基因探针技术及其在食品卫生检测中的应用
刍议基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用
刍议基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用摘要：本文分析了常规方法检测食品中致病菌时存在的问题，然后提出了在食品致病菌检测中应用基因芯片检测技术，优化基因芯片探针技术，以基因芯片检测食品微生物、微生物死活，以及对食品致病菌样品进行处理等。
关键词：基因芯片技术;食品致病菌;检测基因芯片技术是20世纪90年代后科学家研制出来的一种尖端生物技术，许多生物学中的非连续分析过程可以移植到固相介电芯片上，使之连续化、小型化。
它是传统生物技术的一个重大创新和飞跃，基因芯片技术应用在食品检测、基因测序等领域。
由于它跨越了生物物理学和生命信息等较多的工作领域，其应用包括信息技术与化学、生命科学、生物信息学、计算机科学等。
同许多自然科学一样，基因芯片技术已成为当今跨学科、综合研究的热点。
本文介绍了基因芯片在食品病原菌检测中的应用。
1常规方法检测食品中致病菌时存在的问题现在，国内外病原菌的检测主要包括沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、志贺氏菌、大肠杆菌等常见病原菌的检测。
普通的检测方法主要包括生化培养检测、探针杂交与聚合酶链反应等一些常规的方法。
普通的方法包括血清分型、生化鉴定和细菌培养，因为它们操作简单，性能良好，已被广泛运用，不过检测的时间很长（通常需要1～2周），而且效率低，灵敏度低。
探针杂交和聚合酶链反应技术灵敏、准确、快速（检测时间一般只需2～4h）。
在医学微生物检测领域，国内与国外有许多关于探针杂交检测技术的报道，但由于假阳性的影响和檢测成本高，使得聚合酶链反应技术的应用有限，加上探针杂交操作比较麻烦，而且检测时间比较长，所以这两种技术在实际检测中的应用范围并不广泛。
普通的检测方法，对于食品中的病原体的检测，一是不能快速检测，二是不能较好地满足现代食品生产和销售发展的要求，所以，必须开发一种快速、高效检测食品中致病菌的技术，这是一项比较紧要的工作。
2食品致病菌中基因芯片检测程序分析2、1食品致病菌中基因芯片的制备在芯片表面介质的分析中，有必要处理胺化、硅烷化和二硫键套管存在的问题，以实现基因芯片检测的价值。
食品检测技术的重要性及应用分析
食品检测技术的重要性及应用分析摘要：在经济发展水平不断提高，人民生活水平不断改善的现代社会，人们对于食品安全的关注也越来越多。
为了保证人民的生命健康安全和保证我国食品行业的有序生产经营，加强食品安全的检测变的更为重要。
食品安全检测由食品安全部门进行，食品安全部门在进行检测时需要熟悉各类食品的检验指标，掌握更加专业的检测技术，提高食品检测的效率以及准确率，对食品检测进行更严格的质量把控。
关键词：视频检测；技术进步；重要性食品安全在人民生活中一直是备受关注的话题，食品检测作为直接关系到面向市场的食品的质量检测和质量保证的技术，在实际的生产生活中需要不断的更新自我，用更加先进的技术和更高的效率来为大众的食品安全提供保障。
现阶段，大众对于食品的要求越来越高，且开始追求产品的绿色性以及产品的营养性，这对食品检测来说是更大的挑战。
因此我国做出了一系列努力，其中包括利用新兴技术提高食品检测的专业度以及效率，制定更加严格的法律法规来保障食品的安全性，为食品检测行业提供更加良好的市场氛围，支持食品检测的创新与进步。
这些举措均促进了我国食品检测行业的发展。
1食品检测的重要性1.1食品检测对于生活和成长的重要性从三聚氰胺毒奶粉就可以发现，在生活中不起眼的某个食品就可以对大众的生活与成长造成巨大的影响。
由于食用食品，摄入营养是每个人都需要做的事，因此生活中常见的食品必须要经过较为严格的质量检测来保证人民群众的生命健康。
