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關(guān)鍵詞:食品安全;現(xiàn)代檢測技術(shù);食品檢測
1引言
近年來,食品安全問題逐漸成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)之一。危及人類健康和生命安全的重大食品安全事件屢屢發(fā)生,從歐州的瘋牛病、二惡英到我國的蘇丹紅、瘦肉精和三聚氰胺等令人防不勝防。新技術(shù)的發(fā)展、農(nóng)用化學(xué)品的濫用,養(yǎng)殖業(yè)的不規(guī)范用藥以及環(huán)境的污染等都是造成食品安全問題的原因,因此加強(qiáng)食品安全檢測是解決食品安全的重要措施。傳統(tǒng)的食品檢測方法已不能滿足人們對食品安全的需求,因此,新的檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生?,F(xiàn)代食品檢測技術(shù)主要通過儀器分析、分子生物學(xué)等方式對食品進(jìn)行科學(xué)檢測,能夠?qū)κ称分泻械挠泻ξ镔|(zhì)、微生物及食品轉(zhuǎn)基因等問題進(jìn)行檢測,從而及時采取合理措施對問題食品進(jìn)行處理,保障社會中食品使用的安全。
2現(xiàn)代檢測技術(shù)
2.1熒光定量PCR檢測技術(shù)
熒光定量PCR檢測技術(shù)是在常規(guī)PCR的基礎(chǔ)上運(yùn)用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù),把核酸擴(kuò)增、雜交、檢測等技術(shù)結(jié)合在一起,在PCR指數(shù)擴(kuò)增期間通過連續(xù)監(jiān)測熒光信號的強(qiáng)弱來即時測定特異性產(chǎn)物的量,據(jù)此計(jì)算待檢樣品中目的基因的拷貝數(shù)。熒光定量PCR標(biāo)記的方法由最初單一的染料法,發(fā)展到特異性更高的探針法。
熒光定量PCR技術(shù)自產(chǎn)生以來,經(jīng)過不斷的發(fā)展完善,已廣泛應(yīng)用于食品中致病微生物的檢測。李光偉等[1]采用沙門氏菌fimY基因序列,設(shè)計(jì)特異引物和探針,建立了檢測食品中沙門氏菌的熒光定量PCR檢測方法。胡建華等[2]根據(jù)GenBank公布的志賀氏菌ipaH基因的保守序列設(shè)計(jì)特異性引物,篩選合適的DNA 模板制備方法,以熒光定量PCR檢測方法與常規(guī)PCR檢測方法結(jié)合,檢測培養(yǎng)液和牛奶陽性樣品中的志賀菌目。
同時,熒光定量PCR技術(shù)是檢測轉(zhuǎn)基因食品最可靠、最快捷的方法,基于轉(zhuǎn)基因特異DN段的熒光定量PCR篩選方法已被一些國家作為相關(guān)食品法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。吳志毅等[3]采用普通PCR法和熒光定量PCR法對Bt63轉(zhuǎn)基因大米的檢測靈敏度進(jìn)行對比研究。根據(jù)大米內(nèi)源蔗糖磷酸合成酶基因SPS和結(jié)構(gòu)特異性基因Btc的基因序列,選用特異性的引物和探針進(jìn)行研究,經(jīng)驗(yàn)證試驗(yàn)表明具有專一性,能用于品系鑒定。在靈敏度試驗(yàn)中,陽性轉(zhuǎn)基因大米按照不同質(zhì)量百分比進(jìn)行梯度稀釋,提取DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增。結(jié)果表明:普通PCR檢測的靈敏度在0.1%左右,而熒光定量PCR檢測的靈敏度為0.01%,是普通PCR檢測的10倍以上。
2.2核酸探針檢測技術(shù)
核酸探針檢測技術(shù)的原理是堿基配對、互補(bǔ)的兩條核酸單鏈通過退火形成雙鏈,這一過程稱為核酸雜交。核酸探針是指帶有標(biāo)記物的已知序列的核酸片段,它能和與其互補(bǔ)的核酸序列雜交,形成雙鏈,所以可用于待測核酸樣品定基因序列的檢測。每一種病原體都有獨(dú)特的核酸片段,通過分離和標(biāo)記這些片段就可制備出探針,用于疾病的診斷及食品安全等研究,該技術(shù)具有特異性好、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。
