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CSYMiracle
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Candy00321

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沙门氏菌病是公共卫生学上具有重要意义的人畜共患病之一,其病原沙门氏菌属肠道细菌科,包括那些引起食物中毒,导致胃肠炎、伤寒和副伤寒的细菌。它们除可感染人外,还可感染很多动物包括哺乳类、鸟、爬行类、鱼、两栖类及昆虫。人畜感染后可呈无症状带菌状态,也可表现为有临床症状的致死疾病,它可能加重病态或死亡率,或者降低动物的繁殖生产力。蛋、家禽和肉类产品是沙门氏菌病的主要传播媒介,感染主要取决于沙门氏菌的血清型和食用者的身体状况,受威胁最大的是小孩、老年人及免疫缺陷个体。根据国际惯例,要求对易受沙门氏菌污染的食品进行分类管理,以使大多数食物不含沙门氏菌,从而有效预防沙门氏菌病。为此,人们在探索沙门氏菌检测方法的过程中,作出了不懈的努力,现将有关进展报告如下,并介绍两种快速检测沙门氏菌的试剂盒。自19世纪后期,沙门氏菌首次被鉴定为人类的一种病原以来,检测方法学都是建立在采取感染病人的粪便或血液作为临床病料的基础上。此后的60年间,用于从食品中分离沙门氏菌的方法实质上与那些用于临床病料的方法是相同的。但至少有三个因素限制了用于临床病料的方法应用在食品分析上。第一,通常,沙门氏菌的含量水平在污染食品中比有感染病人的病料中要低很多;第二,食品本身的性质会干扰病原的检测,例如,某些食品中固有菌群可能处在一个很高的水平,从而影响特定细菌的选择性分离和鉴定;第三,与临床病料不同的是,经过加工的食品,由于加热、干燥、高含盐量、酸和冷冻等因素的作用,其中的沙门氏菌受到了尚不致命的损伤或称“致伤”。这就形成了一个具有不同生长特性的细菌群。这种现象对那些希望从食物样品中分离出沙门氏菌的食品分析家来说有很大影响,因为在选择培养基上直接培养“致伤”的沙门氏菌通常是以细菌死亡和试验失败而告终。为克服这些困难,人们建立了一种简单的微生物增殖步骤,专门针对以食品为传播载体的病原。虽然这些方法本身证明是可靠的,但却很费力、耗时,需要4~7天才能完成。因此,在需要及时、快速评价食品中微生物的安全性时,通常不被采用。随着DNA和抗体技术的发展,近10~15年间发展了无数改进的方法,其中许多可以在48h内检出沙门氏菌,这些方法通称为快速检测。1 传统的培养方法用于沙门氏菌分析的传统方法是食物样品分步增菌,以增加病原的可检出率,这种培养方法总体可分4个不同阶段或步骤。第一步(预增菌),将样品加到一种高营养、无选择性的培养基中,温度37℃,使那些“致伤”的细菌复苏及使所有微生物生长。虽然缓冲胨水被建议常规使用(由于其可保持溶液pH值稳定),但对培养基的选择仍存有争论。第二,是选择性增菌步骤,它使沙门氏菌生长而使肉汤中同时存在的微生物数量减少,与预增菌培养基相似,对选择性培养基的选择,也存在许多不同的观点。目前应用的主要有如下3种类型:连四硫基盐肉汤(Tetrathionate broth)、硒酸盐胱氨酸肉汤(Selenite cystine broth)和RV(Rappaport-Vassiliadis)培养基。由于没有任何一种培养基可以全面地保持所有食品基质或各种沙门氏菌血清型,所以,较适当的做法就是使用两种培养基平行地进行试验。第三步是分离步骤,即选择性培养物在含一种或多种抑制非沙门氏菌生长制剂的琼脂平板上划线培养,然后对平板上肉眼可见的特征性菌落进行确认,并对该菌落分离物进行一系列生化和血清学检测,以作出鉴定。