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检测干货|食品检测中 PCR 技术有效应用

  • 来源:牵翼资讯
  • 时间:2019-06-28 17:23
  • 178
  • 食品检测
  • 在当前食品检测领域,PCR 技术已经得到广泛的应用,其特异性强、灵敏度高,操作简便快速,在生物、医学、农林科学等领域已得到普遍应用。 但在食品检测中,此方法较为新颖,引入食品检测后有效降低了安全问题出现的概率,受到了关注度逐渐增加。


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    一、PCR 技术简介 


    PCR 技术就是我们常说的聚合酶链反应,就是使 DNA 可以在体外实现扩增的技术。这项技术不仅具有非常高的灵敏度,而且具有非常强的针对性。 因此,自从这项技术出现之后, 就一直受到各行各业的青睐,广泛涉足于农业、医学、科学等 领域。 现在,在食品技术方面,PCR 技术获得前所未有的关注 度,尤其是转基因在视频技术中的广泛应用,人们逐渐把焦点 投射在食品安全问题上。 PCR 技术的发展史并不长, 是 在 1995 年从美国开始逐渐发展的,但是,在相对比较短的时间内,迅速被运用到其他行业。 现在,在食品技术方面越来越受到人们的关注。 


    二、PCR 技术的工作原理 


    PCR 技术产生于20世 80年代, 其基本原理类似于DNA 的天然复制过程,利用体外复制的 DNA 片段,对待测物的核酸序列进行测定,复制待测物的 DNA。 整个检测过程有 三个环节,主要分为高温变性、低温退火和适温延伸。


    高温变性是指在加热条件下,经过一段时间模板 DNA 解离成为易与引物结合的单链;低温退火为 DNA 片段成单链后降温,引物与模板 DNA 单链的互补序列配对结合;延伸为 DNA 模板-引 物结合物在经聚合酶的作用, 按碱基互补配对与半保留复制 原理,复制 DNA。上述三个过程可不断重复,得到更多的半保留复制链, 为下次复制过程提供模板。上述循环过程反应迅速,2-3h 可得到几百万条 DNA。 


    三、PCR 技术在食品检测中的应用 


    1、 在常规食品检测中的应用 


    PCR 技术最初应用于常规食品检测,因其具有特异性强、操作快捷简便、准确性高等特点,广泛应用于食品安全检测。对于加工过的食品,在经过多数处理加工之后,其营养成分面临很大流失,也失去了原有的特性,一些非法小作坊便可以浑 水摸鱼以次充好。 我们可通过 PCR 技术对食品中特定的成分进行检测,来规范食品市场。 


    2、在转基因食品中的应用 


    转基因食品自从 1955 年问世以来,就颇受争议,一方面 、它解决了许多动植物在生产等方面先天存在的困难, 另一 面,它的安全性尚不明确。 


    转基因食品是指利用基因工程技术在细胞 DNA 中,经由非生殖方法插入特定外源基因或基因片 段来改善动植物的遗传特性,使其表达特定的生理特征。 


    转基因食品是改变基因组构成的动物、 植物和微生物生产的食品 和食品添加剂,包括转基因动物、植物和微生物产品;转基因动物、植物和微生物直接加工品;以转基因动物、植物 和微生 物或者直接加工品为原料生产的食品和食品添加剂。比如转 基因大豆、西红柿、马铃薯,微生物转基因食品如凝乳酶等。欧 盟认为转基因食品应用的时间太短, 是否会对人类健康造成危害还不明确,仍需大量时间和实例证明,因此,转基因食品的安全性问题是否会对人体健康造成危害还不明确。


    转基因食品的安全性问题已成为人们争论的焦点。当前,国际上实验的转基因食品种类较多,但实际商业化种植的仅有几十种。人们通常利用 PCR 技术来检测食品是否含有外源性 DNA 或来源于转基因技术。此方法需密切配合其他的现代技术,提高检测准确度,为人类发挥更大是作用。 


