現代生物技術在食品安全檢測中的應用

1、現代生物技術在食品安全檢測中的應用姓 名： 李深港 學 號： 2011511109班 級： 食工2班 指導老師： 倪永清 摘要：利用現代生物技術檢測方法可以快速、準確地測定食品中的有害、有毒物質，更好地保障食品的安全食用。食品安全不能離開食品分析、檢測技術而空談。食品安全問題的解決，依靠分析檢測技術有效支撐。食品安全的重要保證之一，應該體現在對有害物質的分析、檢測上，沒有相應的分析、檢測技術，無法得到食品構成的基礎數據，不能夠確認食品的質量標準是否得到有效的執(zhí)行，最終的結果必然是無法確定食品的安全性。關鍵詞：食品安全 生物技術 檢測方法 未來展望一、現代生物技術在食品檢驗中應用的意義和現狀傳統(tǒng)

2、的食品安全檢測方法，一般來說成本高、速度慢、效率低。而且，許多有害微生物和毒素還不能檢出。隨著現代生物技術的發(fā)展，新型的食品不斷出現，傳統(tǒng)的食品安全檢測方法已不能滿足食品安全檢測的需要。同時，隨著現代生物技術的發(fā)展，現代生物技術檢測方法也日趨成熟，以免疫學、分子生物學、微電子技術、微量化學、微量機械、探測系統(tǒng)、計算機技術等學科相結合的現代分子檢測技術正在悄然興起。生物學技術的發(fā)展很快，種類很多，其中的大多數都可以用于食品安全檢測，常用的主要包括分離培養(yǎng)方法、免疫學方法、分子生物技術、生物傳感器技術和生物芯片等。 分離培養(yǎng)方法，是傳統(tǒng)而有效的生物分析方法，是針對食品中的病原微生物(如細菌、真茵和

3、病毒等)以及其他有害生物(如寄生蟲等)的主要分析方法。其主要過程是通過分離培養(yǎng)，得到目的培養(yǎng)物，然后利用形態(tài)學、生化特性加以鑒定，并可以用光學顯微鎊或電子顯微筋等加以確證。分離培養(yǎng)法的勞動強度大、耗時長，對于某些培養(yǎng)或分離困難的污染生物難于檢測，但是它具有操作簡便、無需昂貴的儀器設備、檢測結果直觀等優(yōu)點，所以仍然是當今食品中污染微生物等的主要檢測方法。 免疫學方法，是利用抗體與抗原的特界性結合特性來實現食品中污染物檢測的方法。抗原抗體反應的特異性，所以該方法具有專一性(即抗雜質干擾的能力強)、靈敏度高等特點。免疫學方法的種類非常多，目前用于食品安全檢閱的主要包括免疫凝集和沉淀法、放射免疫法、熒

4、光免疫法、酶聯(lián)免疫法等。免疫學方法主要用于食品中生物性污染物(例如病原微生物和寄生蟲)以及它們的代謝產物的檢測和分析。另外，食品中的化學污染物，例如農藥抗生素等。二、常見的食品安全的生物技術檢測方法2.1免疫學檢測技術 凝聚反應 凝集反應是指顆?？乖c相應抗體結合反應出現的可以通過肉眼或顯微鏡觀察到的現象。凝集反應中的抗原稱為凝集原，抗體成為凝聚素。如果將可溶性抗原分子或抗體分子吸附或化學偶聯(lián)到顆粒載體上（如紅細胞、聚苯乙烯乳膠顆粒等），這種方式可以提高靈敏度，并且給檢測帶來方便。凝集反應有兩種檢測方式：間接凝集反應和反向間接凝。用將抗體吸附或偶聯(lián)到紅細胞或乳膠顆粒上進行抗原檢測的反向間接凝集

5、反應，可以檢測出1ng/ml的肉毒毒素和0.7ng/ml的葡萄球菌腸毒素。 沉淀反應 當抗原為可溶性分子時，在與抗體結合后就形成沉淀。利用該反應可以對血清成分、激素、酶、各種功能蛋白及基因工程中重組基因的表達產物等的檢測。沉淀反應一般有：絮狀沉淀反應、環(huán)狀沉淀反應、雙向擴散、單向免疫擴散、微量免疫電泳、對流免疫電泳、火箭電泳等7種。 酶聯(lián)免疫吸附測定法 酶聯(lián)免疫吸附測定法是食品安全性檢測免疫酶技術中的一種。免疫酶技術是一項先進的免疫化學測定技術，有其獨特的優(yōu)點：第一，專一性強，抗原與抗體的免疫反應是專一反應，而免疫酶技術以免疫反應為基礎，所檢測的對象是食品中可作為抗原（或抗體）的物質，使用的抗

6、體除酶標記外，與普通抗體的免疫反應特性并無多大差別。第二，靈敏度高，由于抗體聯(lián)結上了酶，因此，借助于酶與底物的顯色反應，顯示抗原與抗體的結合，大大提高了靈敏度，使檢測水平接近放射免疫測定法。第三，樣品易于保存，經過酶反應顯示的有色產物大多比較穩(wěn)定，因此有利于樣品的保存。第四，結果易于觀察，對檢測結果既可用肉眼觀察，又可用顯微鏡觀察，也可用電子顯微鏡觀察，這是因為某些酶反應產物能使電子密度發(fā)生改變，從而引起被檢物的顯示。第五，可以定量測定。第六，儀器和試劑簡單，操作比較簡單，操作人員不需要采取安全防護措施。 單克隆抗體單克隆抗體是針對多克隆抗體而言的，克隆是指無性繁殖細胞系或有機體群體。多克隆抗