传统沙门氏菌检测法全过程需时至少4~7天,才能得出明确的诊断结果。2 以抗体为基础的检测方法利用抗原-抗体反应的显著特异性,来进行细菌的鉴别和血清学定型,已有半个多世纪的历史。细菌菌体或鞭毛抗原的特异性抗体的存在,使得人们可以建立一些快速方法来检测以食品为载体的病原。已经建立的沙门氏菌免疫学检测方法有许多种,大致可分为以酶标抗体(ELISA),荧光抗体染色(免疫荧光法),同位素标记抗体(放射免疫试验)为基础的方法及其它多种以抗体为基础,利用乳胶凝集、免疫传感器、免疫扩散及免疫色谱技术的方法。但常规中最广泛采用的是以双位点ELISA技术即夹心ELISA为基础的方法。此法改进后用有放射活性的同位素替代标记抗体,概括地说,是指以固定在固体基质上的“捕捉”抗体来捕捉目标抗原,经洗涤除去未结合的成分,加入第二种酶标抗体,此者结合在捕捉到的抗原的不同位点上,第二次洗涤后加入酶作用基质,并令其与颜色成分反应,然后用分光光度法即很容易检 测到目标抗原。采用微量滴定板作为固态基质使反应形式标准化,并促成其自动化。最近黎兆滚等人首次在国内口岸系统应用微量板ELISA法(Salmonelle test 1)对进出口动物产品(鱼粉、肉骨粉等)进行沙门氏菌检测。该法采用预先包被了沙门氏菌(A-E群)单克隆抗体的微量板,加入经增菌处理的样品,反应后再加入一定的指示剂,作用毕后用酶标仪测定OD值来判定结果。食物样品经适当的增菌处理,也可用此法进行沙门氏菌检测。ELISA法检出沙门氏菌的极限范围在105~106个细胞/ml,因此,要得出可靠的结果,食物样品首先必需进行预增菌、选择性增菌,通常还要在含有D-甘露糖的肉汤(M肉汤)中进行后增菌,以促进鞭毛发育。总的来说,标准的ELISA法样品的制备,约需要经过40~48h的孵育才能完成。黎兆滚等人的微量板ELISA法(Salmonella test 1)样品制备过程分三步,共耗时24h:①选用营养肉汤进行预增菌(6h),使“致伤”、冷冻的沙门氏菌复苏。②使用选择性培养基RV进行增菌(14h),使沙门氏菌大量繁殖,同时抑制其它杂菌生长。③使用营养肉汤(蛋白胨水)进行后增菌(4h),使沙门氏菌的数量大大增加。比上述标准的ELISA法样品制备过程缩短了一半的时间。ELISA方法本身,则仅需要大约2h而已(其中30min是操作时间,90min是孵育时间)。相比之下,黎兆滚等人的方法可在27h内完成,比上述方法缩短了一半的时间,颇值得推广应用。最新式的沙门氏菌免疫学检测法,利用经特异性抗体敏化的免疫色谱卡片为基础。几滴样品加到卡片上,结果可以直接用肉眼读出。免疫色谱卡片极易操作,且由于无需要特殊设备,很适合小型实验室使用。尽管卡片检测法与ELISA法一样需要对样品进行增菌处理,但它(卡片法)本身通常需时不超过10min,如果采用黎兆滚等人的样品制备法,则可使操作时间更为缩短。3 以核酸为基础的方法细胞核酸DNA和RNA是唯一一类可以携带信息的大分子。由于所有的细胞都含有这种分子,可以利用它作为检测的标靶。标靶通常是一个特异性核酸序列,它可通过以补体核酸分子作为探针来检出。与免疫学方法相似,探针也需要加附适当的标记,如放射性同位素、酶或发光的标识物。Fitts等人在食品沙门氏菌检测中引入了第一代DAN—RNA杂交技术,此法应用的探针含有用放射性同位素标记的伤寒沙门氏菌DNA片段,其敏感性高,经大约48h的增菌步骤后,检测极限可达108个细菌/ml,但由于要使用放射性同位素,只能在专门的实验室应用,此方法的优点都被抵消了。为此,以核酸杂交为基础的第二代技术—比色计目前已发展起来。这种方法依赖于沙门氏菌核糖体RNA(rRNA)—核糖体发育过程中储存的核酸成分的检测。