食品检测方面生物技术的应用
摘要：随着食品工业持续、快速地发展，传统的方法已经不能够 满足当前对食品检测的更高要求了，人们要求更为简便快捷、灵活 性强、特异性高的先进的检测方法，而现代的生物技术的快速发展 使食品的检测方法更加多样、准确、迅速及安全，也就是说生物技 术的应用满足了现代食品检测的更高要求。 关键词：食品检测；生物技术；应用 一、生物技术的概述 生物技术，指利用生物有机体或者其组成部分来开发新产品及新 工艺的体系，或者是通过操纵生物的组织、细胞以及酶等，实现生 物的合成、转化或降解，以大规模生产预期产品，或者实现特殊目 的的一种技术。食品领域的生物技术是生物技术的分支学科之一， 指的是生物技术应用于食品工业。生物技术已应用了好几个世纪， 它曾经被用于面包、啤酒、及酱油等食品的生产中。近几十年，随 着细胞生物学及分子生物学等突飞猛进的发展，以及科技水平的提 高，现代生物技术也日益发展和进步。 现代的生物技术主要包括： （1）细胞工程，其主要内容包括动物 细胞工程、植物细胞工程以及细胞的融合技术等。主要用来生产功 能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加剂等。 （2）酶工 程，其主要内容包括固定化酶、固定细胞。主要用于控制工程的生 产能力，可以直接于食品生产中的物质转化。 （3）基因工程，又可 以称为分子克隆技术或者 dna 重组技术，主要指运用酶学法把异源
的基因和载体 dna 进行重组， 并把重组的因子转入到受体的细胞中， 时异源的基因实现复制和表达，改造生物的特性，生产出预定的目 标产品。 （4）发酵工程，生物技术就起源于原先的食品发酵，而食 品的发酵技术已经发成了当前的发酵工程学，已经可以用于生产预 定的食品或者食品成分。 二、生物技术在食品工业中的作用 生物技术在食品工业中的作用主要表现在： （1）改良食品原料及 微生物，提高食品的营养价值和加工性能。 （2）生产出功能食品的 有效成分、食品的添加剂以及新型食品。 （3）可以直接用于食品生 产中的物质转化。 （4）生产预定的食品或者其功能成分。(5)另外， 生物技术在食品生产的有关领域，比如食品的包装、食品的检测、 食品的深加工等方面也发挥越来越大的作用。 三、生物技术在食品检测中的应用 1、对食品中微生物的检测。 随着国民经济的不断发展，食品的消费量也日益增加，食物的中 毒问题也日益地突出，这严重地威胁着公众的健康。当前，我国检 测食品中的致病菌采用的一般是细菌学的检验方法，比如细菌的分 离培养等， 以及血清学的方法，比如凝集反应、 琼脂的扩散试验等。 用这些方法对食品进行检测不但操作比较繁琐，而且费时、费力， 检测的准确度也不高，已经不可以满足当前的社会需求。所以，有 必要建立更加快速而准确的食品微生物的检测方法。而运用基因探 针技术，dna pcr 技术等来检测食品中所含的致病菌，已经未来的
发展趋势。 2、对食品中转基因成分的检测。 检测和鉴定食品及其原料中的重组 dna 和其产物的应用方法，是 对转基因的食品做标签管理的重要基础。当前，实验室中的检测技 术主要可以分成三类： 免疫学的方法、 基因探针法以及分子标记法， 他们主要是用来检测食品或者原料中的重组 dna 或者其产物。 3、生物芯片在食品检测中的应用。 生物芯片，是生物化学和其它的物理、计算机科学以及化学等学 科交叉的一种新型的技术，其原理是：把待测的样品放在芯片的表 面，根据生物分子间的特异性的亲和反应，比如抗原、抗体反应等， 来检测样品里的待检测成分，分别与芯片表面上的固定化生物来辨 别分子的结合反应，最终实现样品的分析及检测。生物芯片能够在 非常小的面积上并行地分析多种生物分子，也就是说其分析量很 大，在较短的时间里就可以分析出多种食品致病菌，并且其结果有 较好的可比性。 4、胶体金免疫层析技术在食品检测中的应用。 胶体金免疫层析技术（ica)在医学上的应用比较多，而它在食品 检测领域中的应用是在近年才刚刚发展起来的，这种检测方法的操 作比较简单，检测的时间也短，而且能够为现场的操作提供科学的 依据。当前，国内主要研究的是食品安全，这类检测一般要做定性 的分析或者比较简单的半定量分析，主要表现在：对食品中有害微 生物的检测；对食品中的药物残留和有害物的检测这两个方面。
