当前位置:文档之家› 微生物检测技术在食品检测中的应用研究进展 文献综述

微生物检测技术在食品检测中的应用研究进展 文献综述

微生物检测技术在食品检测中的应用研究进展摘要:食品问题关系国计民生,食品的安全越来越受到人们关注。

在食品工业迅速发展的今天,建立食品微生物快速检测方法,对食品质量进行检测、监控尤为重要。

近几年各国的许多机构和学者都很重视食品微生物检测技术和方法的研究,本文对此进行了详细的介绍。

关键词:检测技术微生物食品安全Progress of the research on the application of Microbial Detection Technology in food testingAbstract:Food is the people's livelihood. Food safety has received more and more attention. At present, the food industry is developing rapidly. Therefore, developing an rapid testing method of Microorganism in the food is especially important in detection and monitoring of food quality. In recente years, many institutes and researchers from different country attach great importance to the research of food microbiological testing techniques and methods. This article will give a detailed introduction to this below. Key words:the testing techniques Microorganism food safety1前言随着时代的不断发展,人们生活水平不断提高,食品安全问题也越来越受到人们的关注,近几年来,三聚氰氨、苏丹红、漂白剂等等一系列的食品安全问题使人们对食品产生了强烈的不信任感,因此,食品微生物检测技术的应用也越来越广泛,同时,食源性微生物的检测技术也趋向迅捷、准确、大通量的方向发展。

以往的食品微生物检测技术已经无法应对现代的食品安全问题,检测速度缓慢、检测精度不精确,因此,应当采取新的食品微生物检测技术,现代的检测技术包括色谱法与荧光分析法、阻抗法、放射测量法、ELISA法和生物传感器法,结合我国实际情况,在建立标准的食源性微生物检测方法,推广标准化、检测技术的应用等方面还要很多工作要做[1]。

2 食品微生物检验的内容和特点2.1 食品的污染程度指示菌的检验(1)细菌总数:又称菌落数,是判断食物和应用水污染的主要指标。

这是一种可以为卫生学检验评价提供依据的方法。

(2)大肠杆菌:这种细菌主要是来自人们本身的粪便,所以对大肠杆菌的数量来检验食物或饮用水污染程度。

2.2 食品微生物检验特点(1)食品微生物检验所检验的微生物范围较广,种类较多;而采集这些微生物标本的样本也比较复杂,要求相对较高。

(2)必须要更准确、更快速的对食品微生物进行检测。

(3)因为食品中待分离的细菌较少,而杂菌有相对的比较多,所以对待检验的细菌的检验工作就有比较大的干扰[2]。

(4)检验食品中微生物的时候对其数量有一定的要求。

(5)对食品中的微生物检验有一定的法律性质。

3 食品微生物的检验技术与方法3.1 传统方法食品微生物检验技术传统方法有:形态检查、细胞培养、生化试验、血清学分型、噬菌体分型、毒性试验及血清试管凝聚试验等。

形态检查是通过菌落形态或借助染色和显微镜结构特征不同的细菌检定区分的方法。

常用的生化试验有:糖酵解试验、淀粉水解试验、V-P试验、甲基红试验、硝酸盐还原试验、明胶试验等[3]。

这些生化试验检测方法的准确性、灵敏性高,但涉及的试验较多,操作繁琐,需要时间较长,而且要有大量人员参与。

3.2 仪器法3.2.1近红外光谱检测技术近红外光(NIR)是一种介于可见光和中红外光的电磁波,波长为780—2526nm,近红外光谱记录的是分子中单个化学键的基频震动的倍频和合频信息,近红外作为一种新型的分析技术,在食品安全领域具有广阔的应用前景,但许多问题还处于探索阶段[4]。

可以通过食品中致病菌近红外光谱来获得细胞壁组成及其生物大分子结构的信息,继而分离出食品中致病菌的特征光谱带,通过研究近红外光对其生物细胞的作用机理,建立一种快速、简便的检测方法。

