【摘要】 快速檢測(cè)食品中微生物的方法在食品衛(wèi)生檢驗(yàn)方面起著越來越重要的作用,最終將達(dá)到預(yù)防腸道傳染病和食物中毒的發(fā)生的目的??焖俜椒ò从眯图埰?、生物化學(xué)技術(shù)、選擇鑒定用培養(yǎng)基法、免疫學(xué)技術(shù)、細(xì)菌直接計(jì)數(shù)法、全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)等。本文對(duì)上述各種快速檢測(cè)食品中微生物的方法的研究進(jìn)展作一綜述。
【關(guān)鍵詞】 快速檢測(cè);食品;微生物
Progress of the Quick Inspection Methods of Microorganisms in the Food
Abstract: These quick inspection methods play a more and more important role in the food hygiene.and will achieve the purpose of prevent the contagions of alimentary canal and bacterial food poisoning in finally. The quick inspection methods of microorganisms in the food include quick inspection paper, molecular biology detection method,choose appraisal medium method, immunology method, bacterium direct counting method,automatic microbial monitoring system etc. This article has summarized the quick inspection methods of microorganisms in the food.
Key words: Quickinspection;Food;Microorganism
隨著人們生活水平不斷提高,食品安全問題越來越受到人們的重視,微生物對(duì)食品的污染問題也相應(yīng)地備受關(guān)注。在食品生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷售等各個(gè)環(huán)節(jié)中都有污染微生物的可能。一旦污染,微生物將大量繁殖而引起食品腐敗變質(zhì),或?qū)е率吃葱愿腥竞褪澄镏卸?。特別是近年來隨著環(huán)境污染的加劇和生態(tài)平衡的不斷破壞,可導(dǎo)致人類感染的致病菌的種類越來越多,病原微生物對(duì)人類的威脅越來越大。傳統(tǒng)的檢驗(yàn)方法,主要包括形態(tài)檢查和生化方法,其準(zhǔn)確性、靈敏性均較高,但涉及的實(shí)驗(yàn)較多、操作煩瑣、需要時(shí)間較長(zhǎng)、準(zhǔn)備和收尾工作繁重,而且要有大量人員參與[1,2]。所以,準(zhǔn)確、省時(shí)、省力和省成本的快速檢驗(yàn)方法是社會(huì)的迫切需要。本文對(duì)食品中微生物的快速檢測(cè)方法進(jìn)展情況進(jìn)行綜述,以利于對(duì)食品進(jìn)行篩選和檢測(cè),最終達(dá)到預(yù)防腸道傳染病和食物中毒的發(fā)生的目的。
1 即用型紙片法
3M公司的perrifilmTMPlate系列微生物測(cè)試片,可分別檢測(cè)菌落總數(shù)、大腸菌群計(jì)數(shù)、霉菌和酵母計(jì)數(shù)[3]。由RCP Scientific Inc 公司開發(fā)上市的Regdigel系列,除上述項(xiàng)目外還有檢測(cè)乳桿菌、沙門菌、葡萄球菌的產(chǎn)品[3],這兩個(gè)系列的產(chǎn)品與傳統(tǒng)檢測(cè)方法之間的相關(guān)性非常好。如用大腸菌群快檢紙片檢測(cè)餐具的表面,操作簡(jiǎn)便、快速、省料,特異性和敏感性與發(fā)酵法符合率高,已經(jīng)被列為國(guó)標(biāo)方法。使用時(shí)應(yīng)正確掌握操作技術(shù)和判斷標(biāo)準(zhǔn),從而達(dá)到理想的檢測(cè)效果[4]。美國(guó)3M公司生產(chǎn)的PF(Petrifilm)試紙還加入了染色劑、顯色劑,增強(qiáng)了菌落的目視效果,而且避免了熱瓊脂法不適宜受損細(xì)菌恢復(fù)的缺陷。在大腸菌群檢測(cè)方面,國(guó)標(biāo)方法報(bào)告的是MPN值而不是每克食品中的大腸菌群數(shù),PF法則可以得出精確數(shù)據(jù)[1]。