生物检测技术在食品检验中的应用研究
[摘 要]本文以生物检测技术为例，通过阐述其在食品检测中的意义，介绍了生物检测技术的主要内容，并分析了生物检测技术在食品检验中的应用。
引言
食品安全及质量与人们生活健康息息相关，也是影响食品工业发展及对外贸易的重要因素。近些年发展的生物技术检测方法因其特异的生物识别功能，极高的选择性，且精确、灵敏、快速、成本低廉，在食品科学领域中得到了广泛应用，尤其是在检测致病性微生物、转基因食品等方面不可或缺。
1 生物检测技术在食品检验中的意义
我们生活中所食用的各类食物，究其根源都是来自生物界的动植物，而生物技术的原理可以说与食品原材料有着很多相关之处，正因为如此，生物检测技术在食品检验的应用中，更能达到准确、安全、灵敏和快速的效果，并且成本相对较低，最重要的是无污染。相比传统的物理化学或仪器的检测技术，生物检测技术更具有优势，并且得到了极为广泛的应用，几乎涉及到了食品检验的各个方面，包括食品的品质评价、质量监督、生产过程的质量监控及食品科学研究。
2 常见的生物检测技术
2.1 生物传感器技术
当前，生物传感器在食品成分检测的多个领域获得了不小的突破，例如应用于沙门氏菌检测，可将检测时间缩短到一天之内； 在日本，采用生物传感器对鱼类、肉类新鲜度的测试已经成为相当成熟的商业技术。随着计算机技术和生物微材料技术的不断进步，相信生物传感器会在食品工业中发挥更加重要的作用。
2.2 生物芯片技术
生物芯片技术是指采用光导原位合成或者微量点样等方法，将生物分子有序地固化在载体表面，形成密集的分子序列，并使其与待测样品分子进行杂交，通过激光共聚扫描仪对杂交分子产生的信号进行快速检测，分析样品靶分子的含量。从技术角度来说，生物芯片能够在分子层面科学、量化地给出病原体阈值，确定食品安全性，有利于建立食品检测的快速预警及反应窗口，能够应用于食品进出口监督管理系统中。
2.3 生物酶技术
生物酶一般具有生物活性的催化作用，因此经常用来作为化学反应中对生物成分进行鉴定的反应工具，其特异性强，对结构与性质相近的物质分辨能力高，可用于测定食品中某种特殊物质的含量与活性，或者用来检测一般化学方法难于测定的食品成分含量。常见方法有终点测定法、动力学测定法、多酶偶联测定法、酶标免疫检测法等。
2.4 免疫技术
免疫技术是生物检测方法中最灵敏的技术之一，主要用于蛋白质结构分析。基于蛋白质物化性质的雷同，免疫技术或标记探针技术常用于分辨性质类似的蛋白质，具体应用手段包括荧光抗体法、放射免疫法、酶联免疫吸附法、凝集反应法、沉淀反应法、免疫扩散法、免疫电泳法等。
2.5 核酸探针技术
核酸探针技术也叫基因探针技术，对不同的基因链具有高敏感的鉴别性。针对不同核酸链所含的互补碱基序列可以结合成分子杂交链的特性，可以在已知的基因片段上加入可识别指针，例如同位素或生物素，用来检测未知样品中是否具有相同来源的序列。这种技术被广泛应用于食品进出口环节，用来对常见的致病菌和病原体进行检验。
2.6 聚合酶链式反应技术
聚合酶链式反应技术简称PCR技术，能够在生物体外快速扩增指定DNA序列，早期应用于克隆和转基因技术，后来延伸到食品检测领域。由于食品中的微生物或致病菌具有较为明确的遗传性质，如果能够对其基因序列和遗传背景进行监测，那么食品是否受到这些污染也就一目了然。PCR技术正是利用微生物特异基因的扩增来准确判断病原存在，近年来获得了广泛的认可和采用。例如牛肉中的大肠杆菌监测、水产品以及肉制品奶制品中小肠耶尔森氏菌的感染等项目中，都建立了较为成熟的PCR反应体系。另外，人们逐渐发现将其与基因探针技术相结合，能够发挥更高的作用，获得更快速的成果。
3 在食品检测中的具体应用
3.1 有害微生物的检测
食品中的有害微生物对人类健康会造成巨大的伤害；对食品的品质和储藏也常常造成毁灭性的打击。因此，快速有效的检测方法是控制有害微生物传播的有效途径。生物检测技术在这一领域已经取得了不少成果。田银芳等应用直接ELISA方法对350份奶样进行沙门氏菌的检测，与常规方法相比，该法的敏感性和特异性分别为100% 和99.7%，所需检测时间为2～ 3d。
3.2 食品中残余农药的检测
食品中农药的残余引发的毒性问题已经引起了很多国家的关注。因此，农药残余的分析方法和技术也受到了高度的重视。目前，应用于农药残余检验的主要生物检测方法是酶技术和生物传感器。早在1989年，就有报道有一种电流式生物传感器用于测定有机磷杀虫剂使用的是人造酶，利用有机磷杀虫剂水解酶对硝基酚和二乙基酚的测定极限为10-7 mol。随后在1991年美国生产出了ELISA为基础建立起来的检测箱，检测限都在10-9的数量级。
3.3 成分和品质的检测
生物感应器是最早用于食品成分和品质检测的生物检测方法，也应用得较为广泛。而最早的生物传感器是葡萄糖传感器，主要用于检测食品中的含糖量。1991年，VahjenW等用固定化链霉菌中的L-谷氨酸氧化酶，开发了在多种食品原料中测谷氨酸的介体酶传感器， 其线性范围0. 2 ～2 mmol/L。Vlope等以黄嘌呤氧化酶为生物敏感材料，结合过氧化氢电极， 通过测定鱼降解过程中产生的一磷酸肌苷、肌苷和次黄嘌呤的浓度，从而评价鱼的鲜度。
3.4 转基因食品的检测
目前对转基因食品的检测的方法主要有3种：
（1）核酸检测方法： 包括聚合酶链式反应（PCR）、连接酶链式反应（LCR）、指纹图谱法（ RFLP，AFLP及RAPD等）、探针杂交法等。
（2）蛋白质检测方法： 包括蛋白质单向电泳、蛋白质双向电泳、Western杂交分析及ELISA。
（3）酶活性检测方法：：国际上商业化较早及流通较广的抗除草剂（孟山都公司） GMF大豆及Bt-176 GMF玉米用转基因PCR方法进行检测均已获得成功。邓平建等人对国内转抗菌肽基因辣椒的检测也取得了很好的效果，并建立起了转基因大豆、玉米、辣椒的鉴别和相关标记基因、目的基因检测的技术。但是， 由于食品加工过程中的煎、炸、煮、烤等工艺也会使原料中的DNA会受到不同程度的损坏， 而且盐、糖、油、色素等食品添加剂对检测也有一定的影响。因此，采用PCR检测植物油等加工食品还存在较大的困难。
结语
随着食品种类的不断丰富，对食品检测方法的要求也越来越趋向准确快捷，简单灵敏的方向，现代生物技术的发展很好的顺应了食品检测的这一发展趋势，成为食品检测方法中最具前景的一项检测技术。在科技的不断进步下，我们仍然需要不断改进生物检测技术，完善其在食品检测中的应用方法。
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