食品分析與檢測(cè)專業(yè)(食品檢驗(yàn)和分析)

文 / 程宇斐 黃建萍 楊 韜 馬邦慶

近年來(lái)，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注食品安全問(wèn)題。現(xiàn)階段，食品種類逐漸增多，檢測(cè)項(xiàng)目也隨之增多，原有的食品檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)很難滿足當(dāng)下工作需求。在食品檢驗(yàn)工作中，生物檢測(cè)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，該種檢測(cè)技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品中的不合理成分，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)方式的不足，提升食品檢測(cè)質(zhì)量?；诖?，相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，靈活利用生物檢測(cè)技術(shù)，充分發(fā)揮出生物檢測(cè)技術(shù)的價(jià)值，保證食品安全。

生物檢測(cè)技術(shù)對(duì)于食品檢驗(yàn)的意義在新時(shí)代背景下，食品工業(yè)得到良好發(fā)展，加之人們生活水平越來(lái)越高，對(duì)于食品質(zhì)量的要求也在不斷上升。傳統(tǒng)的理化方法已經(jīng)無(wú)法滿足食品檢測(cè)工作需要，相關(guān)單位需要具有較強(qiáng)特異性、檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)便快捷，且具有較高靈敏度的檢測(cè)方法。生物檢測(cè)技術(shù)近幾年逐漸出現(xiàn)在了人們的視野中。大部分食品都是來(lái)源于動(dòng)植物，生物材料，如酶、組織、細(xì)胞等對(duì)化學(xué)物質(zhì)會(huì)發(fā)生靈敏響應(yīng)，且具有特異性識(shí)別。當(dāng)下，生物檢測(cè)技術(shù)大多應(yīng)用在食品品質(zhì)檢測(cè)、食品污染物檢測(cè)。生物檢測(cè)技術(shù)具有較高選擇性，且具有特異生物識(shí)別功能，檢測(cè)結(jié)果精確，檢測(cè)速度快速。這些優(yōu)勢(shì)決定了其在食品檢驗(yàn)工作中具有較大的應(yīng)用潛力，將逐步應(yīng)用在食品檢測(cè)各個(gè)領(lǐng)域中，如質(zhì)量監(jiān)督、食品品質(zhì)評(píng)價(jià)、生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)督等。

食品檢驗(yàn)中的常見(jiàn)生物檢測(cè)技術(shù)基因探針技術(shù)?；蛱结樇夹g(shù)主要是經(jīng)過(guò)DNA分子變性、復(fù)性，以及堿基互補(bǔ)配對(duì)高度精確性，對(duì)某一特異性的DNA虛列進(jìn)行探察?，F(xiàn)階段，基因探針雜交技術(shù)主要有兩種類型，分別是同相雜交和異相雜交。該技術(shù)的關(guān)鍵是DNA探針構(gòu)建。不同于傳統(tǒng)微生物檢測(cè)技術(shù)，基因探針技術(shù)具有諸多優(yōu)勢(shì)，可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的不足，如靈敏度較高、特異性較強(qiáng)，檢測(cè)過(guò)程簡(jiǎn)便，可以節(jié)省時(shí)間。但是需要注意的是，該技術(shù)也具有一些劣勢(shì)，檢測(cè)速度相對(duì)較慢，且需要較高成本，在未來(lái)科研中需要針對(duì)該技術(shù)的這些地方進(jìn)行優(yōu)化。