在食品檢測中,核酸探針檢測技術(shù)主要用于致病性病原菌的檢測。核酸探針可用于檢測任何特定的病原微生物,并能鑒別密切相關(guān)的毒株,因此可廣泛應(yīng)用于進(jìn)出口動物性食品的檢驗(yàn),包括沙門氏菌、彎桿菌、輪狀病毒、狂犬病毒等多種病原體[4]。但核酸探針技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中仍存在一些問題,如放射性同位素標(biāo)記的核酸探針半衰期短,對人體有危害,操作技術(shù)復(fù)雜,使用費(fèi)高等缺點(diǎn),所以多作為實(shí)驗(yàn)室診斷手段。
2.3酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)
ELISA是一種把抗原和抗體的特異性免疫反應(yīng)和酶的高效催化作用有機(jī)結(jié)合起來的檢測技術(shù)。基本原理是,使抗原或抗體結(jié)合到某種固相載體表面,并保持其免疫活性。使抗原或抗體與某種酶連接成酶標(biāo)抗原或抗體,這種酶標(biāo)抗原或抗體既保留其免疫活性,又保留酶的活性。在測定時,把受檢標(biāo)本(測定其中的抗體或抗原)和酶標(biāo)抗原或抗體按不同的步驟與固相載體表面的抗原或抗體起反應(yīng)。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復(fù)合物與其他物質(zhì)分開,最后結(jié)合在固相載體上的酶量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量成一定的比例。加入酶反應(yīng)的底物后,底物被酶催化變?yōu)橛猩a(chǎn)物,產(chǎn)物的量與標(biāo)本中受檢物質(zhì)的量直接相關(guān),故可根據(jù)顏色反應(yīng)的深淺刊物定性或定量分析。
ELISA已廣泛應(yīng)用于食品安全檢測的各個領(lǐng)域。在致病微生物檢測方面姚斐等[5]用間接ELISA可快速有效檢測出活的非可培養(yǎng)狀態(tài)的大腸桿菌O157:H7。此外,采用Dot-ELISA檢測沙門氏菌,耗時短,比傳統(tǒng)方法快4~6d,這都表明了ELISA可以快速的檢測出食品中的致病微生物。
在農(nóng)藥殘留檢測方面,余向陽等[6]以辣根過氧化物酶對兔抗擬除蟲菊酯類農(nóng)藥抗體進(jìn)行標(biāo)記,建立了檢測蔬菜中多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的直接競爭抑制ELISA方法,用該方法對南京市場107個樣品檢測的陽性檢出率明顯高于氣相色譜法。賀亮[6]建立了直接競爭ELISA檢測磺胺二甲嘧啶殘留方法,該方法最小檢出量為1.97ng/mL,檢測范圍5~200ng/mL?,F(xiàn)已開發(fā)的商業(yè)化酶聯(lián)免疫ELISA檢測試劑盒,可快速定性、定量檢測動物組織、雞蛋、蜂蜜、牛奶、血清等樣品中磺胺間甲氧嘧啶(SMM)、磺胺嘧啶(SD或SDZ)、磺胺甲惡唑(SMZ)、磺胺噻唑(ST)藥物的殘留量。
ELISA已用于檢測食品中毒素。黃曲霉毒素是一種致癌性很強(qiáng)的真菌毒素,各國都嚴(yán)格限制其在食品中的含量,其中B1的毒性最強(qiáng)。蔣建云等[7]利用ELISA法的AFB1試劑盒,通過抗黃曲霉毒素B1抗體與酶標(biāo)抗原、待測抗原的競爭免疫反應(yīng)以及酶的催化顯色反應(yīng)相結(jié)合來檢測黃曲霉毒素B1的含量。該方法具有分析速度快,提取和純化步驟簡便,準(zhǔn)確度高、成本低、污染少,一次可測定大批量標(biāo)本等優(yōu)點(diǎn)。
2.4高效液相色譜~質(zhì)譜連用技術(shù)
HPLC-MS技術(shù)是將液相色譜與質(zhì)譜串聯(lián)成為一個整機(jī)使用的檢測技術(shù),它以液相色譜作為分離系統(tǒng),質(zhì)譜為檢測系統(tǒng)。樣品在質(zhì)譜部分和流動相分離,被離子化后,經(jīng)質(zhì)譜的質(zhì)量分析器將離子碎片按質(zhì)量數(shù)分開,經(jīng)檢測器得到質(zhì)譜圖。液質(zhì)聯(lián)用體現(xiàn)了色譜和質(zhì)譜優(yōu)勢的互補(bǔ),將色譜對復(fù)雜樣品的高分離能力,與MS具有高選擇性、高靈敏度及能夠提供相對分子質(zhì)量與結(jié)構(gòu)信息的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來,在食品安全檢測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
