食品檢測方面生物技術的應用

摘要：隨著食品工業持續、快速地發展，傳統的方法已經不能夠 滿足當前對食品檢測的更高要求了，人們要求更為簡便快捷、靈活 性強、特異性高的先進的檢測方法，而現代的生物技術的快速發展 使食品的檢測方法更加多樣、準確、迅速及安全，也就是說生物技 術的應用滿足了現代食品檢測的更高要求。 關鍵詞：食品檢測；生物技術；應用 一、生物技術的概述 生物技術，指利用生物有機體或者其組成部分來開發新產品及新 工藝的體系，或者是通過操縱生物的組織、細胞以及酶等，實現生 物的合成、轉化或降解，以大規模生產預期產品，或者實現特殊目 的的一種技術。食品領域的生物技術是生物技術的分支學科之一， 指的是生物技術應用于食品工業。生物技術已應用了好幾個世紀， 它曾經被用于面包、啤酒、及醬油等食品的生產中。近幾十年，隨 著細胞生物學及分子生物學等突飛猛進的發展，以及科技水平的提 高，現代生物技術也日益發展和進步。 現代的生物技術主要包括： （1）細胞工程，其主要內容包括動物 細胞工程、植物細胞工程以及細胞的融合技術等。主要用來生產功 能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加劑等。 （2）酶工 程，其主要內容包括固定化酶、固定細胞。主要用于控制工程的生 產能力，可以直接于食品生產中的物質轉化。 （3）基因工程，又可 以稱為分子克隆技術或者 dna 重組技術，主要指運用酶學法把異源

的基因和載體 dna 進行重組， 并把重組的因子轉入到受體的細胞中， 時異源的基因實現復制和表達，改造生物的特性，生產出預定的目 標產品。 （4）發酵工程，生物技術就起源于原先的食品發酵，而食 品的發酵技術已經發成了當前的發酵工程學，已經可以用于生產預 定的食品或者食品成分。 二、生物技術在食品工業中的作用 生物技術在食品工業中的作用主要表現在： （1）改良食品原料及 微生物，提高食品的營養價值和加工性能。 （2）生產出功能食品的 有效成分、食品的添加劑以及新型食品。 （3）可以直接用于食品生 產中的物質轉化。 （4）生產預定的食品或者其功能成分。(5)另外， 生物技術在食品生產的有關領域，比如食品的包裝、食品的檢測、 食品的深加工等方面也發揮越來越大的作用。 三、生物技術在食品檢測中的應用 1、對食品中微生物的檢測。 隨著國民經濟的不斷發展，食品的消費量也日益增加，食物的中 毒問題也日益地突出，這嚴重地威脅著公眾的健康。當前，我國檢 測食品中的致病菌采用的一般是細菌學的檢驗方法，比如細菌的分 離培養等， 以及血清學的方法，比如凝集反應、 瓊脂的擴散試驗等。 用這些方法對食品進行檢測不但操作比較繁瑣，而且費時、費力， 檢測的準確度也不高，已經不可以滿足當前的社會需求。所以，有 必要建立更加快速而準確的食品微生物的檢測方法。而運用基因探 針技術，dna pcr 技術等來檢測食品中所含的致病菌，已經未來的

發展趨勢。 2、對食品中轉基因成分的檢測。 檢測和鑒定食品及其原料中的重組 dna 和其產物的應用方法，是 對轉基因的食品做標簽管理的重要基礎。當前，實驗室中的檢測技 術主要可以分成三類： 免疫學的方法、 基因探針法以及分子標記法， 他們主要是用來檢測食品或者原料中的重組 dna 或者其產物。 3、生物芯片在食品檢測中的應用。 生物芯片，是生物化學和其它的物理、計算機科學以及化學等學 科交叉的一種新型的技術，其原理是：把待測的樣品放在芯片的表 面，根據生物分子間的特異性的親和反應，比如抗原、抗體反應等， 來檢測樣品里的待檢測成分，分別與芯片表面上的固定化生物來辨 別分子的結合反應，最終實現樣品的分析及檢測。生物芯片能夠在 非常小的面積上并行地分析多種生物分子，也就是說其分析量很 大，在較短的時間里就可以分析出多種食品致病菌，并且其結果有 較好的可比性。 4、膠體金免疫層析技術在食品檢測中的應用。 膠體金免疫層析技術（ica)在醫學上的應用比較多，而它在食品 檢測領域中的應用是在近年才剛剛發展起來的，這種檢測方法的操 作比較簡單，檢測的時間也短，而且能夠為現場的操作提供科學的 依據。當前，國內主要研究的是食品安全，這類檢測一般要做定性 的分析或者比較簡單的半定量分析，主要表現在：對食品中有害微 生物的檢測；對食品中的藥物殘留和有害物的檢測這兩個方面。