5、pcr 技术及其改进技术在食品检测中的应用。 （1）传统的 pcr 技术。聚合酶链反应技术，简称 pcr 技术，是 80 年代出现的一种在体外扩增 dna 的方法。在进行食品检测时，pcr 技术主要应用于对病原微生物以及转基因食品的检测。 （2）实时定量的 pcr 技术。这种技术指的是在 pcr 的反应体系里 加进荧光基团，通过荧光信号的积累，对整个的 pcr 进程进行实时 的检测，随后再通过标准的曲线对未知的模板进行定量分析。这种 方法能够对 gmo 做定量的分析，当前，这种技术已经被很多国家政 府的实验室所采用。 （3） pcr—dgge 技术。 这种技术是 sheffield 等在 1989 年提出的， 它把变性梯度凝胶电泳技术，也就是 dgge 技术与 pcr 技术相结合， 能够分离出长度相同，但碱基不相同的 dna 的片段混合物。 （4）巢式及半巢式 pcr 技术。巢式 pcr 技术是在传统的 pcr 技术 基础之上发展起来的，其主要原理就是：通过设计两对引物，1 对 引物在另外 1 对引物的扩增产物的片段之上，经过两次 pcr 反应检 测某个基因；而半巢式的 pcr 技术，其原理和巢式 pcr 技术基本上 是相同的。这两种方法都能够减少假阳性的出现几率，同时，还能 够使检测的下限下降。 6、酶联免疫吸附法(elisa)的应用。 elisa，是把抗体及抗原的特异性相结合作为基础，把酶或辅酶当 作标记物，来标记抗原或抗体，利用酶促反应放大作用显示出初级 免疫学的反应。这种方法最显著的特点是用聚苯乙烯微量反应板来
吸附抗原或是抗体， 进行免疫反应及酶促反应。 这种方法操作简便、 快速、灵活性高、特异性强，而且可以批量分析样品，广泛应用在 食品的检测中，并有广泛地应用前景。 7、dna 探针法的应用。 如果两条来源不同的核酸链有相互补充的碱基序列的话，就可以 结合成分子的杂交链。如果在已经知道的 dna 片断之上加上可以辨 别的标记，就能够做成 dna 探针，用来检测未知的食品样品里是否 有可以互补的序列。近年，这种方法在食物微生物的检测中应用越 来越广泛，可以用 dna 探针法来检测食品是否含有大肠杆菌、志贺 氏菌、沙门氏菌等。 四、结语 在国务院最新制定的中长期科学与技术发展的规划纲要中指出： 为了保证国家的食品安全，要运用有效地监测和检测技术，提高食 品检测的技术水平，确保食品的安全。而生物技术有成本低、效率 高、通量高、特异性强等特点，且其优越性日益明显，已广泛地应 用到各种食品检测的领域中，成为未来食品检测工作的重要手段。 同时，生物技术依靠蛋白质学、基因组学等强大的研究平台实现更 加迅猛地发展，并且不断地与信息学交叉、结合，逐渐朝着智能化、 便捷化的方向发展。 参考文献： [1]谢修志.生物技术在食品检测方面的应用.生物技术通 报.2010(1).
[2]李君文,孙保国等.中强食品卫生杂志.2000(12). [3]潘云娣,杨文鸽,现代生物技术在食品检测中的应用.生物技术 通报.2004(6). [4]张奇志.dna 探针和 pcr 技术在食品检测中的应用.广东农工商 职业技术学院学报.2007(23). [5]刘辉,杨利平,张滨.pcr 及其改进技术在食品检测中的应用． 食 品与机械.2008(4).
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