核糖体是细胞蛋白质合成器的一部分,每个细菌细胞中存在5000~20 000个复制体,而相比之下染色体DNA复制体仅2~10个。这种天然富含rRNA标靶序列的情况使得用无辐射计检测成为可能,同时又保持了与放射性同位素方法相当或更高的敏感性。其另一优点是由于rRNA为单链(而DNA为双链),杂交前无需经过变性步骤。要得到阳性结果,此法需要105个靶细胞/ml,因此对沙门氏菌检测来说,需要进行预增菌和选择性增菌,总共约50h。rRNA探针法比沙门氏菌ELISA法更耗时,但二者成本相近。食品细菌检测法的最新进展是在化学扩增体系方面的发展,即聚合酶链反应(PCR),用该体系可对制备好的样品进行细菌DNA扩增,以便更易于用诸如凝胶电泳法或比色型ELISA法检测。用于检测沙门氏菌和其它以食物为载体的病原的PCR方法业已建立,其中一些方法显示了极好的敏感性。但该法较难自动化,且必需经选择性增菌以稀释可能干扰检测反应的某些成分。一个完整的以PCR为基础的方法,需要2天才能完成,很大程度上抵销了其高敏感性的优点,但这种方法对那些含沙门氏菌较少或沙门氏菌“致伤”严重难以复苏而仍保有沙门氏菌rRNA的样品尤其有效。尽管目前用来检测沙门氏菌的方法各有优缺点,但随着科学发展,技术进步,人们探索、实践的继续深入,我们可以期待,将会有更多,敏感性更高,特异性更强,诊断时间更短的新方法出现。4 两种沙门氏菌快速检测法 Transia沙门氏菌平板检测法 与耗时、昂贵的传统方法相比,此法快1~2天,且每次检测所需的操作时间缩短。该法建立在夹心ELISA法的基础上,利用多抗体混合物以保证检出所有的沙门氏菌血清型。反应的固相载体是一种有可见或不可见条纹的微量反应板。其小孔内包被有沙门氏菌的特异性单克隆抗体。第一阶段,在小孔内加入样品和抗体联合物(沙门氏菌属特异性单克隆和多克隆抗体的混合物)。孵育期间,沙门氏菌抗原和包被抗体形成了一种复合物:包被单克隆抗体-沙门氏菌抗原-抗体联合物。洗涤后,通过每孔加入基质溶液(过氧化脲)和色素原溶液(四甲基氨基丙苯)来显示上述复合物;酶催化色素原的氧化,结果产生蓝色。加入反应终止液终止催化反应,并使反应混合物酸化,颜色由蓝变黄。这种ELISA方法可对经选择性增菌及热休克作用后,释放了特异性沙门氏菌抗原的食品和环境样品进行检测。如采用黎兆滚等人的样品制备法,可大大缩短检测时间;此法可在没有酶标仪的实验室进行,从这点来说,Transia沙门氏菌平板检测法比黎兆滚等人的微量板ELISA法(Salmonella test 1)更适应于一般的实验室使用。 Transia沙门氏菌卡片检测法 此法以单步免疫反应即夹心型免疫色谱反应为基础。反应固相包括一块用“抗沙门氏菌抗体-染料”偶合物浸透的染料衬垫和一张薄膜条,抗沙门氏菌抗体就固定在薄膜的反应区上。增菌后,增菌肉汤用移液管加到样品小孔内并令其吸收,如样品存在沙门氏菌抗原,它们会与偶合物作用,然后依次迁移到膜上,与固定在膜上反应区的抗体结合,在反应窗上呈现一条色带。最后结果可在5~7min内读取。此法也适用于没有酶标仪的实验室。如采用黎兆滚等人的样品制备法,可更加缩短检测时间,可在普通实验室条件下进行。参考文献1.黎兆滚,陈博文,等.用ELISA法快速检测沙门氏菌.中国进出境动植检,1997,(3): Axelsson,Marie-laure Salmonella technical handbook 1997,16~ bergogata 5,S-422 46 Hisings Backa, in laboratry 89-01,October 1988,1~ agricultural Libraty,Beltsville, Welfare Information Center (AWIC).(301)344~3212.