HPLC-MS技術(shù)在食品安全方面的應(yīng)用主要集中在食品中農(nóng)藥、獸藥殘留和非法添加物的檢測。王鳳池[8]建立了通過固相萃?。⊿PE)-HPLC-MS/MS技術(shù)同時測定腸衣品中8種硝基咪哇類藥物殘留量的方法。樣品經(jīng)乙酸乙醋提取,經(jīng)SCX固相萃取柱凈化后,通過HPLC-MS/MS測定,8種分析物在0.1、0.5和1μg/kg 3個水平的回收率在87.3%~117%之間,重復(fù)性在3.35%~10.1%,8種分析物的檢出限為0.049~0.083μg/kg。黃芳等[9]建立了食品中三聚氰胺的高效液相色譜-質(zhì)譜測定方法,用Kromasil C18 柱(4.6mm×250mm,5μm),流動相為5%乙腈:95%水(含0.1%甲酸),采用正離子模式的電噴霧質(zhì)譜檢測,線性范圍為0.01~0.5mg/L,檢出限0.01mg/L,回收率為80%~99%。
2.5近紅外光譜技術(shù)
現(xiàn)代近紅外光譜技術(shù)是將光譜測量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、化學(xué)計(jì)量學(xué)技術(shù)與基礎(chǔ)測試技術(shù)有機(jī)結(jié)合,以無損檢測為優(yōu)勢的分析技術(shù)。近紅外光是介于可見光和中紅外光之間的電磁波,近紅外光譜區(qū)與被測物質(zhì)中O-H、N-H、C-H 及S-H 等含氫基團(tuán)的分子內(nèi)部原子間振動的倍頻和合頻的吸收區(qū)一致,通過掃描樣品的近紅外光譜,能得到其中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息[10]。不同物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)因成分不同而存在特定的吸收特征,這為近紅外光譜定量或定性分析物質(zhì)提供了理論依據(jù)。
近紅外光譜技術(shù)具有無損性、前處理操作簡便、檢測成本低、反應(yīng)迅速等特點(diǎn)使其在食品安全檢測中的應(yīng)用日益廣泛。Kawasaki等[11]構(gòu)建了基于近紅外光譜技術(shù)的牛奶品質(zhì)檢測模型,該模型可較好地檢測牛奶的各項(xiàng)理化指標(biāo),評價牛奶的品質(zhì)。屠振華等[12]運(yùn)用近紅外光譜技術(shù),結(jié)合模式識別法對蜂蜜摻假進(jìn)行了識別分析,分別采用偏最小二乘判別分析、獨(dú)立軟模式法等方法進(jìn)行蜂蜜摻假識別模型的建立和樣品檢測,結(jié)果表明該方法的正確判別率達(dá)100%。Liu等[13]采用表面增強(qiáng)拉曼光譜建立了蘋果和番茄表面西維因、亞胺硫磷、谷硫磷殘留的檢測方法,采用偏最小二乘法和主成分分析法建立這3種農(nóng)藥的定性和定量模型對光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行校正處理,處理后西維因、亞胺硫磷和谷硫磷這3種農(nóng)藥在蘋果上的檢出限分別為4.51、6.51、6.66mg/mL,在番茄上的檢測限分別可達(dá)5.35、2.91、2.94mg/mL,方法回收率可達(dá)78%~124%,所建立的方法可以有效檢測水果和蔬菜中的農(nóng)藥殘留。
3結(jié)語
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活水平的提高,食品安全越來越受到大家的關(guān)注。食品安全關(guān)乎國計(jì)民生,政府機(jī)構(gòu)應(yīng)制定切實(shí)可行的食品安全政策法規(guī),建立健全市場監(jiān)管機(jī)制,加強(qiáng)消費(fèi)者的食品安全意識。同時,必須大力發(fā)展食品安全檢測技術(shù),完善檢測體系,為食品的安全和品質(zhì)監(jiān)管作出更大的貢獻(xiàn)。
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