现代食品微生物常用仪器检测方法研究进展

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 现代食品微生物常用仪器检测方法 研究进展 摘 要：人们生活水平不断提升， 与人类健康息息相关的食品安全问题受 到日益重视，公众对食品质量的监管和 控制也寄予了更多的期望和提出更高的 要求。检测方法和技术水平对于食品质 量是否能得到有效的控制至关重要。本 文主要结合目前常用的几种主要的食品 微生物仪器检测方法的特点，从宏观角 度分析现代食品微生物常用仪器检测方 法的研究进展。 中国论文网 /8/view-12736589.htm 关键词：食品；微生物检测；仪 器；进展 食品的质量与人类的健康息息相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 关。近年来，不断有重大的食品安全事 件进入公众的视线范围，从而使食品安 全问题愈发受到人们的关注。在导致食 品出现安全问题的各种因素中，由于病 原微生物繁殖导致食品变质的情况占了 很大比例，该情况有可能引起食用者出 现腹泻、呕吐等中毒症状，更有甚者会 危及生命，因此，研究食品微生物检测 技术，从缩短检测时间和提高准确度等 方面着眼，提升检测水平，通过严格把 控在生产、加工等每一环的食品质量， 将具有重要意义。 1. 传统微生物检测方法特点 传统的微生物检测方法主要包括 形态学、生理生化等方法。其中形态学 是分类鉴定的基础，通过对微生物形态、 结构和染色阳性/阴性等分析，初步确定 后续鉴定的方向；生理生化反应则是根 据细菌等微生物体内不同的酶体系利用 不同底物和产生特有产物的特点作为鉴 定依据，常见的生化反应包括糖酵解、 IMVIC（吲哚试验）等。该类方法虽然 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 准确度和公信度比较高，然而，缺点也 十分明显，主要有操作步骤繁多、检测 周期长、后续工作繁琐，因而需要耗费 大量人力物力，效率较低。 2. 现代微生物常见仪器检测方法 2.1 流式细胞仪 流式细胞仪技术在 70 年代得到 大力发展，其主要通过对细胞等粒子的 生理生化特性进行相关检测，对该细胞 的形态、分子生物学和免疫学方面的检 测结果进行关联分析，根据仪器检测到 的荧光值，鉴定分类。目前，FCM 在 检测速度和检测精度上都实现了重大突 破，检测时间缩短到 10 分钟可出结果， 检测精度达到 pg 级。 2.2 ATP 生物荧光检测仪 ATP 三磷酸腺苷作为生物体内组 织细胞进行所有生命活动的能量直接来 源，几乎在所有的活生物体中都能找得 到；然而，其会在生物体死亡两小时后 降解。根据上述反应现象，科学家又发 现在 ATP 作用下，荧光素酶氧化 D-荧 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 光素，在反应中激发荧光，并研究出反 应所发出的荧光强度与 ATP 浓度呈一 定的线性关系（一定的浓度范围内） ， 因而通过实现该反应，结合光度计的使 用，可以由所测得的荧光强度反应出检 测对象中的 ATP 含量，再根据 ATP 在 活生物体中恒量存在的特性，求得活菌 数等。目前，市场中常见的荧光检测仪 主要有手持式和台式，前者体积轻巧、 使用方便，但灵敏度较低；后者灵敏度 高，但不适合现场检测，在使用场地方 面有明显的局限性。 2.3 全自动微生物检测仪 微生物培养生长时，由于分解利 用了培养基中的 C 源碳水化合物、 N 源蛋白质等，原本是等电惰性底 物；在经微生物分解利用后，转化为乳 酸等小分子物质，使得培养基阻抗减低。 根据该反应原理，可通过测得电导性变 化与微生物数量的关系，从而求得微生 物含量。该种方法的检测速度和灵敏度 将与培养基的污染程度呈正相关关系。