PCR技術在食品檢驗中的應用

　　摘 要：食品行業的各環節都具有一定的聯系性，因此其一旦在某一環節發生了食品安全問題，就會對整個食品產銷流程都造成一定的影響，同時也會直接威脅食用該食品的消費者的人身安全。所以為了應對這種潛在的威脅，需要引進相關科學技術對食品的質量進行檢測，進而將潛在的食品安全威脅消滅在萌芽狀態。本文就主要分析了PCR技術在食品檢驗中的應用情況，希望可以通過對其實際運用中所產生問題的分析完善相應的檢驗技術，從而推動我國食品業的發展。 
　　食品行業與我們的生活息息相關，食品起到了維持我們體內日常所需的養分、維生素、脂肪、熱量等物質平衡的作用，因此食品甚至可以說是人體構成中不可或缺的一部分，所以食品行業的重要性就不言而喻。但是因技術有限，食品在其生產、運輸、銷售的各環節難免會受到一定程度的污染，這是難以避免的。因此就需要有一門相關的技術來檢測食品安全問題，為人身的安全保駕護航，所以，在食品安全領域引進了PCR技術，以此作為其監督食品安全的重要手段。 
　　1 PCR及其相關技術的簡述 
　　PCR即聚合酶鏈式反應，一種在體外快速擴增特定基因或DNA序列的方法，也稱無細胞克隆系統。該方法可使極微量的目的基因或特定的DNA序列在短短幾個小時內擴增至百萬倍。PCR技術是通過利用DNA變性與復性原理，針對目的基因設計的一對以特異寡核苷酸為引物的DNA小片段和4種脫氧核苷三磷酸，然后再將其以目的基因為模板進行的DNA體外精確擴增技術。由于反應進行多次循環，所以在短時間內擴增獲得大量目的基因。PCR擴增產物通過瓊脂糖凝膠電泳進來檢驗和純化，進行克隆、轉化和測序。此項技術具有操作簡便、靈敏度高、特異性強等特點。在該技術的應用中，大部分研究集中在微生物的生態分布和其他一些真菌上面，也有報道在肉中微生物檢測的應用，相信該技術的成熟應用必將為食品學研究帶來變革。 
　　2 PCR技術的工作機理 
　　PCR技術的基本原理類似于DNA的天然復制過程，其特異性依賴于與靶序列兩端互補的寡核苷酸引物。PCR由變性退火延伸三個基本反應步驟構成：第一步，模板DNA的變性模板DNA經加熱至93℃左右一定時間后，使模板DNA雙鏈或經PCR擴增形成的雙鏈DNA解離，使之成為單鏈，以便它與引物結合，為下輪反應作準備；第二步，模板DNA與引物的退火模板DNA經加熱變性成單鏈后，溫度降至55℃左右，引物與模板DNA單鏈的互補序列配對結合；第三步，引物的延伸DNA模板引物結合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP為反應原料，靶序列為模板，按堿基配對與半保留復制原理，合成一條新的與模板DNA鏈互補的半保留復制鏈。這就完成了一個PCR循環，新合成的鏈都可作為下一次反應的模板，因此擴增產物的量是以指數級方式增加。 
　　3 PCR技術在食品檢驗中的實際應用情況 
　　3.1 對水產品的檢測 
　　在科學技術和信息技術日益發展的時代大環境之下，我國以之為發展動力的相關產業都得到了一定程度上的發展，其相關的產業結構都完成了一定意義上的重組，并呈繼續發展的良好態勢不斷革新與完善。隨著內陸城市化以及經濟體系建設的不斷開發，內陸的各種資源較之前比呈一定的減少趨勢，因此越來越多的人將目光放在了河流和海洋領域，隨著這些領域逐漸變為投資熱點領域，相關的產業建設也就逐漸興起。而水產養殖業就因此而得到了充分的發展。近幾年來，許多經銷商對淡水魚類的養殖以及海產品的養殖比重不斷增大，相關養殖業已變為投資的熱點，而經銷商對養殖的目的主要是用于自身的經濟產業建設，所以很大一部分的海產品和各種魚類產品被制為食品銷往各地，但是海產品和許多魚類體內寄生著許多不為人覺察的寄生蟲等有害物質，將之制成食物在很大程度上會對人體健康構成一定的威脅，因此就有必要之施以相關的檢驗技術，從而保證水產經濟動植物的合理、健康養殖加工以及食用這些動植物所制食品的人們的身體健康。而PCR技術作為一種較為先進的檢測技術就被應用此領域的食品質量檢測，進而保證這些水產品的質量安全。 
　　3.2 對飲用水中致病性因素的檢測 
　　飲用水中的致病性微生物包括病毒、細菌、原生動物、蠕蟲等4類。大部分為腸源性，由糞便污染環境，再通過消化道進入新的宿主。由于人類以及動物糞便污染是水中病原體侵入機體的主要途徑，所以說污水是威脅健康的主要渠道。各項研究表明，PCR技術從分子水平上分析微生物的種群特征，能夠迅速、準確水樣中微生物的分類、鑒定和種群動態分析。 
　　3.3 對食源性病原微生物的檢測 
　　PCR技術具有敏感、專一等特點，不僅可以對病原微生物進行特異性識別，而且可以鑒別同一種類病原微生物的致病性菌株和非致病性菌株，因此應用PCR技術進行病原微生物的檢測具有十分獨特的優勢。PCR技術在食品微生物中的應用也愈來愈廣泛，部分常見食源性病原微生物的PCR檢測已有相應的商品試劑盒出售。 
　　3.4 對食物中沙門氏菌的檢測 
　　沙門氏菌是在不合格的食品中常見的菌種，其致病的毒理較為特殊，有的專易使人致病，有的專易使動物致病，有的即會使人致病也會使動物致病，而這些致病菌種的總稱就是沙門氏菌。沙門氏菌在對人體產生致病效應的具體表現為食物中毒。這種食物中毒是全身性的，即全身的每一個部位都會感染沙門氏菌，同時這種病菌還會在人群中大肆傳播，漸漸衍化為流行性傳染疾病，因此其危害十分巨大，危害范圍十分廣泛，必須予以一定的檢測技術從而將之消滅在萌芽狀態。因此，我們開始研究通過PCR技術檢測沙門氏菌的方法，而此類方法在近幾年來已隨著科技的發展而逐漸成熟化。用PCR技術對各種不同血清型的沙門菌和已知被該菌污染的魚粉和動物產品的肉湯養物進行檢測，結果顯示該方法特異性高，且靈敏、快速，可檢出0.05pg水平的DNA，并可在1天之內完成。 
　　結束語 
　　總而言之，食品安全是一直為大眾群體所密切關注的話題，而食品的每一個生產環節都彼此相互聯系，這在一定程度上就增加了食品的感染幾率，因此必須引進相對成熟的食品檢測機制來完善食品在各環節的安全監測。這有利于大眾群體的人身安全，有利于我國食品流通體系的完善與發展，同時也有利于我國相關檢測技術的科技含量的提升。因此必須大力開發PCR食品監測技術，并將之全面應用于食品檢驗領域，進而推動我國食品產業的發展與革新。