    3、在微生物学中的应用 


    利用 PCR 技术对微生物进行检测,是指就是检测它的核苷酸。 利用 PCR 技术,可以在特定的条件下,像高温使其发生变形使 DNA 进行大量的复制和扩增。 


    如果利用传统的方法对事物进行检测, 这个过程相当复杂, 不仅需要耗费大量的时 间,也会耗费大量的人力和物力,这就在一定程度上限制了检测的顺利开展。


    但是,如果融合 PCR 技术,那么对于 DNA 的 检测工作就会变得非常简单,而且准确性能够得到保障。在理论上, 只要一个小小的分子就可以制造出成千上万 的 DNA,我们可以通过 PCR 技术对这些 DNA 进行检测,随着 科学技术的不断发展以及各种学科的扩充, 我们的科研水平 也要上升到另外一个层次, 即使这项技术已经取得了很大的 提升,但是在食品工程方面仍然有很大的提升空间,因此,立 足于食品检测的视角,这项技术仍然需要继续加强。 


    4、水产品的检测 


    伴随着水产养殖规模的扩大化,对于提高产量,降低水产病害的需求大大增加。 当前水产病害常见的有鱼类细菌性败血症、 细菌性肠炎病等由弧菌属 Vibrio 中的鳗弧菌 Vibrioanguillarum、 气 单 胞 菌 属 Aeromonas 中的嗜水气单胞菌 Aeromonashy2drophila、爱德华氏菌属 Edwardsiella 中的迟缓爱德华氏菌 Edwardsiellatarda 等细菌引起。 通常采取药物控制, 但存在不安全因素。 因此,建立良好的防治机制,提前防止病害发生则具有重要意义。


    PCR 技术可对上述多种细菌进行平行检测,大批量、快速地实现检测的需求。 


    5、对饮用水中致病因素的检测 


    水资源在人们日常生活中至关重要, 饮用水的安全关系到全人类的生存,对于水质的要求日益提高。 引用不清洁的水会对人体和动植物造成危害。 水体中的致病性微生物如各种细菌、病毒、原生动物、蠕虫等,大部分可由动物粪便传播,严 重危害了人体健康,因此需要建立快速准确的鉴别方法。


    PCR 技术是一种理想的测试方法。 


    6、对食源性病原微生物的检测 


    因 PCR 技术高特异性、高灵敏度,可特异性鉴别病原微生物及对其致病性菌株进行分析。 因此此技术在病原微生物 检测方面应用前景广泛。 在食品常见食源性病原微生物检测中市面上已经有部分商业试剂盒在售。


    7、对食品中沙门氏菌的检测 


    沙门氏菌常见于不合格的食品中, 可对人及家禽家畜感染致病,还可感染爬行类、鱼、两栖类及昆虫。 人畜感染后可呈无症状带菌状态,也可加重病态或死亡率,或者降低动物的繁殖生产力,因此需要及时、快速评价食品中微生物。 


    PCR 技术作为一种高效快速检测的途径, 可检测 0.05pg 水平的 DNA, 其检测时间可缩短至 24h。然而 PCR 技术也不能在沙氏门菌的检验方面达到百分之百,其对引物进行筛选时,也比较容易出现错误。 


    因此需要深入发展 PCR 技术,对其进行优化,降低成本,提高准确度,并且对 PCR 技术进行推广,使其运行成本 降低,普及性增加,在市场上能够比较容易地出现 PCR 检 测 技术,食品安全更快速、安全、高效,体系更加完善。 


    8、多重 PCR 技术 


    多重 PCR 技术是在原有技术的基础上引入其他模板,对 DNA 片段进行扩展, 具有超越原有 PCR 技术 的优点。 多重 PCR 技术作为一种新技术, 能够降低成本, 提高检测的准确性,在检测领域更加优异。 


    小结


    PCR 技术自动化程度较高,操作方便快捷,步骤简化,效率较高,此外,PCR 技术检测所需的人工操作步骤较少,使间接污染或失误操作发生的概率降低,检测结果的准确性增强。其机械化程度也使检测速度加快, 缩短了操作时间。 总而言 之,食品是非常容易受到感染的,因 此,食品检测技术尤为关键。 然而,如果我们仍旧采用之前的检测办法根本无法真正达到检测的目的。 在食品检测的过程中应用 PCR 技术,可以更加方便快捷地检测到相应的数据,让人们更加放心。