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gansk兵临城下

现在,生物技术的发展更是突飞猛进,这必将促成生物检测方法的不断补充和完善。 下面是我为大家整理的食品生物技术论文,希望你们喜欢。

食品检测中的生物技术分析

摘要:近年来,食品安全问题得到了全社会的关注,食品检测技术得到了更多的重视,生物技术等新兴的食品检测技术也因此而得到了广泛的应用。文章在简要介绍生物技术的基础上,详细阐述了生物技术在食品检测中的应用,以期为生物技术的发展与应用提供新的思路。

关键词:食品检测生物技术应用

食品安全问题是由于食品中含有毒、有害物质,对人体健康产生危害而造成的公共卫生问题。近年来,食品安全问题已成为人们普遍关注的社会热点问题,引起了政府和公众的广泛重视。目前,国内的食品安全问题的产生既有政府监管不严、制度体系不完全的原因,也有食品检测技术不够科学先进的原因。随着食品工业的快速发展,对食品检测技术提出了更高的要求,传统分析方法难以满足当前食品检测的需要,灵敏度高、特异性强、简便快捷的生物技术逐渐在食品检测领域大放异彩,文章将对此进行详细论述。

一、生物技术概述

生物技术是利用生物有机体及其组成部分,或是利用其组织、细胞、酶来合成、转化、降解,从而实现生产产品等目的的技术。生物技术在食品领域的应用已经有几百年的历史,从最初的面包、酱油生产,如今已延伸到食品领域的各个方面,得到了长足的发展和不断的完善。现代生物技术是建立在细胞生物学等学科基础之上的高科技技术,包括细胞工程、酶工程、基因工程、发酵工程等诸多类技术。细胞工程是以动物、植物细胞及细胞融合技术为基础的一类生物技术,主要用于食品生产;酶工程是通过特定细胞酶来控制食品生产过程中的物质转化;基因工程是通过重组基因来改造食品生物特性,起到生产特殊产品的作用;食品发酵技术如今已发展为发酵工程学,用于预定食品及成分的生产。

二、生物技术在食品检测中的应用

生物技术在食品检测中的应用,表现在食品中微生物、转基因成分等对人体有毒有害物质的检测。例如借助细菌学、血清学方法可以检测食品中是否含有致病菌,但是这些传统生物技术方法操作繁琐,耗时较长,目前应用更多的是操作简便、快捷且精准的生物芯片、胶体金免疫层技术、PCR技术、酶联免疫吸附法、基因探针等生物技术。

1.生物芯片的应用

生物芯片技术是建立在现代生物化学、物理化学、计算机科学等诸多学科交叉的基础上的,检测原理是利用生物分子间的抗原、抗体等亲和反应或碱基对互补杂交,检测、分析样品中的成分。由于生物芯片技术可在小面积内对多种生物分子进行并行检测分析,分析量很大,因而检测效率较高,检测结果具有很好的可比性。

生物芯片包括基因芯片和蛋白质芯片。基因芯片是将基因探针固化在检测工具表面,利用软件分析检测工具与样品间发生的基因杂交信息,从而检测出遗传信息。基因芯片可同时进行定性定量检测,能够快速检测分析大量序列的杂交信息。蛋白质芯片的原理则是利用生物分子间的特异性结合来测定样品成分,具体操作与基因芯片技术类似。基于基因芯片和蛋白质芯片的原理及特点,生物芯片技术通常用于转基因食品、原料、病原微生物的检测。

2.胶体金免疫层技术的应用

一直以来,胶体金免疫层技术在医学领域得到了广泛的应用,近年来逐渐应用于食品检测领域。胶体金免疫层技术具有操作简单、耗时较短等优势,一般需要定性分析或半定量分析,主要用于有害微生物、药物残留、违禁药物的检测。该技术用于有害微生物的检测较多,例如检测食品中是否含有大肠杆菌、沙门氏菌、霍乱弧菌等致病菌,较为常见的检测方法是双抗体夹心法;用于药物残留的检测是通过制得的抗体抗原与药物残留反应来分析食品中是否含有黄曲霉毒素、磺胺类药物、氯霉素等残留;用于违禁药物的检测一般是利用竞争免疫层析法来分析食品中是否含有罂粟碱、吗啡等物质。目前国内应用胶体金免疫层技术仍处于初级阶段,尚未投入广泛的应用,还有待新型免疫层析产品的开发、研制。