霉菌快速檢驗(yàn)紙片,應(yīng)用于食品檢驗(yàn)中的霉菌具有操作簡(jiǎn)便,僅需36℃培養(yǎng),不需要低溫設(shè)備;快速,僅需2 d就可觀察結(jié)果,比現(xiàn)在的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法縮短3 d~5 d,大大提高了工作效率。紙片法與國(guó)標(biāo)法在霉菌檢出率上差異無顯著性,且菌落典型,易判定。紙片熒光法利用細(xì)菌產(chǎn)生某些代謝酶或代謝產(chǎn)物的特點(diǎn)而建立的一種酶底物反應(yīng)法。只需檢測(cè)食品中大腸菌群、大腸桿菌的有關(guān)酶的活性,將熒光產(chǎn)物在365 nm紫外光下觀察即可。同時(shí)紙片可高壓滅菌處理,4℃保存,簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、操作和判斷[6]。
2 生物化學(xué)技術(shù)
2.1 PCR技術(shù) PCR技術(shù)采用體外酶促反應(yīng)合成特異性DNA片段,再通過擴(kuò)增產(chǎn)物來識(shí)別細(xì)菌。由于PCR靈敏度高,理論上可以檢出一個(gè)細(xì)菌的拷貝基因,因此在細(xì)菌的檢測(cè)中只需短時(shí)間增菌甚至不增菌,即可通過PCR進(jìn)行篩選,節(jié)約了大量時(shí)間,但PCR技術(shù)也存在一些缺點(diǎn):食物成分、增菌培養(yǎng)基成分和其他微生物DNA對(duì)Taq酶具有抑制作用,可能導(dǎo)致檢驗(yàn)結(jié)果假陰性;操作過程要求嚴(yán)格,微量的外源性DNA進(jìn)入PCR后可以引起無限放大產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果;擴(kuò)增過程中有一定的裝配誤差,會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。最近,美國(guó)快力康公司推出了全球第一臺(tái)PCR全自動(dòng)檢測(cè)儀BAX系統(tǒng),克服手工操作PCR的缺點(diǎn),能用于檢測(cè)細(xì)菌,敏感性和特異性都非常好[7]。
2.2 基因探針技術(shù) 基因探針技術(shù)利用具有同源性序列的核酸單鏈在適當(dāng)條件下互補(bǔ)形成穩(wěn)定的DNARNA或DNADNA鏈的原理,采用高度特異性基因片段制備基因探針來識(shí)別細(xì)菌。基因探針的優(yōu)點(diǎn)是減少了基因片段長(zhǎng)度多態(tài)性所需要分析的條帶數(shù)。如法國(guó)生物一梅里埃公司的GENPROBE基因探針檢測(cè)系統(tǒng),對(duì)于分離到的單個(gè)菌落,30 min完成微生物的確證試驗(yàn)[7],基因探針的缺點(diǎn)是不能鑒定目標(biāo)菌以外的其他菌。
3 選擇、鑒定用培養(yǎng)基法
在培養(yǎng)基中加入特異性的生化反應(yīng)底物、抗體、熒光反應(yīng)底物、酶反應(yīng)底物等,可使目標(biāo)培養(yǎng)物的選擇、分離、鑒定一次性完成。如生物一梅里埃公司的BP+RPF(兔血漿+纖維蛋白原)培養(yǎng)基,可在24 h內(nèi)鑒定金黃色葡萄球菌[8]。Merk公司的chromocult Coliform Agar培養(yǎng)基上,大腸桿菌為墨綠色至紫色菌落,沙門菌為淡綠色至藍(lán)綠色菌落。檸檬酸桿菌和克雷伯桿菌為橙紅色至紅色菌落,其他腸道菌為無色菌落[9]。
4 免疫學(xué)技術(shù)
免疫學(xué)技術(shù)通過抗原和抗體的特異性結(jié)合反應(yīng),再輔以免疫放大技術(shù)來鑒別細(xì)菌。免疫方法的優(yōu)點(diǎn)是樣品在進(jìn)行選擇性增菌后,不需分離,即可采用免疫技術(shù)進(jìn)行篩選。由于免疫法有較高靈敏度,樣品經(jīng)增菌后可在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到檢出度,抗原和抗體的結(jié)合反應(yīng)可在很短時(shí)間內(nèi)完成[10]。如采用免疫磁珠法可有效地收集、濃縮神奈川現(xiàn)象陽(yáng)性的副溶血性弧菌,可顯著提高環(huán)境樣品及食品中病原性副溶血性弧菌的檢出率[11]。膠體金免疫層析法能快速、靈敏檢測(cè)金黃色葡萄球菌[12],應(yīng)用膠體金免疫層析法檢測(cè)食品中的沙門菌,簡(jiǎn)便快速,無需特殊儀器設(shè)備,適合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)之用[13]。ATP生物發(fā)光法是近年發(fā)展較快的一種用于食品生產(chǎn)加工設(shè)備潔凈度檢測(cè)的快速檢測(cè)方法。