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　　食品檢驗(yàn)論文食品檢測畢業(yè)論文

　　現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

　　摘 要：本文對(duì)在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用的幾種典型的現(xiàn)代生物技術(shù)進(jìn)行了綜述。主要包括免疫技術(shù)、酶技術(shù)、核酸探針技術(shù)、多聚酶鏈反應(yīng)技術(shù)、基因芯片技術(shù)和免疫傳感器技術(shù)在食品基本成分、食品添加劑、食品中污染物質(zhì)、生物活性物質(zhì)及微生物等的檢測中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：現(xiàn)代 生物檢測技術(shù) 食品檢驗(yàn)

　　1.現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用的意義

　　食品檢驗(yàn)檢測對(duì)于保障食品安全、促進(jìn)食品生產(chǎn)水平都起著及其重要的作用。長期以來獲得廣泛應(yīng)用的物理、化學(xué)、儀器等檢測方法，由于存在某些局限，已不能滿足現(xiàn)代食品檢測的需要，隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們已逐步認(rèn)識(shí)到生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的重要作用及其意義。

　　生物技術(shù)檢測方法以自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在食品檢驗(yàn)中顯示出巨大的應(yīng)用潛力，其應(yīng)用幾乎涉及到了食品檢驗(yàn)的各個(gè)方面，包括食品的品質(zhì)評(píng)價(jià)、質(zhì)量監(jiān)督、生產(chǎn)過程的質(zhì)量監(jiān)控及食品科學(xué)研究。

　　生物技術(shù)檢測方法不僅具有特異的生物識(shí)別功能、極高的選擇性，而且它可與現(xiàn)代的物理化學(xué)方法相結(jié)合，產(chǎn)生一些簡單、結(jié)果精確、靈敏、專一、微量和快速、成本低廉的檢測方法，因此其在食品檢驗(yàn)中占有越來越重要的地位。

　　2.在食品檢驗(yàn)中應(yīng)用的幾種生物檢測技術(shù)

　　2.1 免疫法

　　免疫法是最靈敏的生物檢測方法，具有高特異性和高靈敏性(靈敏度可達(dá)1ppb，1ppm)、操作簡便、再現(xiàn)性好，應(yīng)用前景看好。用免疫法可進(jìn)行蛋白質(zhì)檢測，由于不同蛋白質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)差別極小，只能通過各種免疫方法或標(biāo)記探針法加以區(qū)別。

　　2.1.1 熒光抗體法

　　將熒光抗體溶液滴加于固定的標(biāo)本上，一定時(shí)間后用緩沖液沖洗，若有相應(yīng)抗原存在，即與熒光抗體結(jié)合，在熒光顯微鏡下即可看到發(fā)熒光的抗體復(fù)合物。熒光抗體法在微生物污染鑒定中經(jīng)常使用，最常用于沙門氏菌的檢測。

　　2.1.2 放射免疫法

　　靈敏度高，但操作相對(duì)復(fù)雜，放射免疫法同位素半衰期短，保存及操作不便。目前應(yīng)用情況受到限制。

　　2.1.3 酶聯(lián)免疫吸附法

　　是一種基本的酶免疫檢測方法，其選擇性好、靈敏度高、快速、易操作、結(jié)果判斷客觀準(zhǔn)確、實(shí)用性強(qiáng)。酶免疫法和其他免疫法一樣，都是以抗體和抗原的特異性結(jié)合為基礎(chǔ)的。以酶或輔酶為標(biāo)記物，標(biāo)記抗原或抗體，用酶促反應(yīng)的放大作用來顯示初級(jí)免疫學(xué)反應(yīng)。

　　酶聯(lián)免疫吸附法除可檢測食品中的毒素、殘留農(nóng)藥及微生物外還可用于營養(yǎng)素的測定。

　　2.1.4 凝集反應(yīng)法

　　當(dāng)有電解質(zhì)存在時(shí)，顆粒狀的抗原與其特異性的抗體結(jié)合并生成可見凝集塊的反應(yīng)稱為凝集反應(yīng)，有直接反應(yīng)和間接反應(yīng)法。利用凝集反應(yīng)可測定抗體的效價(jià)，也可用于細(xì)菌、病毒等的分類。

　　2.1.5 沉淀反應(yīng)法

　　沉淀反應(yīng)法常見的是一種瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)。單向擴(kuò)散是利用不同抗原抗體在瓊脂中不同的擴(kuò)散速度而會(huì)在瓊脂中出現(xiàn)幾條相互分離的沉淀帶。雙向擴(kuò)散則是利用抗原抗體都向中間層———瓊脂擴(kuò)散而形成沉淀帶，根據(jù)分離沉淀帶的數(shù)量可確定抗原抗體種類。

