鐘婷婷
(廣東省汕尾市質(zhì)量計(jì)量監(jiān)督檢測所,廣東汕尾 516600)
食品安全一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn),而微生物污染是食品安全問題的主要原因之一。為了確保食品安全,食品微生物檢測技術(shù)的發(fā)展和質(zhì)量控制尤為重要。利用微生物檢測技術(shù)能夠迅速、準(zhǔn)確地檢測食品中的微生物污染情況,并及時(shí)采取相應(yīng)措施進(jìn)行處理,從源頭上保障消費(fèi)者的身體健康。在如今食品微生物檢測要求越來越高的背景下,對相關(guān)檢測技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施進(jìn)行探究具有重要意義。
微生物包括細(xì)菌、霉菌、病毒等,廣泛存在于自然界中。有害微生物污染食品后,會(huì)影響食品質(zhì)量。例如,霉菌會(huì)導(dǎo)致面包、果蔬等食品發(fā)霉,而細(xì)菌則會(huì)引發(fā)肉類、海鮮等食品產(chǎn)生異味。某些微生物可以在食品中繁殖并釋放有毒物質(zhì),進(jìn)而導(dǎo)致人們食用后出現(xiàn)食物中毒。常見的微生物如沙門氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌等都可能引發(fā)人體消化系統(tǒng)不適甚至產(chǎn)生嚴(yán)重的危害。
傳統(tǒng)培養(yǎng)法是一種常用的食品微生物檢測技術(shù),其原理是將食品樣品接種于含有適宜營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基上,并提供適宜的環(huán)境條件使微生物能夠生長和繁殖,通過觀察培養(yǎng)基上出現(xiàn)的生長菌落,并進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定和計(jì)數(shù)來確定食品中存在的微生物類型和數(shù)量[1]。在具體的應(yīng)用中,傳統(tǒng)培養(yǎng)法引申出多種具體檢測方法,如表面計(jì)數(shù)法主要是將液態(tài)或半固態(tài)的食品樣品均勻地涂布在含有特定培養(yǎng)基的瓊脂平板上,并進(jìn)行培育,最終根據(jù)瓊脂平板表面上形成的菌落數(shù)量來估計(jì)原始樣品中微生物的個(gè)數(shù)。而液體恒溫共振分析法是將食品樣品加入含有適宜培養(yǎng)基的液體培養(yǎng)物中,并在恒溫?fù)u床等設(shè)備上恒溫?fù)u動(dòng)培養(yǎng)。搖動(dòng)過程中,微生物會(huì)在液體中懸浮并呈現(xiàn)一定的混濁度。
傳統(tǒng)培養(yǎng)法可以檢測多種不同類型的微生物,包括細(xì)菌、真菌等,同時(shí)可以提供詳細(xì)的菌落形態(tài)描述,進(jìn)而經(jīng)過進(jìn)一步分離純化完成鑒定。該方法成本低、操作簡單。但是針對某些需求復(fù)雜或?qū)μ囟ōh(huán)境條件依賴較高的微生物,傳統(tǒng)培養(yǎng)法無法滿足相關(guān)檢測要求。同時(shí),該方法需要較長的培養(yǎng)時(shí)間,通常需要24 ~48 h 或更長時(shí)間才能得到結(jié)果。
分子生物學(xué)檢測方法是一種基于生物分子的特異性識別和擴(kuò)增原理的微生物檢測技術(shù),它通過檢測微生物基因組中的特定目標(biāo)序列來確定食品樣品中存在的微生物種類和數(shù)量,并能夠提供更快速、靈敏和準(zhǔn)確的結(jié)果。①聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction,PCR)。PCR 技術(shù)是最常用且廣泛應(yīng)用于食品微生物檢測領(lǐng)域的分子生物學(xué)方法之一,該方法利用酶體系在適當(dāng)溫度條件下,通過連續(xù)進(jìn)行3 個(gè)步驟(變性、退火和延伸)來擴(kuò)增目標(biāo)DNA 或RNA 序列。其后可使用凝膠電泳等技術(shù)對擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測和分析。②限制性片段長度多態(tài)性方法(Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP)。該方法通過PCR 擴(kuò)增目標(biāo)DNA 片段后,使用限制性內(nèi)切酶切割生成不同長度的DNA 片段。因?yàn)椴煌瑯颖局械腄NA 序列可能存在差異,所以在某些位置上限制性內(nèi)切酶的切割位點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化,從而導(dǎo)致不同樣本之間產(chǎn)生不同長度的DNA 片段。這些不同長度的DNA 片段可以通過凝膠電泳分離。通過比較不同樣本中生成的DNA 片段長度差異,可以推斷樣本之間是否存在遺傳差異。