在食品微生物检测方面,近红外技术将成为一种方便和快捷的现代检测技术。

3.2.2流式细胞术(FCM)用流式细胞仪对细胞悬液进行自动快速定量分析和分选的新技术,根据FCM检测到的荧光强度强弱与DNA片段的大小成比例,根据荧光浓度的就可以知道细菌的DNA指纹图谱,从而确定细菌的种类。

现在该技术已经能够检测纯化的DNA可达pg级水平,10min内可以完成数据的手机和分析[5]。

3.2.3全自动微生物检测法全自动微生物检测仪是基于电阻抗原理的微生物快速检测和计数系统。

微生物在培养过程中的大分子如蛋白质、碳水化合物等电惰性底物转化为小分子如氨基酸、乳酸等电活性的产物,从而使培养物的阻抗降低,通过检测培养基中的电导性变化可以定性表征微生物数量[4]。

可以根据需要选择不同的培养基来检测样品中菌落总数、大肠菌群等项目。

其优点在于:全自动操作,所有样品的洗涤、结合、基质读数及报告说明等都是全自动操作;快速测定,由样品进入仪器计算,约需要1—2.5h即可出结果及报告;容量大,可同时测定30个标本。

3.2.4ATP生物发光法ATP浓度与活细胞数密切相关,检测时先将ATP与提取剂充分混合,使细胞壁和细胞膜裂解,释放ATP,再加入荧光素-荧光素酶,ATP在荧光素和荧光素酶的作用下,使其释放磷酸基团同时发出荧光,用生物荧光仪检测相对荧光强度,由此测出ATP的含量,ATP生物发光法具有灵敏、快速、简便、稳定的特点,只需50个细胞就可以测出ATP的量[6]。

3.3 免疫学方法3.3.1免疫荧光技术(IFT)免疫荧光技术就是将不影响抗原抗体活性的荧光色素标记在抗体(或抗原)上, 与其相应的抗原(或抗体)结合后, 在荧光显微镜下呈现1种特异性荧光反应。

可用来对沙门氏菌、李斯特菌、葡萄球菌毒素、E.ColiO157和单核细胞增生李斯特氏菌等进行快速检测。

王军等[7]建立了养殖大黄鱼病原溶藻弧菌的间接荧光抗体免疫快速检测技术。

该技术的主要特点是特异性强、敏感性高、速度快。

但还存在不足, 如非特异性染色问题尚未完全解决, 结果判定的客观性不足, 技术程序比较复杂。

3.3.2 酶联免疫吸附技术(ELISA)酶联免疫吸附技术是将抗原或抗体吸附于固相载体, 在载体上进行免疫酶染色, 底物显色后, 通过定性或定量分析有色产物量即可确定样品中待测物质含量[8]。

它结合了免疫荧光法和放射免疫测定法2种技术的优点, 具有可定量、反应灵敏准确、标记物稳定、适用范围宽、结果判断客观、简便完全、检测速度快以及费用低等特点, 可同时进行上千份样品的分析。

Tsai等[9]用ELISA对奶酪和酸牛奶中的杂色曲霉、多主枝孢、白地霉、卷枝毛霉和产黄青霉进行了检测。

3.3.3 酶联荧光免疫吸附技术(VIDAS)酶联荧光免疫分析技术将酶系统与荧光免疫分析结合起来, 在普通酶免疫分析的基础上用理想的荧光底物代替生色底物, 可提高分析的灵敏度和增宽测量范围,减少试剂的用量。

酶放大技术、固相分离及荧光检测三者的联合将成为荧光免疫分析中最灵敏的方法。

陈思强[10]等采用自动酶联荧光免疫分析系统检测冻肉中的沙门氏菌。

3.4 分子生物学方法3.4.1 核酸探针技术核酸探针是指带有标记的特异DNA片断。

根据碱基互补原则,核酸探针能特异性地与目的DNA 杂交,最后用特定的方法测定标记物。

探针标记方式分为放射性标记、非放射性标记。

放射性标记的核酸探针的特异性非常强,检测病原微生物速度比常规方法快得多。

目前用的较多的是用生物素——抗生物素蛋白系统标记的非放射性核酸探针[11],该探针已在沙门氏菌、产肠毒素大肠杆菌及乙型肝炎病毒检测中得到了广泛应用。

3.4.2聚合酶链式反应(PCR)技术基因探针技术虽已广泛应用,但主要问题是灵敏度不够高,检测一种菌就需要制备一种探针,虽然检测速度快,但要达到检测量还需对样品进行一定时间的培养,使基因探针技术应用受到一些限制。