食品检测在技术上和在效率、体系建成上的进步可以促进对于有害商品的筛选，还可以增加大众对于有害食品的辨别度。
由于现在我国经济处于持续发展、持续进步的趋势，我国的食品类别大大丰富，食品行业的规模也大大增加，这就影响到了大众对于食品安全性的判断。
检测机构对于含有食品添加剂的食物和转基因食物的科学解释能够使大众形成较为科学的认知并合理的使用这些食品，从而保障自己的健康。
1.2食品检测对于食品企业和国家的重要性首先食品检测承担着味食品安全进行评价的责任，食品检测还可以为食品的销售提供技术鉴定支持。
核酸探针和PCR 技术在食品检验中的运用
2.1 PCR 技术的概念
PCR 技 术 属 于 基 因 体 外 扩 增 技 术。在检验中利用体外扩增特定的双链 DNA 片段进行处理，其有着较为显著的 扩增速度。DNA 双链在实践中进行受 热处理就会变换为两个单链，通过加入 人工合成，与靶 DNA 目的序列进行两 端的互补，将核苷酸平片段作为引物， 根据规范要求进行变性处理、退火处 理、延伸循环处理的方式则可以达到 大量扩增 DNA 的目的。DNA 分子链在 扩增处理中，靶 DNA 则会随着扩层处 理出现几何级数增加的状态。以扩增 循环次数为基础增加 DNA，酶分子则 就会随着运动而被消耗，一次扩增处 理，其靶 DNA 就会扩增到近百万倍。 2.2 PCR 技术在食品检验中的应用
2.2.2 金黄色葡萄球菌 金黄色葡萄球菌肠毒素如果进入 人体中就会导致食物中毒等问题。金 黄色葡萄球菌进入人体中会诱发中毒 体休克综合症，通过 PCR 技术进行金 黄色葡萄球菌的检验，可以在短时间 内检验毒素，具有良好的特异性以及 灵敏性性特征，有效地提升了食物内 部病毒检验的效率。 在检验中通过 EMA 进行金葡萄菌 培养物提取模板的设置，然后将 nuc 基因作为靶向基因进行 PCR 反应，进 行 EMA 浓度以及曝光时间优化，在金 黄色葡萄球菌为 2×106 CFU/mL 的时 候发现其可以抑制杀菌 DNA 扩增。然 后可以在含有 1% 的金黄色葡萄球菌 混合悬液中制备的 DNA 中可扩增出目 的片段。 2.2.3 沙门氏菌 沙门氏菌进入人体会导致腹泻等 症状。利用 PCR 技术检验，基于克隆 基因特异性序列方式，通过改良热解 裂的方式提取沙门氏菌基因组 DNA。 对比实验分析，进行敏感性以及所用 引物特异性分析，可以快速地检验标 记食品中存在的沙门氏菌，应用此种 技术进行检验精准率高达 100%。在实 践中为了提升检验结果，就要根据规 范要求在实验条件之下进行有效处理， 避免因为污染等因素影响检验灵敏度。
生物技术在食品安全检测中的应用指南
生物技术在食品安全检测中的应用指南随着人们对食品安全问题关注的增加，食品安全检测成为保障公众健康的重要手段。
传统的食品检测方法通常耗时、费力且成本较高。
而生物技术作为一种新兴的检测手段，以其高效、快速且准确的特点成为食品安全领域的热门解决方案。
本文将详细介绍生物技术在食品安全检测中的应用指南，以帮助读者更好地了解和掌握这一领域的知识。
一、基因检测技术在食品安全中的应用基因检测技术主要通过分析食品中的基因组成，检测食品是否存在转基因成分或其他不符合标准的成分。
常见的基因检测技术包括PCR（聚合酶链反应）、DNA芯片和实时荧光定量PCR等。
1. PCR技术PCR技术是一种基于DNA复制的快速检测方法，具有灵敏度高、特异性强的特点。
该技术可以迅速检测出食品中的转基因成分或其他不符合标准的成分，并确定其数量。
PCR技术在食品安全领域被广泛应用于转基因食品的检测、食品中的致病菌的检测等。
2. DNA芯片技术DNA芯片技术是一种高通量的基因分析方法，可以同时检测上千个基因。
通过在芯片上固定大量已知序列的DNA片段，可以迅速分析食品中的基因组成，包括转基因成分和其他有潜在风险的成分。
DNA芯片技术具有高度自动化和高通量分析的优势，可以大大提高食品安全检测的效率和准确性。