　　2.1.6 免疫擴(kuò)散法

　　利用蛋白質(zhì)在半固體基質(zhì)上的擴(kuò)散作用，使抗原和抗體在濃度比例合適的部位產(chǎn)生沉淀帶或沉淀環(huán)，從而檢測蛋白質(zhì)。如血清中IgG、IgA、IgM含量的測定。

　　2.1.7 免疫電泳法

　　免疫電泳法是將電泳和瓊脂擴(kuò)散沉淀反應(yīng)相結(jié)合的一種方法，即先將血清或蛋白質(zhì)抗原在瓊脂凝膠中進(jìn)行電泳。帶電的蛋白質(zhì)抗原向負(fù)極移動(dòng)，加入抗血清后，不同區(qū)點(diǎn)的抗原再與抗體進(jìn)行沉淀，當(dāng)相應(yīng)抗原抗體接觸，在適當(dāng)比例下形成弧形沉淀帶，根據(jù)沉淀帶的位置對(duì)蛋白質(zhì)的各組分進(jìn)行檢測。如免疫球蛋白含量的測定。

　　2.2 酶檢測法

　　酶檢測法就是用酶來測定某些用一般化學(xué)方法難于檢測的食品成分的含量或測定食品中某些特殊酶的活性或含量。其最大特點(diǎn)就是特異性強(qiáng)。所以常用于分析結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)比較相近的同類物質(zhì)的分別鑒定。如測定食品中殘存有機(jī)農(nóng)藥的含量、微生物污染或了解食品的制備、保存情況。

　　酶檢測法的樣品一般不需要進(jìn)行很復(fù)雜的預(yù)處理，由于酶的催化效率很高，反應(yīng)條件溫和，酶檢測法的檢測速度也比較快。常用的有以下方法：

　　2.2.1 終點(diǎn)測定法

　　在以待測物質(zhì)為底物的酶反應(yīng)中，如果使底物能夠接近完全地轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物，而且底物或產(chǎn)物又具有某種特征性質(zhì)，通過直接測定轉(zhuǎn)化前后底物的減少量、產(chǎn)物的增加量或輔酶的變化等就可以定量待測物質(zhì)。

　　2.2.2 動(dòng)力學(xué)測定法

　　在反應(yīng)體系中精確加入一定數(shù)量的酶，測定反應(yīng)物或產(chǎn)物變化的速度。測定的參數(shù)可以是吸光度、熒光度、pH值等。

　　2.2.3 多酶偶聯(lián)測定法

　　當(dāng)被測定的底物或反應(yīng)產(chǎn)物沒有易于檢測的物理化學(xué)手段時(shí)，可采用兩種或兩種以上的酶進(jìn)行連續(xù)式或平行式的偶聯(lián)反應(yīng)，使底物通過兩步或多步反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為易于檢測的產(chǎn)物，從而測定待測物質(zhì)的含量。例如葡萄糖的定量測定。

　　2.2.4 利用輔酶作用或抑制劑作用測定法

　　如果待測物質(zhì)可作為某種酶專一的輔酶或抑制劑，則這種物質(zhì)的濃度和將其作為輔酶或抑制劑的酶的反應(yīng)速度之間有一定關(guān)聯(lián)，因此通過測定該酶的反應(yīng)速度就能進(jìn)行這種物質(zhì)的定量。嘌呤、核甙酸、維生素、輔酶及食品中農(nóng)藥、殺蟲劑的檢驗(yàn)可用此法。

　　2.2.5 通過酶反應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)的高靈敏度測定法

　　對(duì)于極微量的物質(zhì)進(jìn)行酶法檢測時(shí)，由于靈敏度的原因，在很多情況下不能應(yīng)用通常的終點(diǎn)測定法，可設(shè)計(jì)一個(gè)酶反應(yīng)循環(huán)系統(tǒng)來提高檢測靈敏度。

　　2.2.6 酶標(biāo)免疫檢測法

　　抗體與相應(yīng)的抗原具有選擇和結(jié)合的雙重功能。若要測定樣品中抗原的含量，就將酶與待測定抗原的對(duì)應(yīng)抗體結(jié)合在一起，制成酶標(biāo)抗體。然后將酶標(biāo)抗體與樣品液中待測抗原，通過免疫反應(yīng)結(jié)合在一起，形成酶—抗體—抗原復(fù)合物，通過測定復(fù)合物中酶的含量就可得出待測抗原的含量。此法可用于食品的污染檢測，尤其適用于毒素的快速檢測。

