2023年现代生物技术在食品安全检测中的应用.doc

现代生物技术在食品安全检测中的应用 姓 名： 李深港 学 号： 2023511109 班 级： 食工2班 指导老师： 倪永清 ：利用现代生物技术检测方法可以快速、准确地测定食品中的有害、有毒物质，更好地保障食品的安全食用。食品安全不能离开食品分析、检测技术而空谈。食品安全问题的解决，依靠分析检测技术有效支撑。食品安全的重要保证之一，应该体现在对有害物质的分析、检测上，没有相应的分析、检测技术，无法得到食品构成的根底数据，不能够确认食品的质量标准是否得到有效的执行，最终的结果必然是无法确定食品的安全性。 关键词：食品安全 生物技术 检测方法 未来展望 一、现代生物技术在食品检验中应用的意义和现状 传统的食品安全检测方法，一般来说本钱高、速度慢、效率低。而且，许多有害微生物和毒素还不能检出。随着现代生物技术的开展，新型的食品不断出现，传统的食品安全检测方法已不能满足食品安全检测的需要。同时，随着现代生物技术的开展，现代生物技术检测方法也日趋成熟，以免疫学、分子生物学、微电子技术、微量化学、微量机械、探测系统、计算机技术等学科相结合的现代分子检测技术正在悄然兴起。生物学技术的开展很快，种类很多，其中的大多数都可以用于食品安全检测，常用的主要包括别离培养方法、免疫学方法、分子生物技术、生物传感器技术和生物芯片等。 别离培养方法，是传统而有效的生物分析方法，是针对食品中的病原微生物(如细菌、 真茵和病毒等)以及其他有害生物(如寄生虫等)的主要分析方法。其主要过程是通过别离 培养，得到目的培养物，然后利用形态学、生化特性加以鉴定，并可以用光学显微镑或电子 显微筋等加以确证。别离培养法的劳动强度大、耗时长，对于某些培养或别离困难的污染生 物难于检测，但是它具有操作简便、无需昂贵的仪器设备、检测结果直观等优点，所以仍然 是当今食品中污染微生物等的主要检测方法。 免疫学方法，是利用抗体与抗原的特界性结合特性来实现食品中污染物检测的方法。抗原抗体反响的特异性，所以该方法具有专一性(即抗杂质干扰的能力强)、灵敏度高等特点。免疫学方法的种类非常多，目前用于食品安全检阅的主要包括免疫凝集和沉淀法、放射免疫法、荧光免疫法、酶联免疫法等。免疫学方法主要用于食品中生物性污染物(例如病原微生物和寄生虫)以及它们的代谢产物的检测和分析。另外，食品中的化学污染物，例如农药抗生素等。 二、常见的食品安全的生物技术检测方法 2.1免疫学检测技术 ① 凝聚反响 凝集反响是指颗粒抗原与相应抗体结合反响出现的可以通过肉眼或显微镜观察到的现象。凝集反响中的抗原称为凝集原，抗体成为凝聚素。如果将可溶性抗原分子或抗体分子吸附或化学偶联到颗粒载体上〔如红细胞、聚苯乙烯乳胶颗粒等〕，这种方式可以提高灵敏度，并且给检测带来方便。凝集反响有两种检测方式：间接凝集反响和反向间接凝。用将抗体吸附或偶联到红细胞或乳胶颗粒上进行抗原检测的反向间接凝集反响，可以检测出1ng/ml的肉毒毒素和0.7ng/ml的葡萄球菌肠毒素。 ② 沉淀反响 当抗原为可溶性分子时，在与抗体结合后就形成沉淀。利用该反响可以对血清成分、激素、酶、各种功能蛋白及基因工程中重组基因的表达产物等的检测。沉淀反响一般有：絮状沉淀反响、环状沉淀反响、双向扩散、单向免疫扩散、微量免疫电泳、对流免疫电泳、火箭电泳等7种。 ③ 酶联免疫吸附测定法 酶联免疫吸附测定法是食品安全性检测免疫酶技术中的一种。免疫酶技术是一项先进的免疫化 学测定技术，有其独特的优点： 第一，专一性强，抗原与抗体的免疫反响是专一反响，而免疫酶技术以免疫反响为根底，所检测的对象是食品中可作为抗原〔或抗体〕的物质，使用的抗体除酶标记外，与普通抗体的免疫反响特性并无多大差异。 第二，灵敏度高，由于抗体联结上了酶，因此，借助于酶与底物的显色反 应，显示抗原与抗体的结合，大大提高了灵敏度，使检测水平接近放射免疫测定 法。 第三，样品易于保存，经过酶反响显示的有色产物大多比拟稳定，因此有利 于样品的保存。 第四，结果易于观察，对检测结果既可用肉眼观察，又可用显微镜观察，也可用电子显微镜观察，这是因为某些酶反响产物能使电子密度发生改变，从而引起被检物的显示。 第五，可以定量测定。 第六，仪器和试剂简单，操作比拟简单，操作人员不需要采取安全防护措 施。 ④ 单克隆抗体 单克隆抗体是针对多克隆抗体而言的，克隆是指无性繁殖细胞系或有机体群体。