3. 实时荧光定量PCR技术实时荧光定量PCR技术是一种快速、准确、可靠的基因分析方法。
该技术可以在PCR过程中实时监测反应体系中的荧光信号，并根据信号强度确定目标基因的数量。
实时荧光定量PCR技术被广泛应用于食品中转基因成分的定性和定量分析，具有高度灵敏度和特异性。
二、生物传感技术在食品安全中的应用生物传感技术是生物学和传感器技术相结合的一种新兴领域，可以通过检测食品中的生物分子或微生物等来评估食品的安全性。
常见的生物传感技术包括酶传感器、抗体传感器和DNA传感器等。
1. 酶传感器酶传感器是一种利用酶对食品中特定分子的高度选择性和灵敏性来进行检测的技术。
食品检测技术的重要性及应用
Sep. 2019 CHINA FOOD SAFETY 127食品技术研究1 前言近些年来，频繁发生的食品安全事故使得人们对食品安全的关注度持续增长，对绿色健康食品的追求也更加强烈。
在这样的形势下，我国除了要加快推动食品安全管理网络建设之外，还应针对越来越复杂的食品安全问题，积极研发全新的食品检测技术，最大程度的保障食品安全，推动饮食行业的健康发展[1]。
2 食品安全检测的重要性分析食品是人们日常生活中不可缺少的一种东西，它关系着人们的生存以及生活质量。
随着科学技术的持续发展，一些不法商家为了获取利益，在食品制作过程中违规添加有害物质，引发了许多食品安全事故。
如震惊全国的三鹿奶粉事件、地沟油事件等，使得人们对食品安全的关注度持续提升。
同时此类事件的频繁发生也说明我国食品检测机构的职能并未获得有效发挥。
经过深层分析发现，除了食品安全检测网络、机制不完善之外，检测技术的落后也是导致很多安全事故无法及时预防或发现的原因之一。
加强对食品检测技术的应用对于国家和行业均具有积极意义。
首先在行业发展方面，食品检测技术的应用可以保障食品加工生产企业产品的安全，避免不合格产品流入到市场中，提高整个食品行业的质量水平，使人们重新建立对食品行业的信心，形成良好的行业环境秩序，这对行业发展来讲是十分必要的。
而在国家方面，食品检测技术的应用可以大幅度提升食品检测机构的工作效果，为食品安全管理工作的有效开展提供详实可靠的数据，强化食品质量，降低食品安全事故发生的概率，为食品行业的持续发展保驾护航，促进和谐社会的构建以及国民身体素质的提升。
3 当前食品检测工作中常用的技术类型3.1 PCR 技术PCR 技术在食品安全检测中的应用范围十分广泛，这是一种聚合酶链式反应技术，其主要应用领域为转基因食品检测，可用于判断食品中是否存在外源基因。
该技术的原理是以单链DNA 作为模板，在聚合酶的作用下，引物和该模板会形成一段互补的基因序列，此时单链DNA 会变成双链，而大部分转基因食物中都存在启动子、终止子、标记基因，且其具有特异性，因此可以通过PCR 技术进行检测。
生物技术在食品安全检测中的应用
生物技术在食品安全检测中的应用近年来，随着科学技术的快速发展，生物技术在食品安全领域发挥着重要的作用。
通过利用生物技术的手段，能够更准确、快速地检测食品中的安全问题，从而保障公众健康。
本文将探讨生物技术在食品安全检测中的应用，以及其对食品安全的重要意义。
一、基因检测技术在食品安全中的应用基因检测技术，作为生物技术的一项重要手段，已经在食品安全检测中得到广泛应用。
通过检测食品中的基因信息，可以快速准确地确定食品的来源、成分以及可能存在的安全隐患。
1.剔除转基因食品转基因技术是生物技术的一个重要分支，通过对食物中的基因进行改造，使其具有更好的耐受性和产量。
然而，转基因食品也存在一定的安全隐患。
基因检测技术可以快速鉴定食物中是否存在转基因成分，从而剔除潜在的安全风险，保护消费者的权益。
2.鉴别食品真伪在市场上，存在许多打着高端品牌的伪劣产品。
利用基因检测技术，可以鉴别食品的真实性。
例如，通过分析动植物的基因序列，可以确定食品的真实来源，从而避免购买到劣质伪造的食品，保护消费者的合法权益。