技术的应用

PCR技术是上世纪八十年代产生的一种技术,借助体外扩增DNA来实现转基因食品以及病原微生物的检测。传统PCR技术早于1992年便用于病原菌的检测,但直到近年来才得到广泛应用,目前可用于检测沙门氏菌、肠出血性大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等。但在实际应用中,传统技术存在一些缺陷,无法定量检测,而且存在死细菌的环境下检测结果不准确,难以检测微生物毒素,因此在传统技术的基础上经过一系列改进和技术融合产生了多种改进的PCR技术,包括实时定量的PCR技术、PCR―DGGE技术、巢式及半巢式PCR技术等。定时定量的PCR技术是在传统技术中加荧光基团来实现实时检测,能够做定量分析,主要应用于检测外源基因污染、病原微生物、掺假量等,例如检测葡萄中的曲霉菌、肉骨粉中的牛羊源成分。PCR―DGGE技术在传统PCR技术基础上结合变性梯度凝胶电泳技术,不仅特异性强,而且敏感度高。巢式及半巢式PCR技术通过设计两对或1对半引物来降低假阳性结果的产生,使检测下限大幅度下降,检测结果通常无需其他方法再验证。

4.酶联免疫吸附法的应用

酶联免疫吸附法是利用免疫或酶促反应来进行食品检测,具有操作简便、特异性强、耗时短、灵活、可批量检测的优势。酶联免疫吸附法用于有毒有害物质的检测比常规培养法耗时少三至四天,而且无需特殊设备支持,结果易于观察辨别,样品易于保存,例如有研究用该法检测牛奶中的沙门氏菌敏感性100%、特异性,检测时间不超过3天,因而广泛应用在黄曲霉毒素等毒素检测、残留药物检测、过敏原检测、生理活性物质检测、转基因食品检测等领域。

探针技术的应用

DNA探针技术利用碱基对结合原理制成DNA探针,能够检测样品中的碱基序列,从而判定样品基因序列。由于该技术操作简便,而且检测结果精确度高,应用十分广泛,通常用于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等检测。DNA探针技术主要有异相杂交和同相杂交两种技术,其关键在于针对检测目标构建相应的DNA探针,只有DNA探针的基因序列具有针对性和特异性,方能取得理想的检测结果。

三、结语

近年来,随着生物技术的发展和进步,其在食品安全领域发挥了越来越重要的作用,在食品检测的各个方面得到了广泛的应用。然而虽然生物技术普遍具有成本低、操作简便、效率高、特异性高等优势,但是在实际应用中各种生物检测技术均存在自身的局限性,需要结合实际需要灵活选择、搭配。为了更好的提高食品检测水平,解决食品安全问题,还需要开发新的生物检测技术和方法,对现有技术方法不断进行优化,这需要相关领域的专家学者持续不懈的努力

参考文献

[1]谢修志.生物技术在食品检测方面的应用[J].生物技术通报.2010(1).

[2]唐亚丽.生物芯片技术及其在食品营养与安全检测中的应用[J].食品与机械,2010(5).

[3]刘彦辉.浅议生物技术在食品检测方面的应用[J].黑龙江科技信息,2011(16).

[4]胡朝晖.生物传感技术在食品生物安全检测中的应用[J].现代生物医学进展,2009(17).

[5]吴彤.现代生物技术在食品检测领域中的应用[J].大众标准化,201l(S1).

[6]张奇志.DNA探针和PCR技术在食品检测中的应用[J].广东农工商职业技术学院学报.2007(23).

[7]刘辉,杨利平,张滨.PCR及其改进技术在食品检测中的应用[J].食品与机械.2008(4).

[8J水小溪,蔡乐,赵宝华.ELISA技术在食品安全检测中的应用[J].生命科学仪器,

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