5、pcr 技術及其改進技術在食品檢測中的應用。 （1）傳統的 pcr 技術。聚合酶鏈反應技術，簡稱 pcr 技術，是 80 年代出現的一種在體外擴增 dna 的方法。在進行食品檢測時，pcr 技術主要應用于對病原微生物以及轉基因食品的檢測。 （2）實時定量的 pcr 技術。這種技術指的是在 pcr 的反應體系里 加進熒光基團，通過熒光信號的積累，對整個的 pcr 進程進行實時 的檢測，隨后再通過標準的曲線對未知的模板進行定量分析。這種 方法能夠對 gmo 做定量的分析，當前，這種技術已經被很多國家政 府的實驗室所采用。 （3） pcr—dgge 技術。 這種技術是 sheffield 等在 1989 年提出的， 它把變性梯度凝膠電泳技術，也就是 dgge 技術與 pcr 技術相結合， 能夠分離出長度相同，但堿基不相同的 dna 的片段混合物。 （4）巢式及半巢式 pcr 技術。巢式 pcr 技術是在傳統的 pcr 技術 基礎之上發展起來的，其主要原理就是：通過設計兩對引物，1 對 引物在另外 1 對引物的擴增產物的片段之上，經過兩次 pcr 反應檢 測某個基因；而半巢式的 pcr 技術，其原理和巢式 pcr 技術基本上 是相同的。這兩種方法都能夠減少假陽性的出現幾率，同時，還能 夠使檢測的下限下降。 6、酶聯免疫吸附法(elisa)的應用。 elisa，是把抗體及抗原的特異性相結合作為基礎，把酶或輔酶當 作標記物，來標記抗原或抗體，利用酶促反應放大作用顯示出初級 免疫學的反應。這種方法最顯著的特點是用聚苯乙烯微量反應板來

吸附抗原或是抗體， 進行免疫反應及酶促反應。 這種方法操作簡便、 快速、靈活性高、特異性強，而且可以批量分析樣品，廣泛應用在 食品的檢測中，并有廣泛地應用前景。 7、dna 探針法的應用。 如果兩條來源不同的核酸鏈有相互補充的堿基序列的話，就可以 結合成分子的雜交鏈。如果在已經知道的 dna 片斷之上加上可以辨 別的標記，就能夠做成 dna 探針，用來檢測未知的食品樣品里是否 有可以互補的序列。近年，這種方法在食物微生物的檢測中應用越 來越廣泛，可以用 dna 探針法來檢測食品是否含有大腸桿菌、志賀 氏菌、沙門氏菌等。 四、結語 在國務院最新制定的中長期科學與技術發展的規劃綱要中指出： 為了保證國家的食品安全，要運用有效地監測和檢測技術，提高食 品檢測的技術水平，確保食品的安全。而生物技術有成本低、效率 高、通量高、特異性強等特點，且其優越性日益明顯，已廣泛地應 用到各種食品檢測的領域中，成為未來食品檢測工作的重要手段。 同時，生物技術依靠蛋白質學、基因組學等強大的研究平臺實現更 加迅猛地發展，并且不斷地與信息學交叉、結合，逐漸朝著智能化、 便捷化的方向發展。 參考文獻： [1]謝修志.生物技術在食品檢測方面的應用.生物技術通 報.2010(1).

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