利用ATP生物發(fā)光分析技術(shù)和體細(xì)胞清除技術(shù),測(cè)量細(xì)菌ATP和體細(xì)胞ATP, 細(xì)菌ATP的量與細(xì)菌數(shù)成正比,用ATP生物發(fā)光分析技術(shù)檢測(cè)肉類食品細(xì)菌污染狀況或食品器具的現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生學(xué)檢測(cè),都能夠達(dá)到快速適時(shí)的目標(biāo)[14,15]。微型自動(dòng)熒光酶標(biāo)分析法(mini VIDAS)是利用酶聯(lián)熒光免疫分析技術(shù),通過抗原抗體特異反應(yīng),分離出目標(biāo)菌,由特殊儀器根據(jù)熒光的強(qiáng)弱自動(dòng)判斷樣品的陽(yáng)性或陰性。VIDAS法檢測(cè)凍肉中沙門菌具有很高的靈敏度和特異性,用于進(jìn)出口凍肉的檢測(cè),可大大縮短檢驗(yàn)時(shí)間,加快通關(guān)速度[16],檢測(cè)凍肉中李斯特氏菌亦如此[17]。
5 細(xì)菌直接計(jì)數(shù)法
主要包括流式細(xì)胞儀(flow cytometry,FCM)和固相細(xì)胞計(jì)數(shù)(solid phase cytometry,SPC)法。FCM通常以激光作為發(fā)光源,經(jīng)過聚焦整形后的光束垂直照射在樣品流上,被熒光染色的細(xì)胞在激光束的照射下產(chǎn)生散射光和激發(fā)熒光。光散射信號(hào)基本上反映了細(xì)胞體積的大??;熒光信號(hào)的強(qiáng)度則代表了所測(cè)細(xì)胞膜表面抗原的強(qiáng)度或其核內(nèi)物質(zhì)的濃度,由此可通過儀器檢測(cè)散射光信號(hào)和熒光信號(hào)來估計(jì)微生物的大小、形狀和數(shù)量。流式細(xì)胞計(jì)數(shù)具有高度的敏感性,可同時(shí)對(duì)目的菌進(jìn)行定性和定量[18]。目前已經(jīng)建立了細(xì)菌總數(shù)[19]、致病性沙門菌、大腸埃希氏菌[20]等的FCM檢驗(yàn)方法。固相細(xì)胞計(jì)數(shù)可以在單個(gè)細(xì)胞水平對(duì)細(xì)菌進(jìn)行快速檢測(cè)[21]。濾過樣品后,存留的微生物在濾膜上進(jìn)行熒光標(biāo)記,采用激光掃描設(shè)備自動(dòng)計(jì)數(shù)。每個(gè)熒光點(diǎn)可直觀地由通過計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)的流動(dòng)臺(tái)連接到ChemScan上的落射熒光顯微鏡來檢測(cè),尤其對(duì)于生長(zhǎng)緩慢的微生物,檢測(cè)用時(shí)短使該方法明顯優(yōu)于傳統(tǒng)平板計(jì)數(shù)法[22]。
6 全自動(dòng)微生物分析系統(tǒng)(AMS)
AMS是一種由傳統(tǒng)生化反應(yīng)及微生物檢測(cè)技術(shù)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,運(yùn)用概率最大近似值模型法進(jìn)行自動(dòng)微生物檢測(cè)的技術(shù),可鑒定由環(huán)境、原料及產(chǎn)品中分離的微生物。AMS僅需4 h~18 h即可報(bào)告結(jié)果,以常規(guī)法鑒定細(xì)菌,只能得到是或不是某種菌,要想知到是哪種菌還要做大量、煩瑣的生化試驗(yàn),而AMS則可以直接報(bào)告是什么菌[23]。法國(guó)生物梅里埃集團(tuán)公司出品的VitekAMS自動(dòng)微生物檢測(cè)系統(tǒng)屬當(dāng)今世界上最為先進(jìn)、自動(dòng)化程度最高的細(xì)菌鑒定儀器之一。Vitek對(duì)細(xì)菌的鑒定是以每種細(xì)菌的微量生化反應(yīng)為基礎(chǔ),不同種類的Vitek試卡(檢測(cè)卡)含有多種的生化反應(yīng)孔,可達(dá)30種,可鑒定405種細(xì)菌[24]。用AMS明顯縮短腸道菌生化鑒定的時(shí)間,如鑒定沙門菌屬只需4 h,鑒定志賀氏菌屬只需6 h,鑒定霍亂弧菌等致病性弧菌亦只需4 h~13 h[22]。總之,隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,可以預(yù)料在不遠(yuǎn)的將來,傳統(tǒng)的微生物檢測(cè)技術(shù)將逐漸被各種新型簡(jiǎn)便的微生物快速診斷技術(shù)所取代。近年來興起的基因探針技術(shù)及全自動(dòng)微生物檢測(cè)系統(tǒng),將從根本上改變微生物的檢測(cè)方法,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。