PCR技術(shù)。PCR主要涉及三個(gè)基本反應(yīng)步驟，包括變性、退火（復(fù)性）、延伸。該技術(shù)的工作原理主要是對(duì)DNA分子進(jìn)行擬擴(kuò)增，且把其作為模板，把分別與模板互補(bǔ)的寡核苷酸片段作為引物，通過(guò)DNA聚合酶的作用，結(jié)合半保留復(fù)制，根據(jù)模板鏈，延伸到完整的DNA合成。在該過(guò)程中，經(jīng)過(guò)多次擴(kuò)增，可以達(dá)到雙倍的個(gè)數(shù)，進(jìn)而有效滿足各種檢測(cè)分析的需求。成功案例有轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)中實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)、快速檢測(cè)食品中空腸彎曲菌中TaqManPCR技術(shù)。此外，該技術(shù)通過(guò)微量物質(zhì)就可以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)增，還可以對(duì)檢測(cè)樣品進(jìn)行定性和定量分析。但是，需要注意的是該技術(shù)的要求相對(duì)較高，所用的儀器價(jià)格較高，技術(shù)含量較高，檢測(cè)流程較為復(fù)雜，需要操作人員具備較高的檢測(cè)能力和操作水平。

免疫技術(shù)。免疫技術(shù)通常可以分為以下幾種類型：第一種是免疫標(biāo)記技術(shù)，第二種是免疫沉淀反應(yīng)，第三種是免疫凝集試驗(yàn)。該技術(shù)的原理是抗原和抗體的結(jié)合反應(yīng)。當(dāng)下在生物學(xué)檢測(cè)方法中，免疫檢測(cè)是用途最廣泛的一種，不僅方便快捷、檢測(cè)成本較低、分析容量較大，還具有較強(qiáng)的特異性和較高的靈敏度，特別是對(duì)食品檢測(cè)較為敏感，常被應(yīng)用在分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中。

目前，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)是最常用的免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在食品檢測(cè)中。酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)，主要是指把特異的抗體，在酶支撐酶標(biāo)抗體上進(jìn)行標(biāo)記，促使其具備抗原抗體反應(yīng)特性，具備酶的底物催化特性，其與對(duì)應(yīng)抗原節(jié)后，加上對(duì)應(yīng)底物，根據(jù)底物顯色情況，可以進(jìn)行抗原判斷。例如，在食品檢測(cè)中利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)轉(zhuǎn)基因玉米加工食品中Cry1A（b）蛋白。因?yàn)槊妇哂休^高催化率，可以在很大程度上放大反應(yīng)效果，進(jìn)而保證測(cè)定結(jié)果具有較高穩(wěn)定性、靈敏度。但是，該種檢測(cè)技術(shù)也具有一些不足，若檢測(cè)樣品的蛋白濃度不夠，容易影響檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性?；诖?，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)通常應(yīng)用在現(xiàn)貨組織檢測(cè)、對(duì)接受基因工程改造生物體的初步檢測(cè)中。

生物芯片技術(shù)。該技術(shù)主要是把大量生物識(shí)別分子，結(jié)合預(yù)先設(shè)置好的順序進(jìn)行排列，在載體表面進(jìn)行固定，如波片、高聚物載體等，通過(guò)生物分子特異性親和反應(yīng)，分析各種生物分子存在量的情況。在食品檢測(cè)中，該技術(shù)具有高通量?jī)?yōu)勢(shì)。在以往檢測(cè)工作中，需要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，并且都是通過(guò)手動(dòng)完成，導(dǎo)致每次實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在一定差異性。而利用該技術(shù)能夠有效解決該問(wèn)題，大量基因探針標(biāo)記和雜交等，都可以在一次實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行，自動(dòng)化水平較高，且檢測(cè)結(jié)果客觀、可靠。需要注意的是，生物芯片技術(shù)不能精確對(duì)多細(xì)胞類型組織中的待測(cè)基因定位做判斷。此外，很多蛋白質(zhì)調(diào)節(jié)功能并不是根據(jù)是否表達(dá)，或者是根據(jù)表達(dá)量多少，而是根據(jù)蛋白質(zhì)磷酸化去磷酸化等?；诖?，利用該技術(shù)進(jìn)行食品檢測(cè)的意義較小，在未來(lái)可以加大對(duì)蛋白類芯片的研究力度。