1983年Millus和Cetus发明了最基本的扩增DNA或增加样品中特殊核苷酸片段数量的方法——聚合酶链式反应即PCR技术[11],这在一定程度上解决了基因探针所存在的问题。

其原理为通过加热使双链DNA裂解成两条单链,成为引物和DNA聚合酶的模板;然后降低温度,使寡聚核苷酸引物与DNA分子上的互补序列退火。

通常退火温度越高,扩增特异性越好。

然后升高温度,酶促延伸引物与DNA配对合成模板,合成的DNA片断越大,所需时间越长。

如此重复上述加热变性双链、引物退火和链延伸的循环过程,每次循环将靶DNA扩增一倍,典型扩增经过40次循环能引起100万倍的扩增。

最后用凝胶电泳、比色测定及紫外核酸检测仪等观察扩增结果。

PCR法虽需增菌且需专用设备,但PCR技术是一项全新的快速、灵敏、准确的检测技术,在细菌诊断方面具有广阔的应用前景。

3.5 生物传感器法生物传感器技术是将生物受体复合物(如抗体,酶,核酸,蛋白质,多糖化合物等)直接与物理化学传感器连接,来实时观察特异性生物学事件(如抗原抗体相互作用)[1]。

生物传感器能通过检测复杂样品中的生物光谱、过敏反应,来分析微生物的种类,并对该微生物的耐药性进行检测。

目前已经部分生物传感器商品化,包括酶传感器、免疫传感器、微生物传感器、D NA杂交传感器、细胞器传感器,仿生传感器、分子印迹传感器等。

但是传感器的敏感性方面需要进一步研究核酸传感器中的光纤DNA生物传感器是DNA生物传感器中发展最晚,技术最新的一类。

4 展望综上所述,现代食品的微生物检测方法,越来越多的运用到了食品工业之中。

除了多用生物传感器、ELISA、PCR等为代表的检测技术外,还有恒温扩增技术等较新的检测方法。

相信随着社会的发展和科技进步,一些新的微生物检验方法和手段将不断涌现,食品微生物检验技术将向高效率、高标准、高精度和高灵敏度的方向发展,必定对人类公共卫生、食品安全、营养健康与疾病预防等做出巨大贡献。

参考文献:[1] 曾阳俊. 食品微生物检测技术的进展及研究[M]. 科学论坛, 2012.[2] 何建仁. 试论食品微生物检测技术新发展[M]. 科技资讯, 2011, 20: 1- 2.[3] 穆玲玲. 食品微生物检测技术应用[J]. 华章, 2011, 17: 271- 272.[4] 刘建学, 赵冰琳, 罗登林等. 近红外光谱在食品微生物检测中的应用[J]. 农产品加工学刊, 2009, 12.[5] 王云国, 李怀燕. 食品微生物检验内容及检测技术[J]. 粮油食品科技, 2010, 3.[6] 侯英, 吴雪, 王兴华. ATP生物发光原理及应用研究[J]. 中国医药导报, 2010, 12.[7] 王军, 鄢庆枇, 苏永全. 溶藻弧菌的间接荧光抗体快速检测[J]. 海洋科学, 2002, 26 (7):1- 4.[8] 鲁满新. 现代检测技术在食品安全中的应用[J]. 安徽农业科学, 2007, 35 (21):6589- 6590.[9] Tsai, Cousin G J. Enzyme – linked immunosorbent assay for detection of molds in cheese and yogurt [J]. Journal of DairyScience, 1990, 73 (12): 3366- 3378.[10] 陈思强, 钟伟强, 曾镇兴. 动酶联荧光免疫分析系统检测冻肉中沙门菌的评价[J]. 中国国境卫生检疫杂志,2004,27(5): 309- 310.[11] 李勤. 食品微生物检测技术和方法概论[J]. 食品工程, 2006, 4: 44- 46.。

相关主题