分子生物學檢測食品微生物技術

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摘要:21世紀，世界上的各類科學技術和專業(yè)學科都有了長足的發(fā)展和進步，比如說生物化學學科、免疫學學科等，其中作為代表性研究項目的分子生物學得到了越來越多人的關注，隨著現代化設施的更新和計算機技術的發(fā)展，分子生物學的相關研究成果被大量運用在人們生活中，促使了社會的長久進步。

關鍵詞:分子生物學；食品；微生物

1分子生物學的概念闡述

分子生物學作為一種基礎性學科，將分子作為一種物質來研究生命的相關現象，比如構成細胞的物質，能夠發(fā)生何種物理和化學變化。在進行探究的過程中，這種學科代表了人們由探究生命的出現和進化，可以得到生命所表達的重要意義。

2分子生物學在食品微生物檢測中的應用意義

分子生物學的各項研究成果已經滲透進了人們的實際生活中，而且起到了促進社會發(fā)展，和為全世界解決實際問題的作用。比如將酶催化產生的反應和原因運用到各類化學工業(yè)活動中，人工進行酶的模擬并生成新的催化劑，不僅能針對性地解決問題，還可以在化學工業(yè)領域領導新的革命。除了在化學方面有所益處，對食品安全方面也有巨大意義，它能夠更新微生物檢測技術，提升了食品安全，保障了食品加工過程中產品的質量和人的健康。

3基于分子生物學方法的食品微生物檢測技術研究

3.1以電泳為主導技術的DNA圖譜技術

由于排列順序不同的DN段會在變性劑濃度不同的情況下發(fā)生改變，利用不一樣的解鏈行為，使排列順序不同的DN段會停留在不同位置的凝膠上這一特性，提出了DGGE技術來檢測核酸序列，在被變性劑染色成功后，會在凝膠的各個位置上出現條帶狀物體。這種技術已經被越來越多相關企業(yè)運用，進行食品微生物的抽離或測定，檢測微生物的數量等。J.Theunissen和T.J.Britz等人2004年在南非對含益生菌對食物進行了DGGE技術檢測[6];MilicaNikolic等人則在南非自制的山羊奶干酪中進行了PCR-DGGE檢測。在DGGE之后出現的NA指紋圖譜技術，也叫做溫度梯度凝膠電泳，不同于DGGE的凝膠中使用尿素和甲酰胺濃度梯度的方法，溫度梯度凝膠電泳使用了溫度梯度和在引物的5′端增加3050bpGC片段的新技術。這種新的方式可以有效地統(tǒng)計出某一區(qū)塊內，微生物的數量和品種，還可以檢測出其他未知的腸道細菌，雖然Zoetendal等人已將這項TGGE技術運用在了人糞樣微生物的探究分析中，但是針對食品的運用還很少。

4隨機擴增多態(tài)DNA技術(RAPD)

通過將隨機的引物進行PCR反應，并加重靶細胞DNA的比例進行分析，這一方法被稱為RAPD分析，它能夠讓研究人員了解DN段的大小和數量，再根據DNA在不同基因組中的差異做出判斷。這種方式能夠將全部DNA基因定位成目標對象，可以辨識極小的差別，非常適合運用在研究成果少，特點不明顯的或是DNA序列不凸顯的真菌和乳酸菌的研究中。G.Spano等人利用RAPD-PCR技術發(fā)現了隱藏在紅葡萄酒中的植物乳桿菌，Walczak等人利用RAPD分析法得出了非生產用酵母菌株與標準清酒假絲酵母菌株具有相近的遺傳特質。此外，針對葡萄球菌、大腸埃希氏、沙門氏菌和志賀氏菌等研究，都采用了這種技術方法。

