現代檢測技術在食品安全檢測中的應用

　　摘要：指出了隨著人們生活水平的提高，食品安全越來越受到大家的重視。論述了目前食品安全檢測中常用的幾種現代檢測技術，主要有實時熒光定量PCR技術、核酸探針技術、酶聯免疫吸附技術（ELISA）和高效液相色譜-質譜連用技術（HPLC-MS）和近紅外光譜技術在食品安全檢測的應用及研究進展。 
　　1引言 
　　近年來，食品安全問題逐漸成為全球關注的焦點之一。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。新技術的發展、農用化學品的濫用，養殖業的不規范用藥以及環境的污染等都是造成食品安全問題的原因，因此加強食品安全檢測是解決食品安全的重要措施。傳統的食品檢測方法已不能滿足人們對食品安全的需求，因此，新的檢測技術應運而生。現代食品檢測技術主要通過儀器分析、分子生物學等方式對食品進行科學檢測，能夠對食品中含有的有害物質、微生物及食品轉基因等問題進行檢測，從而及時采取合理措施對問題食品進行處理，保障社會中食品使用的安全。 
　　2現代檢測技術 
　　2.1熒光定量PCR檢測技術 
　　熒光定量PCR檢測技術是在常規PCR的基礎上運用熒光共振能量轉移技術，把核酸擴增、雜交、檢測等技術結合在一起，在PCR指數擴增期間通過連續監測熒光信號的強弱來即時測定特異性產物的量，據此計算待檢樣品中目的基因的拷貝數。熒光定量PCR標記的方法由最初單一的染料法，發展到特異性更高的探針法。 
　　熒光定量PCR技術自產生以來，經過不斷的發展完善，已廣泛應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，設計特異引物和探針，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GenBank公布的志賀氏菌ipaH基因的保守序列設計特異性引物，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PCR檢測方法結合，檢測培養液和牛奶陽性樣品中的志賀菌目。 
　　同時，熒光定量PCR技術是檢測轉基因食品最可靠、最快捷的方法，基于轉基因特異DNA片段的熒光定量PCR篩選方法已被一些國家作為相關食品法規的標準檢測方法。吳志毅等[3]采用普通PCR法和熒光定量PCR法對Bt63轉基因大米的檢測靈敏度進行對比研究。根據大米內源蔗糖磷酸合成酶基因SPS和結構特異性基因Btc的基因序列，選用特異性的引物和探針進行研究，經驗證試驗表明具有專一性，能用于品系鑒定。在靈敏度試驗中，陽性轉基因大米按照不同質量百分比進行梯度稀釋，提取DNA進行PCR擴增。結果表明：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 
　　核酸探針檢測技術的原理是堿基配對、互補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記物的已知序列的核酸片段，它能和與其互補的核酸序列雜交，形成雙鏈，所以可用于待測核酸樣品中特定基因序列的檢測。每一種病原體都有獨特的核酸片段，通過分離和標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，該技術具有特異性好、靈敏度高的優點。 
　　在食品檢測中，核酸探針檢測技術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，并能鑒別密切相關的毒株，因此可廣泛應用于進出口動物性食品的檢驗，包括沙門氏菌、彎桿菌、輪狀病毒、狂犬病毒等多種病原體[4]。但核酸探針技術在實際應用中仍存在一些問題，如放射性同位素標記的核酸探針半衰期短，對人體有危害，操作技術復雜，使用費高等缺點，所以多作為實驗室診斷手段。 
　　2.3酶聯免疫吸附技術 
　　ELISA是一種把抗原和抗體的特異性免疫反應和酶的高效催化作用有機結合起來的檢測技術。基本原理是，使抗原或抗體結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抗原或抗體，這種酶標抗原或抗體既保留其免疫活性，又保留酶的活性。在測定時，把受檢標本（測定其中的抗體或抗原）和酶標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。用洗滌的方法使固相載體上形成的抗原抗體復合物與其他物質分開，最后結合在固相載體上的酶量與標本中受檢物質的量成一定的比例。加入酶反應的底物后，底物被酶催化變為有色產物，產物的量與標本中受檢物質的量直接相關，故可根據顏色反應的深淺刊物定性或定量分析。 
　　ELISA已廣泛應用于食品安全檢測的各個領域。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狀態的大腸桿菌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藥抗體進行標記，建立了檢測蔬菜中多種擬除蟲菊酯類農藥的直接競爭抑制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。現已開發的商業化酶聯免疫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的真菌毒素，各國都嚴格限制其在食品中的含量，其中B1的毒性最強。蔣建云等[7]利用ELISA法的AFB1試劑盒，通過抗黃曲霉毒素B1抗體與酶標抗原、待測抗原的競爭免疫反應以及酶的催化顯色反應相結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，準確度高、成本低、污染少，一次可測定大批量標本等優點。 　　2.4高效液相色譜～質譜連用技術 
　　HPLC-MS技術是將液相色譜與質譜串聯成為一個整機使用的檢測技術，它以液相色譜作為分離系統，質譜為檢測系統。樣品在質譜部分和流動相分離，被離子化后，經質譜的質量分析器將離子碎片按質量數分開，經檢測器得到質譜圖。液質聯用體現了色譜和質譜優勢的互補，將色譜對復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量與結構信息的優點結合起來，在食品安全檢測領域得到了廣泛的應用。 
　　HPLC-MS技術在食品安全方面的應用主要集中在食品中農藥、獸藥殘留和非法添加物的檢測。王鳳池[8]建立了通過固相萃取（SPE）-HPLC-MS/MS技術同時測定腸衣品中8種硝基咪哇類藥物殘留量的方法。樣品經乙酸乙醋提取，經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 
　　現代近紅外光譜技術是將光譜測量技術、計算機技術、化學計量學技術與基礎測試技術有機結合，以無損檢測為優勢的分析技術。近紅外光是介于可見光和中紅外光之間的電磁波，近紅外光譜區與被測物質中O-H、N-H、C-H 及S-H 等含氫基團的分子內部原子間振動的倍頻和合頻的吸收區一致，通過掃描樣品的近紅外光譜，能得到其中有機分子含氫基團的特征信息[10]。不同物質在近紅外光譜區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提供了理論依據。 
　　近紅外光譜技術具有無損性、前處理操作簡便、檢測成本低、反應迅速等特點使其在食品安全檢測中的應用日益廣泛。Kawasaki等[11]構建了基于近紅外光譜技術的牛奶品質檢測模型，該模型可較好地檢測牛奶的各項理化指標，評價牛奶的品質。屠振華等[12]運用近紅外光譜技術，結合模式識別法對蜂蜜摻假進行了識別分析，分別采用偏最小二乘判別分析、獨立軟模式法等方法進行蜂蜜摻假識別模型的建立和樣品檢測，結果表明該方法的正確判別率達100%。Liu等[13]采用表面增強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種農藥的定性和定量模型對光譜數據進行校正處理，處理后西維因、亞胺硫磷和谷硫磷這3種農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5.35、2.91、2.94mg/mL，方法回收率可達78%～124%，所建立的方法可以有效檢測水果和蔬菜中的農藥殘留。 
　　3結語 
　　隨著經濟的發展，人們生活水平的提高，食品安全越來越受到大家的關注。食品安全關乎國計民生，政府機構應制定切實可行的食品安全政策法規，建立健全市場監管機制，加強消費者的食品安全意識。同時，必須大力發展食品安全檢測技術，完善檢測體系，為食品的安全和品質監管作出更大的貢獻。 
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