分子生物學(xué)檢測方法可以檢測到極低濃度的微生物,并能夠識別多種微生物種類。同時(shí),相較于傳統(tǒng)培養(yǎng)法,分子生物學(xué)檢測方法通常能夠在幾小時(shí)內(nèi)得到結(jié)果,檢測步驟較少,無須煩瑣的培養(yǎng)步驟。但是,這種方法也存在一定不足,比如需要特殊設(shè)備和試劑,購買和維護(hù)成本較高。樣品提純、富集和純化等前處理步驟,對檢測流程管理及人員專業(yè)要求較高。
分子ATP 生物發(fā)光法是一種基于三磷酸腺苷(Adenosine Triphosphate,ATP)的特異性檢測原理的微生物快速檢測技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,被檢測樣品中如細(xì)菌、霉菌等微生物或其他生物細(xì)胞存在時(shí),通常會(huì)含有ATP 分子。在采用分子ATP 生物發(fā)光法進(jìn)行檢測時(shí),添加螢光素酶(Luciferase)和底物鞘氨醇(D-luciferin),當(dāng)螢光素酶與底物接觸并活化時(shí),它會(huì)將底物D-luciferin 和存在的ATP 催化轉(zhuǎn)化為氧化的D-luciferin,同時(shí)釋放出大量的能量。這種能量釋放過程伴隨著典型的生物發(fā)光反應(yīng),產(chǎn)生可見光。這個(gè)發(fā)光是即時(shí)且強(qiáng)烈的,并且與存在的ATP 分子數(shù)量成正比[2]。使用光學(xué)儀器(如熒光分光光度計(jì))來測量樣品中生成的發(fā)光強(qiáng)度,并將其與標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行比較,以確定樣品中存在的微生物數(shù)量。
分子ATP 生物發(fā)光法可以檢測到低至數(shù)百個(gè)微生物細(xì)胞所釋放出的ATP,在短時(shí)間內(nèi),測試結(jié)果可以反映微生物的活動(dòng)情況。另外,相較于其他方法,該方法不需要液體富集、提純或培養(yǎng)等復(fù)雜前處理。盡管該方法能夠快速確定食品樣品微生物污染程度,但無法明確識別具體的微生物類型。同時(shí),存在于食品中的某些成分或化合物,如某些清潔劑、防腐劑等可能會(huì)對ATP 酶催化反應(yīng)產(chǎn)生抑制作用,從而影響檢測結(jié)果。底物試劑中的ATP 以及存在于環(huán)境中一些非微生物源的ATP也會(huì)導(dǎo)致假陽性結(jié)果發(fā)生。
嚴(yán)格做好質(zhì)量控制,通過設(shè)置合適的參照標(biāo)準(zhǔn)、方法驗(yàn)證和環(huán)境監(jiān)管等手段,有助于提高檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。正確的質(zhì)量控制過程能夠排除測試誤差或技術(shù)問題導(dǎo)致的不確定因素,以保證檢測結(jié)果的可靠性[3]。
為了保證食品微生物檢測質(zhì)量,通常需要考慮實(shí)驗(yàn)操作中的影響因素,如環(huán)境條件、試劑、儀器設(shè)備等。同時(shí),針對富集過程中的微生物生長,可以優(yōu)化富集培養(yǎng)基的成分和溫度參數(shù)。通過調(diào)整富集時(shí)間和培養(yǎng)條件,可以最大限度地增加目標(biāo)微生物的數(shù)量,并提高檢測效率[4]。根據(jù)目標(biāo)微生物種類和檢測要求,選擇合適的檢測方法。例如,選擇PCR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對特定目標(biāo)序列的快速、靈敏性檢測;而傳統(tǒng)培養(yǎng)方法則可以提供目標(biāo)微生物的可培養(yǎng)計(jì)數(shù)。權(quán)衡不同方法的優(yōu)缺點(diǎn),并根據(jù)具體需求進(jìn)行選擇。另外,為有效控制檢測質(zhì)量,可以引入內(nèi)部質(zhì)量控制樣本(如陽性對照和陰性對照),以評估實(shí)驗(yàn)流程的準(zhǔn)確性和一致性。