5基因探針檢測方法

1968年，華盛頓卡內基學院的Britten等人研究提出了核酸分子雜交技術，也叫做基因探針技術，這種技術的提出為分子生物學的DNA分析方法奠定了基礎，也成為了全球范圍內被使用最多的分子生物學技術?；蛱结樖且环N具有特定標記的基因碎片，具有檢測功能的原理是采用了堿基的配對，通過退火讓兩條互補的核酸單鏈成為雙鏈。這種檢測技術可以用來檢測食品微生物，具有方便快捷，直接有效的特點，使食物免遭致病性微生物的損害。病原體其本身具有特殊的核酸碎片，利用已經做好分離和標志的核酸探針，將與需要檢測的樣品結合過的標記物進行監(jiān)測，如果檢測的樣品中本身就有確定的病原體，那么探針和核酸序列就會有所結合。這種基因探針檢測技術的優(yōu)勢在于，能夠非常靈敏地檢測出不同，而且還具備了組織化學染色的特點，即可被見的特性和可定位的特點，所以能夠檢測出食品中的致病性細菌。就現在來說，世界各地都提出了各種能夠檢測食品微生物的基因探針，比如說Moseley等人提出的生物素標記的沙門菌基因探針，以及Kerdahi等人提出的能夠測試出單核細胞增生的李斯特菌的，來自非放射性DNA探針，還有陳倩等人能夠檢測出ESIEC大腸桿菌的，根據HPI毒力島基因生成的rp－z探針。另外還有已轉變?yōu)樘厥馍唐返幕蛱结樤噭┖小Ｃ绹腉ENETRAK公司采用特殊的基因探針對沙門菌、李斯特菌和大腸桿菌的rRNA進行檢驗[6]，最后得出了脫氧核糖核酸雜交篩選比色法。主要檢驗方式分為以下幾步:

(1)需要一種與細菌rRNA相反的基因探針和一份完成增菌培養(yǎng)的樣品，細菌溶解之后與帶有熒光素標記的探針互相雜交。此時樣品中存在靶細菌rRNA，則帶有熒光素和多聚脫氧腺嘌呤核苷酸(polydA)的探針互相雜交將成立。

(2)將包被多聚脫氧胸腺嘧啶核苷酸(polydT)的固相載體測桿與雜交溶液反應，如果polydA和polydT間的堿基出現配對，那么雜交核酸分子就被固體載體獲得，并將這種分子培養(yǎng)在辣根過氧化酶－抗熒光素接合劑中，使探針上的熒光素與結合劑溶合。

(3)固體載體首先放置在酶底物－色原溶液，再由辣根過氧化酶與底物反應，最后用酸終止，在450nm處計量吸光度的多少，就能確定樣品中是否存在靶細菌。

6基因芯片

上世紀90年代中期出現的基因芯片技術，也就是DNA微陣列(DNAmicroarray)，使用微加工技術構建出能將人工產生的基因片段，緊密結合的、排列有序的出現在硅片等載體上。再根據被熒光檢測系統(tǒng)掃描過的，和標記樣品雜交后的芯片，利用計算機進行分析檢測，得出定性、定量的結果。由于基因芯片技術能夠高度地自動處理大量信息，所以能夠快捷準確地檢測食品安全。運用基因芯片技術進行病原體檢測的有:Berger等人進行的12株嗜酸乳桿菌檢測;Wang等人進行能夠具有超強特異性和靈敏度的肺炎鏈球菌檢測;高興等人對痢疾志賀菌、鼠傷寒沙門菌、金黃色葡萄球菌、霍亂弧菌、肉毒梭菌、肺炎鏈球菌、布氏桿菌、嗜肺軍團菌等16種病原細菌進行檢測。但就目前的技術來說，基因芯片的應用還不夠完善，首先，基因芯片所需的設備價格不低，制作成本很高，普通實驗室沒有足夠的經濟能力可以負擔。其次，基因芯片的特異性還不夠明顯，假陽性和假陰性會對實驗結果的精準程度產生影響。最后，基因芯片技術在進行過程中，各項數據和參數還沒有形成統(tǒng)一的標準，對可重復性會產生影響。只有不斷完善自身解決上述問題，基因芯片技術才能被更廣泛地運用在全世界的各個領域。伴隨著全球食品貿易的發(fā)展，檢測食品病原菌也越來越重要，只有更方便快捷地完成食品安全檢測，將分子生物學的檢測方法運用于日常生活，才能更好地發(fā)揮這項學科的魅力，研究出真正實用的食品病原微生物快速檢測方法。

參考文獻

[5]陳倩,程伯琨.基因探針檢測食品中具有HPI毒力島的ESIEC大腸桿菌[J].食品科學,2000,21(7):35．

[6]王晶,王林,黃曉容.食品安全快速檢測技術[M].北京:化學工業(yè)出版社,2002:120-160．

作者:黃卉 單位:肇慶醫(yī)學高等?？茖W校