多克隆抗体的产生是用纯化的抗原免疫动物〔一般是兔子〕，在免疫过的兔子血清中就会产生不同的抗体，每一种抗体都能够特异地与目标分子上的不同抗原决定簇结合，这种抗体混合物就是多克隆抗体。对于检测来说，使用多克隆抗体有两个主要缺点：首先是同一抗体混合物中不同抗体的含量会有差异，而且每次制备的抗体之间量也有差异；其次，无法区分相类似的目标分子，例如，如果病原菌分子与非病原菌分子只相差一个抗原决定簇，这时多克隆抗体就无法区分。建立的单克隆抗体细胞株系应分装在液氮中保存，切忌反复冻融使细胞失活。需用抗体时，可取细胞进行组织培养，经过一段时间后，培养液内含有大量抗体，此即单克隆抗体。也可将细胞注入小鼠腹腔中，让其生长，出现腹水时，抽取腹水即为所需的单抗，这种方法比拟快速、经济。生产的单克隆抗体可以应用于上述的各种免疫学检测方法。单克隆抗体的出现，极大地促进了免疫学检测技术的开展。 2.2 核酸分子检测技术 随着分子生物学的开展，各种针对核酸分子的检测方法不断的出现和完善， 逐步形成了一套核酸分子的检测方法，主要包括：聚合酶链式反响、Souththern杂交、 Northern杂交、连接酶链式反响、PCR-ELISA检测等。 ①多聚酶链式反响 多聚酶链式反响简称PCR反响，是1986年由KARY等人创造，是一项体外扩增特异性片段的技术。该方法操作方便有效，可以在数小时内在试管中扩增获得数百万个特异DNA序列的拷贝。该技术正在经过近20年的开展已经渗透到分子生物学研究的各个领域，成为一项非常有用的研究工具。PCR技术在现代分子检测领域中的开展也非常快，已经成为一种重要的检测方法。 ②检测常用的PCR技术 普通PCR反响、巢式半巢式PCR技术、多重PCR技术、降落PCR、热启动PCR技术、PCR-ELISA技术 2.3转基因食品的检测技术 转基因生物中被整合到宿主基因组中的外源基因一般都具有共同的特点，即由启动子、结构基因和终止子组成，一般称之为基因盒。在许多情况下，可以由两个或更多的基因盒插人宿主基因组的同一位点或不同位点。此外，在转化时，往往还有外源的抗性筛选标记基因和报告基因，这些都是检测时应考虑的。因此，在检测转基因食品时，主要针对外源启动子、终止子、筛选标序列和产物进行检测。基因芯片技术能同时将大量探针固定于支持物上，可以一次性对样品大量序列进行检测和分析，从而解决了传统核酸印迹杂交技术的操作繁杂、自动化程度低、操作序列数量少、检测效率低等缺乏，是一种在生物技术产品检测中极有开展前景和应用价值的技术，也是近年来国内外研究的热点，基因芯片检测技术完全可能成为21世纪最具活力的检测技术之一。基因芯片检测技术可以判断该植物是否含有外来的基因序列，而鉴定该植物是否为生物技术作物。 三、现代生物技术在食品安全检测中应用的展望 随着食品流通的加快，对食品安全检测方法的速度要求越来越高 在食品检验过程中在很短的时间内就可以得到检测结果，在有些情况下还希望能在采样的现场立即得到检阅结果。这些快速检测方法对于食品市场监管人员、食品工厂采购人员，甚至某些作费者都非常有用。例如，黄曲霉毒袁M1是牛奶及其制品的必检指标，它主要是由于奶牛在生产牛奶 用含有黄曲霉毒索B1的饲料后转化产生的，目前虽然很多大型的牛奶加工企业都有自己团 奶牛基地，通过严格控制饲料的质量并加强管理，原料牛奶的安全和质量是有保障的，但是 仍有一些企业的原料牛奶是从其他奶牛养殖场或个体饲养户手中收购来的。在牛奶的收购包 程中，采购人员主要是通过感官和测定密度等方法来对牛奶的安全和质量做出判断，而对于 是否含有黄曲露毒震M1是无法识别的。非常可喜的是，目前科研人员已经研究出了一些能 够迅速检阅牛奶中黄曲露毒素MI含量的免疫学检测方法，它们一般在5—10 min内就能用 到分桥结果。这类快速检测方法在欧美等国家已得到了较好的应用，我国也研制出了相应助 产品，但是由于检测本钱伯高和比拟容易出现假阳性，所以市场的普及率不高。相信通过不 断的改良，在不久的将来能够得到较好的推广和应用，为我国乳制品工业的开展和广阔消费 者的健康做出新的奉献。另外，有很多食品都是新鲜制品，例如水果和蔬菜等，如果检测时 间过长。等检穗结果出来后这些农产品已经售完或者已经腐烂变质，其检测结果就失去了意 义，所以对于这些食品也要求有快速的检测方法。同时越来越灵敏操作简便和容易掌握。 参考文献： [1] 现代食品生物技术 第一版 [2] 现代食品生物技术 第二版 [3] 食品生物技术在食品中的应用 第一版 [4] 食品生物技术在食品中的应用 第二版