　　2.2.7 放射性同位素測定法

　　酶的活性可以采用同位素標(biāo)記的底物進(jìn)行測量。經(jīng)酶解后隨時(shí)間所生成的放射性產(chǎn)物含量與酶的濃度成正比。也可用放射性同位素的底物在酶的作用下得到的產(chǎn)物，分離測定產(chǎn)物的同位素含量。此法可用于需要進(jìn)行極微量的分析或因新發(fā)現(xiàn)的酶還未找到適當(dāng)?shù)姆治龇〞r(shí)的測定。

　　2.4 核酸探針技術(shù)

　　核酸探針技術(shù)又名基因探針技術(shù)或核酸分子雜交技術(shù)，具有敏感性高(可檢出10-9—10-12的核酸)和特異性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。兩條不同來源的核酸鏈如果具有互補(bǔ)的堿基序列，就能夠特異性的結(jié)合而成為分子雜交鏈。據(jù)此，可在已知的DNA或RNA片段上加上可識(shí)別的標(biāo)記(如同位素標(biāo)記、生物素標(biāo)記等)，使之成為探針，用以檢測未知樣品中是否具有與其相同的序列，并進(jìn)一步判定其與已知序列的同源程度。

　　核酸探針技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于進(jìn)出口動(dòng)植物及其產(chǎn)品的檢驗(yàn)。用于檢驗(yàn)食品中一些常見的致病菌及產(chǎn)毒素菌，如大腸桿菌、沙門氏菌等多種病原體的檢驗(yàn)。近年來，放射性同位素標(biāo)記的核酸探針正越來越多地用于產(chǎn)腸毒素性大腸桿菌的快速檢測。

　　2.5 多聚酶鏈反應(yīng)技術(shù)

　　多聚酶鏈反應(yīng)技術(shù)是一種極敏感的分子生物學(xué)方法，是一項(xiàng)DNA體外擴(kuò)增技術(shù)，在體外對(duì)特定的雙鏈DNA片段進(jìn)行高效擴(kuò)增，故又稱基因體外擴(kuò)增法。

　　多聚酶鏈反應(yīng)技術(shù)快速、特異、敏感，在食品中致病菌的檢測方面具有很大的應(yīng)用潛力。如可用于單核細(xì)胞增多癥李氏桿菌、金黃色葡萄球菌、頑固性梭狀芽胞桿菌、沙門氏菌等的檢測。

　　2.6 基因芯片技術(shù)

　　基因芯片技術(shù)能同時(shí)將大量探針固定于支持物上，可以一次性對(duì)樣品大量序列進(jìn)行檢測和分析，從而解決了傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術(shù)的操作繁雜、自動(dòng)化程度低、操作序列數(shù)量少、檢測效率低等不足，是一種在生物技術(shù)產(chǎn)品檢測中極有發(fā)展前景和應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)，也是近年來國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，基因芯片檢測技術(shù)完全可能成為21世紀(jì)最具活力的檢測技術(shù)之一。

　　基因芯片檢測技術(shù)可以判斷該植物是否含有外來的基因序列，而鑒定該植物是否為生物技術(shù)作物。

　　2.7 免疫傳感器

　　免疫傳感器是根據(jù)生物體內(nèi)抗原-抗體特異性結(jié)合并導(dǎo)致化學(xué)變化而設(shè)計(jì)的生物傳感器，其主要由感受器、轉(zhuǎn)換器和放大器組成。免疫傳感器是多學(xué)科邊緣交叉的產(chǎn)物，其研究涉及到電化學(xué)、物理、生物、免疫學(xué)和計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)。

　　免疫傳感器主要有:酶免疫傳感器、電化學(xué)免疫傳感器(電位型、電流型、電導(dǎo)型、電容型)、光學(xué)免疫傳感器(標(biāo)記型、非標(biāo)記型)、壓電晶體免疫傳感器、表面等離子共振型免疫傳感器和免疫芯片等。

　　基于抗原-抗體特異性結(jié)合的工作原理，免役傳感器在食品檢測中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)生物性危害的檢測。如可用于致病菌、生物毒素、農(nóng)藥、獸藥等的檢測。

　　3.現(xiàn)代生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)展

　　當(dāng)今食品檢驗(yàn)趨向于簡便、快捷、靈敏和微量化?，F(xiàn)代生物技術(shù)以其自身的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在食品檢驗(yàn)中顯示出巨大的應(yīng)用潛力，已引起分析化學(xué)家和生物學(xué)家的濃厚興趣，并已獲得廣泛的應(yīng)用，前景廣闊。國外生物技術(shù)在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用研究已比較系統(tǒng)、完整、成熟，國內(nèi)由于各種條件的限制，目前實(shí)際應(yīng)用并不多。生物技術(shù)要在食品檢驗(yàn)中取得更加廣泛的應(yīng)用，仍需在價(jià)格、效能、方便、實(shí)用性和可靠性方面進(jìn)行深入的研究。

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