二、蛋白质检测技术在食品安全中的应用除了基因检测技术外，蛋白质检测技术也被广泛用于食品安全检测中。
蛋白质是构成食品的重要成分，通过检测蛋白质的含量和种类，可以及时了解食品是否存在安全问题。
1.检测食品中的有害物质有些食品可能因为生产、储存等环节产生有害物质，如重金属、农药残留等。
通过蛋白质检测技术，可以快速检测食品中的有害物质是否超过安全限值，为政府及时采取措施提供科学依据。
2.鉴别食品的质量蛋白质是构成食品质量的重要指标之一。
通过检测食品中蛋白质的含量和种类，可以判断食品的质量是否符合标准，并及时采取措施改进食品的生产过程，提高产品的品质。
三、微生物检测技术在食品安全中的应用除了基因和蛋白质检测技术外，微生物检测技术也在食品安全领域发挥着重要的作用。
微生物的存在和繁殖可能导致食品变质及传播疾病，通过微生物检测技术，可以及早发现并采取措施避免食品安全问题。
核酸探针和PCR技术在食品检验中的应用
安全与检测SAFETY AND TESTING41DEC. 2020CFI 核酸探针和PCR 技术在食品检验中的应用席少华 浮山县综合检验检测中心 山西临汾 042600作者简介:席少华（1982.9—）男，汉族，山西曲沃，大学本科，工程师，研究方向:食品检验。
摘要：多聚核酸酶链探针聚合技术和新型多聚核酸酶链聚合反应(polymerasechainreaction，PCR)两个技术分别是近年来迅速发展应用起来的两种高新层次生物技术。
本文主要着重详细介绍了应用核酸pr探针检验技术和核酸PCR探针技术的工作原理及其在现代食品科学检验技术中的实际应用。
同时还提出了这两种高新技术在我国食品安全检验中尚普遍存在的一些问题以及目前的具体解决办法，并对其在我国食品安全检验行业中的实际应用以及前景研究作了总体展望。
关键词：核酸探针生物技术；PCR生物技术；核酸食品安全检验技术核酸探针生物技术和新型多聚核酸酶链催化反应(polymerasechainreaction，PCR)两种技术分别是近年来迅速发展应用起来的两种高新层次生物技术。
自其产品问世以来，已在许多专业领域中得到了广泛的研究应用。
本文将对这两种检测技术在我国食品安全检验行业中的实际应用前景作一定的综述。
1核酸探针检测技术的基本原理碱基配对是核酸检测的基本原理之一。
互补链是两个线性核酸退火形成的双链，也称为线性核酸双链杂交。
核酸基因探针一般是指具有已知核酸序列的特定核酸基因片段与核酸标记物。
它通常能和与其序列互补的特定核酸基因序列杂交形成双链。
因此，该探针可应用于待检测的多种特异性核酸基因样品中特异性核酸基因已知序列的核酸检测。
每种病原体都可能有一个独特的核酸分离片段。
通过核酸分离和复制标记，这些核酸片段可用于制备用于疾病早期诊断和其他医学研究的放射医学探针。
2核酸探针检测技术在各类食品细菌检测技术中的广泛应用2.1以cnDNA 为靶点和目标的食品检验中国近期开展的各类食品细菌微生物化学检验检测项目主要内容包括食品细菌个体总数、大肠菌群、沙门菌、霉菌和各种酵母以及生物毒素等。
生物技术在食品检测中的应用
May. 2020 CHINA FOOD SAFETY157食品科技目前，食品行业竞争较为激烈，并且行业中有很多问题，例如，地沟油、苏丹红鸡蛋等。
要想确保食品安全，就要重视食品检测工作。
传统的食品检测技术精度很低，同时检测的时间较长，已经无法满足当下食品安全检测的需求和要求，为此，就要利用生物技术进行检测，其检测精度高，同时检测效率也很高。
1 生物技术在食品检测工作中的重要性生物技术是一种现代生命科学技术，可对生物原料和生物体进行改造，以生产出人类所需的产品。
生物技术包含多种技术[1]。
现阶段，很多的蔬菜、水果等农产品中都含有农药残留，人体如果长时间食用有农药残留的食品，会有大量的农药在人体内堆积，会导致人体的消化系统紊乱，同时也会影响人体的内分泌系统，甚至会致癌。
与此同时，食品表面的农药成分通过水流的方式进入地下水中，会破坏水资源的生态平衡，影响水中生物的正常生长，也会带来水污染等问题。