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 例如，针对大肠菌群的检测，将可在 24 小时内完成。 2.4 近红外光谱仪 近红外光谱分析技术是近年才得 到广泛应用和快速发展的一种分析技术。 其基本原理是利用波长介乎可见光和中 红外光之间波段的电磁波（波长范围 780nm 2526 nm，波数范围 12829 3959 cm -1） 。近红外光谱仪测量的 主要是含氢基团振动倍频和合频吸收， 可对有机物进行相应的定性和定量分析。 目前，该领域的科研人员研究将 近红外光谱分析技术应用于微生物领域 的主要方向包括：对常见细菌等进行分 类鉴定，其主要是通过微生物体细胞对 中红外光区和近红外光区的吸收图谱进 行分析。尽管科研人员对近红外光谱分 析技术的研究水平买上了一个新台阶， 能够实现的检测细胞中大分子物质，然 而，近红外光对于细胞壁、细胞膜、细 胞质和细胞核的影响作用至今仍未有较 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 有公信力的研究结果，是科研人员需要 继续深入研究的一个重要方向。 2.5 色谱检测 色谱检测技术是目前较多应用于 化学检测领域的一项分析检测技术。其 检测原理是：首先将细胞以酸解、甲醇 分解等方式进行前处理，将分解后得到 的化学物质经过气相色谱、液相色谱等 检测仪器，通过分析不同的特征峰得到 色谱图，比对主要的特征峰，以较稳定 存在的特征峰作为判断的依据，进行鉴 定。目前，该项技术较多用于细菌、酵 母菌等的鉴定。 3.1 其他常见检测方法 3.1.1 基因芯片方法 基因芯片是将通过在芯片表面点 上寡核苷酸，以 PCR 扩增 DNA，通过 荧光探针与前述寡核苷酸杂交，扫描分 析荧光探针分布，以确定目标微生物的 存在。目前，应用基因芯片分析较成熟 的分析对象包括常见病原细菌、真菌、 病毒和衣原体等。操作较简便 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 3.1.2 生物传感器技术 生物传感器主要包括两大组成部 分识别元件、理化换能器和信号放 大装置。其分类包括：酶生物传感器 （enzyme biosensor） 、微生物传感器 （micro biosensor） 、DNA 生物传感器 （DNA biosensor）和免疫生物传感器 （immune biosensor） 。目前，在食品微 生物检测中，主要将该项技术应用于常 见微生物，如大肠菌群、酵母菌和卡介 菌苗等的检测。 3.1.3 免疫分析检测方法 免疫分析主要是利用抗原抗体特 异性反应原理建立起来的一套检测分析 体系。其中酶联免疫吸附（ELISA）就 是将抗原抗体的免疫反应联合酶催化作 用，对食品中常见致病菌如军团菌、大 肠杆菌等进行检测。该方法检测灵敏度 高，特异性也较好。是目前较常用的一 种检测方法。 结论和展望 食品安全对于人类健康意义重大。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 现代仪器检测方法与传统培养法相比， 其共同具备的优点是明显的，主要有： 检测周期缩短、节省更多的人力物力， 实现了效率的提升。例如，ATP 荧光检 测技术一般十几秒就能完成，而且检测 准确度和传统方法相近，而灵敏度更高。 对于色谱分析技术而言，主要是通过比 对较稳定存在的少数特征峰的色谱图， 鉴定所检测微生物的种类。有科研人员 进行过相关的研究分析，称目前对于检 测较成熟的常见细菌、酵母菌等而言， 分析结果与传统方法相符，因而准确度 较高，另外，也有研究称利用气相色谱 根据细胞脂肪酸不同来实现菌种的快速 鉴别，将检测结果与传统方法进行比较， 得到相符的结果，类似的研究可作为该 领域技术人员深入研究的方向，相信将 有利于推动未来食品微生物快速检测和 快速鉴定技术的发展。现阶段，食品微 生物分析检测技术朝高效率、高