在檢測過程中,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量控制措施可以提高檢測的準(zhǔn)確性,避免對異常結(jié)果的重復(fù)試驗(yàn),從而有助于提高工作效率,減少資源和時(shí)間的浪費(fèi)。同時(shí),通過建立標(biāo)準(zhǔn)化的工作流程,并優(yōu)化樣品處理步驟,可以提高檢測效率。一致的流程可以節(jié)省時(shí)間,并使整個(gè)檢測過程更加高效。除此之外,質(zhì)量控制要求建立嚴(yán)格的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和質(zhì)量評估程序,以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和一致性。通過監(jiān)測、審查和評估檢測結(jié)果,可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在問題,并采取糾正措施,減少數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的發(fā)生。
嚴(yán)格確保樣品采集操作符合標(biāo)準(zhǔn)要求,對于避免外源性污染、確保檢測結(jié)果的代表性具有重要意義。對于特定微生物的檢測,還需根據(jù)其生存要求選擇適當(dāng)?shù)谋4鏃l件,以保持樣品在運(yùn)輸和存儲(chǔ)過程中的穩(wěn)定性[5]。
樣品預(yù)處理環(huán)節(jié)中,不僅需要消除如抑菌劑、離子等潛在干擾因素,還應(yīng)防止交叉感染。對于固體樣品,比如肉類、蔬菜、奶制品等,通常進(jìn)行切割、破碎或混合均勻。對于液體樣品,比如汁液、原料等,則需要適當(dāng)攪拌或搖動(dòng),確保樣本中微生物分散均勻。在預(yù)處理過程中,應(yīng)注意保持操作臺(tái)衛(wèi)生無污染。
在采用傳統(tǒng)培養(yǎng)法進(jìn)行食品微生物檢測時(shí),培養(yǎng)基為微生物的生長提供必需的營養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境。為了提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性,在培養(yǎng)基選擇上應(yīng)參照國家或地方標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),培養(yǎng)基配制也需要按照固定比例和程序進(jìn)行,并注意無菌操作以避免交叉污染。
設(shè)置好對照組,便于對樣品的實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。為此,在每個(gè)批次檢測中設(shè)置合適的陰性對照和陽性對照樣品,以排除干擾因素的影響,提升方法的準(zhǔn)確性。同時(shí),注意對對照樣本的保存和管理,確保其在整個(gè)檢測過程中不被污染。
在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)進(jìn)行必要的儀器校準(zhǔn)、清洗工作,保持儀器設(shè)備的良好狀態(tài),正確使用并加強(qiáng)日常維護(hù)等,以保證儀器的正常運(yùn)行[6]。同時(shí),操作人員需要熟悉儀器設(shè)備的使用方法,并按照操作手冊或標(biāo)準(zhǔn)操作程序進(jìn)行操作。例如,在PCR 儀器中,涉及樣品裝載、反應(yīng)條件設(shè)置、實(shí)時(shí)監(jiān)測等方面都需要按照規(guī)定來進(jìn)行。并且,可以定期使用已知濃度或含量的質(zhì)量控制樣本來驗(yàn)證儀器的性能和準(zhǔn)確性。比如,針對光譜分析儀,使用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定期校驗(yàn)可以確保儀器的準(zhǔn)確度和一致性。另外,要定期對儀器設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),如更換耗材、校準(zhǔn)儀器參數(shù)、清潔濾網(wǎng)等。例如,高效液相色譜(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)設(shè)備在每次使用后要沖洗系統(tǒng),定期更換柱子,以確保分離效果和檢測信號穩(wěn)定。
綜上所述,合理的質(zhì)量控制對于食品安全具有重要意義。良好的質(zhì)量控制能夠降低數(shù)據(jù)誤差,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),提高效率,并降低檢測成本。同時(shí),能提升人員的檢測能力,增強(qiáng)人們對食品微生物檢測實(shí)驗(yàn)室的認(rèn)可度。保障食品安全是現(xiàn)代社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的重要前提,因此在食品微生物檢測中應(yīng)更加重視質(zhì)量控制,并持續(xù)優(yōu)化和改進(jìn)相關(guān)流程,以確保檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。