为此，对于食品检测就要利用生物技术，对食品中的有毒以及有害物质进行检测，确保食品安全质量，给人们提供健康地保障[2]。
2 食品检验中生物检测技术的应用价值2.1 检测食品中的有害微生物现阶段，随着生活水平和质量的提高，人们食用的很多食品中都含有大量的微生物，如果被人类误食会给人体造成伤害，同时也会严重威胁人体健康。
食品生物检测技术能对食品生物技术在食品检测中的应用□ 姜文生 青岛市华测检测技术有限公司摘 要：目前，随着社会的发展，经济的增长，人们的生活质量和水平大幅提高，对于食品安全问题方面备受重视。
传统的食品检测技术已经无法适应快速发展的社会需求以及食品检测工作，对于食品中有害物质的含量和成分无法进行有效检测。
要想提高食品检测效果，在食品检测领域中就要采用最新的食品检测技术，尤其是要应用生物技术，确保食品检测工作的精确性。
现阶段，食品检测中应用的生物技术主要有生物芯片，基因探测法等技术。
本文将针对在食品检测中利用生物技术的重要性进行分析，同时阐述其实际应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基因探针技术及其在食品卫生检测中的应用徐茂军(杭州商学院食品生物与环境工程学院,杭州,310035)摘 要 建立在DNA 杂交基础上的基因探针技术是现代分子生物学中的一种常规技术。
用基因探针技术检测食品中的有害微生物具有特异性强、灵敏度高和操作简便、省时等优点。
近年来,有关非放射性基因探针、DN A 生物传感器探针及分子信标探针等技术研究取得的重要进展,必将加速基因探针技术在食品微生物检测中的应用。
本文对多种基因探针的技术原理与研究应用概况及最新进展进行了综述讨论。
关键词 基因探针 食品病原菌 检测作者:硕士,副教授。
收稿时间:2000-08-03,改回时间:2000-10-19 食品卫生检验中的一个十分重要的内容是及时准确地检测出食品中的病原性微生物。
这些病原性微生物的存在会给消费者的健康带来极大的危害。
传统的微生物检测方法一般都涉及到对病原性微生物的培养、形态及生理生化特性的分析等程序[1],经长期的实践证明,这些传统方法是比较有效的,而且检测病原性微生物的特异性也比较高。
但传统的微生物检测方法亦存在不少问题,例如检测成本高、速度慢、效率低,而且有些病原体生长速度很慢,很难用传统方法检测。
由于传统的微生物检测方法需要对病原菌进行人工培养,因而比较适宜于对那些已知的微生物进行检测,而对一些新的病原菌用传统方法进行检测就具有一定的盲目性。
另外还有些病原体,如某些类菌原体(mi -croplasm ),甚至无法通过人工培养方法获得[2]。
基因探针技术作为现代分子生物学中的一种技术手段,应用于食品微生物检测不但能克服传统食品微生物检验方法的不足,而且还具有特异性强、灵敏度高和操作简便、省时等优点[3]。
1 基因探针技术原理基因探针或DNA 探针技术检测微生物的依据是核酸杂交,其工作原理是2条碱基互补的DNA 链在适当条件下可以按碱基配对原则,形成杂交DNA 分子。
已知每个生物体的各种性质和特征都是由其所含的遗传基因所决定的,例如一种微生物的病原性就是由于这种微生物含有并表达了某个或某些有害的基因而产生的。
从理论上讲,任何一个决定生物体特定生物学特性的DNA 序列都应该是独特的。
如果将某一种微生物的特征基因DNA 双链中的一条进行标记,例如用32P 同位素标记,即可制成DNA 探针。
由于DNA 分子杂交时严格遵守碱基配对的原则,通过考查待测样品与标记性DNA 探针能否形成杂交分子,即可判断样品中是否含有此种微生物,并且还可以通过测定放射性强度考查样品中微生物数量。
2 DNA 探针技术研究进展自1975年Southern 首次提出DNA 探针杂交技术以来,DNA 探针技术在许多方面都已获得了改进和发展,并已成为现代分子生物学中一种基本技术。
