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现代分子生物学技术在食品和药品微生物检测中的应用

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  食品和药品与人们的生活密切相关,关乎人的健康和生活质量。为满足人们社会对食品及药品的大量需求,各种食品和药品生产公司逐渐出现,它们的生产工艺和生产条件各有不同,产品质量也就无法得到保障。经过多次实践检验发现,现代分子生物学技术为产品质量检验提供了众多高效的、便捷的、灵敏的方法,可应用于食品和药品的微生物检测中。
  一、多聚酶链式反应(PCR扩增)技术
  PCR扩增是模拟体内环境在机体外进行的DNA复制过程。具体的复制过程分为三个步骤:首先是高温DNA模板变形,双链变成单链;然后降温复性,引物和模板结合,完成复制过程;最后在DNA聚合酶和四种脱氧核苷酸存在的情况下合成与模板互补的DNA。
  用PCR扩增的方法可以在极短时间内大量扩增生产食品和药品的微生物的遗传物质,可以很便利地确定其安全性以及是否符合生产要求,优点非常突出。然而它也存在一些弊端:由于扩增速度快,很容易受外援污染物的干扰而呈现假阳性;其对温度的要求较严格,需要严格控制温度和加热时间;对技术水平的要求较高,需要提取到较纯净的微生物DNA。
  二、免疫技术
  免疫技术是将现代分子生物学应用于医学的成果,包含多种高效、实用的技术方法。
  首先是酶联免疫分析技术,其在生物科学、食品安全、医药卫生等领域应用的极为广泛。这是一种普遍适用的检测菌株产物的方式,用该方法既可以确定微生物的产物是什么,还可以结合特定软件根据信号强度定量测定产物的量。
  其次是免疫印刷技术,也叫蛋白质印迹,是一种借助特异性抗体鉴定抗原的有效方法。先用凝胶电泳的方法将微生物中的蛋白质分离、纯化到凝胶膜上,然后再将凝胶膜上的条带原位转移至硝酸纤维素膜上,最后将膜表面的蛋白质再用抗原抗体反应进行特异性检验。
  最后是流式细胞术,該方法能快速精确地测量通过检测区液流中细胞、大分子、乳胶滴等其他粒子,可定量分析细胞表面和细胞内抗原,以及对细胞分子水平的核酸含量的测定,预示细胞的生理状态。将流式细胞术用于检测食品和药品微生物检测中,可以在短期内进行大体积液体的检测,时间短、成本低、准确度高。
  三、凝胶电泳技术
  凝胶电泳技术被广泛应用于分子生物学、遗传学、生物化学,以及提纯和检测蛋白质及核酸等带电粒子。常见的凝胶电泳有聚丙烯酰胺凝胶电泳和琼脂糖凝胶电泳,将聚丙烯酰胺或者琼脂糖在特定浓度的缓冲溶液中制成具有空间网状空隙的凝胶状物质,作为生物大分子的载体;将微生物提取液加到凝胶上,外加一定强度的电压,因生物大分子带负电所以会在电场力的作用下向正极移动,而分子量的大小会影响移动速率,因此凝胶电泳结束后微生物细胞内提取物就分布在凝胶的不同位置;然后用高强度荧光染料溴化乙锭进行染色,使蛋白质条带呈现肉眼可见的蓝色,再与标准谱带进行对比即可确定微生物细胞内的蛋白质种类,进而确定生产菌株是否符合要求。
  四、基因测序技术
  基因测序对人类生活有重要的促进作用,可以有效预防、治疗基因疾病,可以制作基因芯片。现代分子生物学常用的基因测序技术主要为双脱氧链(ddNTP)末端终止法,对提取的微生物DNA进行扩增时,除提供正常的原料脱氧核苷酸( dNTP)外,还提供各种类似于dNTP的ddNTP,当双脱氧核苷酸代替正常的脱氧核苷酸参与复制时,DNA复制立即停止。这样我们就可以获得多条长度不一的DNA短链,然后进行对比、检测,进而获得微生物的基因序列。这种检测方法比较准确,也较为灵敏,但工作量较大。
  可见,现代分子生物学技术在食品和药品微生物安全检测中发挥着重要作用,为食品和药品安全性检测提供了技术和方法的指导,保证了人们的健康与福祉,具有显著的优点。然而,不可否认,虽然分子生物学已经进入了较高的发展水平,但仍然具有一些弊端,各种方法技术有一定的限制或者弊端,需要我们继续深入地研究、探索、改进,不断促进现代分子生物学的提高,更好地服务于我们的生产和生活。
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