生物檢測(cè)技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的具體應(yīng)用在有害微生物檢測(cè)中的應(yīng)用。食品中有害微生物主要有遠(yuǎn)病菌、腐敗菌，會(huì)給人類健康帶來(lái)較大傷害，并且很多食品如肉制品、家畜、蛋等是多種病原菌的傳播媒介。在食品加工中，腐敗菌會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重危害，尤其是在發(fā)酵工業(yè)中，腐敗菌會(huì)導(dǎo)致整批產(chǎn)品變質(zhì)。若可以及早發(fā)現(xiàn)腐敗菌，及時(shí)采取有效手段控制，可以有效保證食品安全，減少經(jīng)濟(jì)損失。此外，有害微生物還會(huì)影響到食品品質(zhì)、儲(chǔ)藏。因此，在實(shí)際工作中，需要找到有效、快速的檢測(cè)方法，對(duì)有害微生物傳播途徑進(jìn)行控制。現(xiàn)如今，在食品有害微生物檢驗(yàn)中，PCR技術(shù)、生物傳感器、酶聯(lián)免疫技術(shù)等都得到了廣泛應(yīng)用，且獲得了不錯(cuò)的效果。例如，利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)方法檢測(cè)350份奶羊的沙門氏菌，和常規(guī)檢測(cè)技術(shù)相比，酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)特異性為99.70%、敏感性為100.00%，所需檢測(cè)時(shí)間是2d-3d。

在殘余農(nóng)藥檢測(cè)中的應(yīng)用。現(xiàn)階段，食品中農(nóng)藥殘余問(wèn)題已經(jīng)受到了越來(lái)越多的關(guān)注，農(nóng)藥殘留分析方法與技術(shù)也得到了越來(lái)越多的重視。在食品檢測(cè)中，常用酶技術(shù)、生物傳感器來(lái)檢測(cè)農(nóng)藥殘余。1989年，有相關(guān)報(bào)道電流式生物傳感器用來(lái)測(cè)定有機(jī)磷殺蟲劑中的人造酶，通過(guò)有機(jī)磷殺蟲劑水解酶、硝肖基酚、二乙基酚測(cè)定極限是10-7mol，在40℃條件下進(jìn)行測(cè)定僅僅需要4分鐘。后來(lái)，美國(guó)生產(chǎn)出了酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)，檢測(cè)限均在ppb級(jí)。

在成分、品質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用。生物感應(yīng)器最早用來(lái)檢測(cè)食品成分和品質(zhì)，應(yīng)用較為廣泛。但是，最早的生物傳感器為葡萄糖傳感器，用來(lái)對(duì)食品中含糖量進(jìn)行檢測(cè)。1991年，VahjenW等人利用固定化鏈霉菌中L-氨酸氧化酶，開(kāi)發(fā)出來(lái)了多種食品中測(cè)谷氨酸的介體酶?jìng)鞲衅?，線性范圍在0.2mmolL-2mmolL。Vlope等人把黃嘌呤氧化酶作為生物敏感材料，通過(guò)過(guò)氧化氫電極，對(duì)魚食品降解中產(chǎn)生的次黃嘌呤、肌苷、磷酸肌苷濃度進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而對(duì)魚類的新鮮度進(jìn)行評(píng)價(jià)。

總之，在新時(shí)代背景下，在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用生物檢測(cè)技術(shù)，不僅可以有效提升食品檢驗(yàn)質(zhì)量，保證食品安全，還可以促進(jìn)食品行業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。目前，由于受到多種因素影響，食品檢驗(yàn)中還存在一些問(wèn)題，食品安全問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。要有效改善這一現(xiàn)狀，相關(guān)部門首先要重視食品檢驗(yàn)，并結(jié)合實(shí)際情況，科學(xué)合理利用生物檢測(cè)技術(shù)，加強(qiáng)食品檢驗(yàn)力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)食品中不合理成分，有效提升食品檢驗(yàn)水平。

（作者單位：浙江昊天檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限公司，黃建萍為 本文通訊作者）