目前所使用的DNA 探针杂交方法总体上可以分为2类:一是异相杂交(heterogeneous assay )即固相杂交技术;二是同相杂交(homogeneous assay )即液相杂交技术。
另外根据DNA 探针的标记方法可分为放射性标记探针和非放射性标记探针。
2.1 异相杂交技术2.1.1 Southern 印迹法Southern 印迹法(Southern blotting )是最早的DNA 探针杂交技术,由英国分子生物学家Southern 所发明。
Southern 印迹法的全过程见图1。
首先将从待检测样品中提取的DNA 经限制性内切酶降解后,用琼脂糖凝胶电泳进行分离。
将带有DNA 片段的琼脂糖凝胶浸泡在碱中使DNA 变性,然后将变性的DNA 转移到硝酸纤维素膜上,在80℃下烘烤4～6h ,使DNA 牢固地吸附在膜上,然后与放射性标记的DNA 探针进行杂交数小时后,通过洗涤除去未杂交的DNA 探针。
将硝酸纤维素膜烘干后进行放射自显影,杂交结果即可在X 光片上显示出来[4]。
图1 Southern 印迹法原理示意图2.1.2 非放射性DNA 探针最早使用的DNA 探针都是用同位素标记的。
目前,放射性标记探针仍然是许多实验中常用的DNA 探针,其中使用最多的是放射性标记元素32P 。
用来标记的同位素的放射性强度越高,信噪比也就越高,结果越好。
但是32P 有一些其自身难以克服的缺点,一是寿命短,其半衰期只有13d ;二是操作起来比较危险;三是要求有特殊的实验操作设备;四是放射性废弃物的处理十分繁琐。
为此人们研究开发了非放射性DNA 探针检测方法。
目前比较常见的非放射性DNA 探针检测系统是通过酶促反应将特定的底物转变为生色物质或化学发光物质而达到放大信号的目的。
具体操作时大多采用将生物素(bi -o tin )标记的核苷酸掺入到DNA 的方法制备图2 非放射性DNA 探针检测原理示意图探针。
操作过程(见图2)大致如下:(1)将生物素标记的探针杂交到目标DNA 上去;(2)加入抗生物素蛋白(avidin )或链霉抗生物素蛋白(streptavidin );(3)加入一种经生物素标记的酶,如过氧化物酶或碱性磷酸酶;(4)根据不同的酶,加入不同的生色或化学发光的底物,根据颜色变化或化学发光来检测杂交结果[2]。
2.1.3 DNA 生物传感器探针DNA 生物传感器探针技术是近年来发展起来的一项新技术。
目前研究使用的大部分DNA 生物传感器探针的技术原理是将DNA 探针固定在支持体的表面,通过检测DNA 探针与特定的目标DNA 的专一性杂交而产生的光、电等信号的变化考查DNA 探针的杂交情况。
与一般的异相杂交技术相比,DNA 生物传感器探针技术中省去了对DNA 探针进行放射性同位素标记或酶标记的处理。
而且很多DNA 生物传感器装置可以实现对DNA探针杂交过程的实时监测。
目前,人们已用石英晶体微天平、表面等离子体子共振等技术构造DNA 生物传感器[5],获得了较好的结果。
下面以金钦汉等最近报道的γ-干扰素表面等离子体子共振(surface plasmon res -onance ,SPR )DNA 生物传感器为例说明其工作原理及大致过程[5]。
该装置以碘钨灯作光源,同时检测400～800nm 波长范围内反射光强度与入射波长的关系。
利用生物素-亲和素系统的相互作用将DNA 探针固定于金膜表面(见图3),通过测定杂交过程中体系的共振波长的变化值,考查DNA 探针的杂交情况。
图3 利用生物素-亲和素系统固定DNA 探针的原理示意图2.2 同相杂交2.2.1 双探针常规技术固相杂交中,探针非特异结合于支持物表面,降低了灵敏度。
同相杂交技术最早由Heller 和Mirriso n 提出,该项技术的特点是不需要支持物,减少了固定DNA 以及去除未杂交DNA 等操作。
常规的同相杂交技术中使用了2个探针,这2个探针分别与目标DNA 的2个相邻区域互补。
