移动检测车已研制成功，并正在开发快速样品净化仪等其他小型设备。在兽药残留检测技术方面研究我国开展了多残留仪器分析和验证方法研究。完成了包括伊兴奋剂、激素、磺胺、四环素类、氯霉素类、硝基呋喃类、B.内酰胺类、苯并咪唑类、阿维菌素类、喹诺酮类、硝基咪唑类、氨基糖苷类、氨基硫脲类等药物残留的检测研究。完成新型综合微量样品处理仪、超临界流体萃取在线富集离线净化装置、高效快速浓缩仪、便携式酶标仪的研制。在重要有机污染物的痕量与超痕量检测技术方面的研究完成二嗯英、多氯联苯和氯丙醇的痕量与超痕量检测技术的研究：建立了12种具有二嗯英活性共平面PCBs单体同位素稀释高分辨率质谱方法：建立了以稳定性同位素稀释技术同时测定食品中氯丙醇方法;建立了食品中丙烯酰胺、有机锡、灭蚊灵、六氯苯的检测技术。在食品添加剂、饲料添加剂与违禁化学检验技术方面的研究开展了纽甜、三氟蔗糖、防腐剂的快速检测：进行了番茄红色素、辣椒红色素、甜菜红色素、红花色素、饲料添加剂虾青素、白梨芦醇等的检测研究；建立了阿力甜、姜黄素，保健食品中的红景天甙、15种脂肪酸测定方法，番茄红素和叶黄素、红曲发酵产物中Monacoinlink开环结构的定量分析方法，食品（焦糖素、酱油）中4—甲基咪唑含量的毛细管气相色谱分析方法，芬氟拉明、杂氟拉明、杂醇油快速检验方法，磷化物快速检验方法。在生物毒素检测技术方面的研究研究成功真菌毒素、藻类毒素、贝类毒素ELISA试剂盒和检测方法，建立了果汁中展青霉素的高效液相色谱方法。展望食品的质量安全是一个民生问题，如何对食品进行快速、经济、准确的检测对于食品工业的发展具有重要意义，建立更灵敏、更有效、更可靠、更简便的微生物检测技术是保证食品安全的迫切需求。总之，随着现代科技的发展，可以预料在不远的将来，各学科的交叉发展有望解决上述需求。参考文献解立斌，黄建，霍军.生食品快速检测技术应用进展[J].国外医学卫生学分册，2007,34(3):192-195贾丽华.食品快速检测技术应注意的问题[J].中国公共卫生管理，2006,22(3):265-266熊强，史珍.食品微生物快速检测技术的研究进展[J].食品与机械，2009,25(5),1