7、體的產生是用純化的抗原免疫動物（一般是兔子），在免疫過的兔子血清中就會產生不同的抗體，每一種抗體都能夠特異地與目標分子上的不同抗原決定簇結合，這種抗體混合物就是多克隆抗體。對于檢測來說，使用多克隆抗體有兩個主要缺點：首先是同一抗體混合物中不同抗體的含量會有差異，而且每次制備的抗體之間量也有差異；其次，無法區(qū)分相類似的目標分子，例如，如果病原菌分子與非病原菌分子只相差一個抗原決定簇，這時多克隆抗體就無法區(qū)分。建立的單克隆抗體細胞株系應分裝在液氮中保存，切忌反復凍融使細胞失活。需用抗體時，可取細胞進行組織培養(yǎng)，經過一段時間后，培養(yǎng)液內含有大量抗體，此即單克隆抗體。也可將細胞注入小鼠腹腔中，讓其生長

8、，出現腹水時，抽取腹水即為所需的單抗，這種方法比較快速、經濟。生產的單克隆抗體可以應用于上述的各種免疫學檢測方法。單克隆抗體的出現，極大地促進了免疫學檢測技術的發(fā)展。2.2 核酸分子檢測技術隨著分子生物學的發(fā)展，各種針對核酸分子的檢測方法不斷的出現和完善，逐步形成了一套核酸分子的檢測方法，主要包括：聚合酶鏈式反應、Souththern雜交、Northern雜交、連接酶鏈式反應、PCR-ELISA檢測等。多聚酶鏈式反應多聚酶鏈式反應簡稱PCR反應，是1986年由KARY等人發(fā)明，是一項體外擴增特異性片段的技術。該方法操作方便有效，可以在數小時內在試管中擴增獲得數百萬個特異DNA序列的拷貝。該技術

9、正在經過近20年的發(fā)展已經滲透到分子生物學研究的各個領域，成為一項非常有用的研究工具。PCR技術在現代分子檢測領域中的發(fā)展也非?？?，已經成為一種重要的檢測方法。檢測常用的PCR技術普通PCR反應、巢式半巢式PCR技術、多重PCR技術、降落PCR、熱啟動PCR技術、PCR-ELISA技術2.3轉基因食品的檢測技術轉基因生物中被整合到宿主基因組中的外源基因一般都具有共同的特點，即由啟動子、結構基因和終止子組成，一般稱之為基因盒。在許多情況下，可以由兩個或更多的基因盒插人宿主基因組的同一位點或不同位點。此外，在轉化時，往往還有外源的抗性篩選標記基因和報告基因，這些都是檢測時應考慮的。因此，在檢測轉基

10、因食品時，主要針對外源啟動子、終止子、篩選標序列和產物進行檢測。基因芯片技術能同時將大量探針固定于支持物上，可以一次性對樣品大量序列進行檢測和分析，從而解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術的操作繁雜、自動化程度低、操作序列數量少、檢測效率低等不足，是一種在生物技術產品檢測中極有發(fā)展前景和應用價值的技術，也是近年來國內外研究的熱點，基因芯片檢測技術完全可能成為21世紀最具活力的檢測技術之一?；蛐酒瑱z測技術可以判斷該植物是否含有外來的基因序列，而鑒定該植物是否為生物技術作物。三、現代生物技術在食品安全檢測中應用的展望隨著食品流通的加快，對食品安全檢測方法的速度要求越來越高 在食品檢驗過程中在很短的時間內就

11、可以得到檢測結果，在有些情況下還希望能在采樣的現場立即得到檢閱結果。這些快速檢測方法對于食品市場監(jiān)管人員、食品工廠采購人員，甚至某些作費者都非常有用。例如，黃曲霉毒袁M1是牛奶及其制品的必檢指標，它主要是由于奶牛在生產牛奶用含有黃曲霉毒索B1的飼料后轉化產生的，目前雖然很多大型的牛奶加工企業(yè)都有自己團奶牛基地，通過嚴格控制飼料的質量并加強管理，原料牛奶的安全和質量是有保障的，但是仍有一些企業(yè)的原料牛奶是從其他奶牛養(yǎng)殖場或個體飼養(yǎng)戶手中收購來的。在牛奶的收購包程中，采購人員主要是通過感官和測定密度等方法來對牛奶的安全和質量做出判斷，而對于是否含有黃曲露毒震M1是無法識別的。非常可喜的是，目前科研人員已經研究出了一些能夠迅速檢閱牛奶中黃曲露毒素MI含量的免疫學檢測方法，它們一般在510 min內就能用到分橋結果。這類快速檢測方法在歐美等國家已得到了較好的應用，我國也研制出了相應助產品，但是由于檢測成本伯高和比較容易出現假陽性，所以市場的普及率不高。相信通過不斷的改進，在不久的將來能夠得到較好的推廣和應用，為我國乳制品工業(yè)的發(fā)展和廣大消費者的健康做出新的貢獻