第1个探针在3′末端标记,第2个探针在5′末端标记,利用标记物的光谱特性,使第一标记物为第二标记物的能量供体。
当探针与目标DNA 杂交时,2个探针彼此靠近,通过光吸收或化学反应激发供体标记物,并通过能量转移引起受体标记物的激发,因此通过测定第一标记物发射光的减少或第二标记物发射光的增加即可定量考查DNA 探针的杂交情况[6]。
另外一种双探针同相杂交技术所采用的2个探针的碱基互补,且与目标DNA 上的同一序列相对应。
将一个探针的5′末端标记荧光素,另一互补探针的3′未端标记荧光素淬灭剂。
当无目标DNA 时,两探针结合,荧光素的能量转移至淬灭剂,不产生荧光。
存在目标DNA 时,探针与目标DNA 之间竞争杂交,并在494～496nm 光照下产生荧光。
荧光信号的强度与目标DNA 的浓度成正比[6]。
2.2.2 分子信标探针同相杂交一般同时采用2个标记探针,最近Tyag i等首次建立了分子信标探针(molecular beacon probe),即在同一探针的5′末端标记荧光素,3′末端标记荧光素淬灭剂。
分子信标探针的工作原理如下:当无目标DNA时,DNA探针由于两端碱基的互补配对而形成发夹结构,使荧光素靠近淬灭剂,荧光素接受的能量通过共振转移至淬灭剂,淬灭剂吸收能量后以热量形式散失,结果不产生荧光。
当有目标DNA存在时,由于分子信标探针的噜扑环与目标DNA的碱基互补,因此通过与目标DNA的分子杂交,形成了比发夹结构更加稳定的杂交双链DNA分子,探针的构型同时发生改变,使两臂分开,荧光素和淬灭剂也随之分开,此时在紫外光下,荧光素产生荧光。
Sanjay用与噜扑环完全互补且等长的DNA与分子信标探针杂交,发现当目标DNA中有一个碱基错配或缺失时,均不产生荧光,因此认为只有完全互补的DNA才能与分子信标探针杂交,可见分子信标探针具有高度特异性。
2.3 PCR与DNA探针检测技术通过聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PC R)技术可以特异性扩增出致病菌的某一特定的DNA序列,因此PCR技术常与DNA探针技术联合使用,用于检测样品中微量的病原微生物,这大大提高了DNA 探针检测技术的灵敏度[3]。
由于利用PCR 进行DNA序列扩增时,对模板的要求量很少,因此即使样品中致病菌的数量很小,亦无需进行病菌的分离培养[3]。
PCR与DNA探针结合使用检测样品中致病微生物的一般程序是,首先对待检样品中的目标DNA进行PCR特异性扩增,然后用上述的各种DNA探针检测PCR扩增产物[3]。
利用PCR技术虽然可以显著提高DNA 探针的检测灵敏度,但由于PCR的极度灵敏性,常出现因操作污染而产生假阳性,目前已有一些方法可以防止假阳性的产生,比较简单的方法是将模板的扩增与探针检测放在同一个封闭的试管中进行。
3 DNA探针技术在食品微生物检测中的应用 近年来DNA探针杂交技术在食品微生物检测中的应用研究十分活跃,目前已可以用DNA探针检测食品中的大肠杆菌(Es-cherichia coli)[7]、沙门氏菌(Salmonella)[8]、志贺氏菌(Shigella spp)[9]、耶希氏菌(Yersinia enterocolitica)[10]、李斯特菌(Lis-teria monocytogenes)[11]、金黄色葡萄球菌(S taphylococcus aureus)[12]等。
Wang等对用DNA探针杂交技术检测食品中13种常见的致病菌的一般方法进行了概述[13]。
用DNA探针杂交技术检测食品中微生物的关键是DNA探针的构建。
为了保证检测方法的高度特异性,必须根据具体的检测目标,构造各种不同的DNA探针。
构建检测食品微生物DNA探针的原则是以待检微生物中的特异性保守基因序列为目标DNA,以该序列的互补DNA作为杂交探针。
对一般微生物而言,可以用决定该微生物特有的生理、生化特性的基因序列构建特异性的DNA探针。