引言
近年来,我国发生食物中毒的病例中,70%是由食品引起的。由于食品中的微生物污染是一种严重的、致死率较高的污染,对人类的生命和财产造成的危害已经成为全球性的公共健康问题。在食品加工过程中,每一个环节都存在着病原菌感染的危险,分别以采摘后、二次加工和流入市场的花生及花生加工制品作为样本进行跟踪检测。
1.标准菌株
标准菌株是一类具有溯源性的菌株,通常由专业的菌种保藏机构或权威机构保存下发。标准菌株是微生物检测过程的关键指示剂,作为内部质量控制的一部分,贯穿了食品微生物检测的各个环节。因其具有良好的稳定性和溯源性,在食源性致病微生物检测新方法确认、实验室新进培养基和试剂的测试、仪器设备功能检测、人员及实验室能力验证等方面可起到内部质量控制作用,为保证检测结果的准确性和提高微生物检测技术起到了关键作用。
在国标4789系列中明确规定,在检测食源性致病微生物过程中应将标准菌株作为阴性和阳性对照物。如:一些常见的食源性致病菌如金黄色葡萄球菌、天然矿泉水中粪链球菌等微生物的检验。需要同时培养标准菌株作为阳性对照,目的是控制相同的检测条件和检验过程,得出实验偏差,验证检验结果的准确性,从而有效引导微生物报告的分析和判断。除了作为阳性对照,标准菌株在食品生产过程中还可以起到指示剂的作用。以嗜热脂肪芽孢杆菌为例,该菌可以检验压力灭菌装置的灭菌效果,以嗜热脂肪芽孢杆菌数量差异为指标,可以确定医疗废物回收过程中氯消毒剂剂量。
2质控样品
2.1质控样品研究进展
质控样品是一种具有标准值和不确定度的标准样品。当前我国对于质控样品的研制分为两个方面:一种是不加入基质的质控样品。该质控样品可以直接用于实验室内部质量控制、实验方法可行性的确认等。所制备的阪崎肠杆菌质控样品在4℃冷藏条件下可保存28d,且均匀性好、稳定性高;随着对质控样品研究技术的深入,将大肠杆菌与奶粉、海藻糖等多种保护剂混合后经冷冻干燥制备成可稳定保存半年的质控样品。研制的单核细胞增生李斯特氏菌质控样品与冻干保护剂混合后冻干存活率达到77.78%,制备后210d仍具有稳定性。
另一种质控样品是含有基质的质控样品,为反映在检测过程中的实际检测状况,可以通过使用自然污染产品或人工污染的微生物样品来实现。向基质中添加预定微生物作为当前最佳的方法,研究人员将确定浓度的菌液和冷冻干燥保护剂加入到了不同的基质中。在奶液中添加已知浓度的阪崎肠杆菌,将混合液真空冷冻干燥后制备成基质为冻干奶粉的定量质控样品。以鱼肉粉作为基质,按一定的比例添加混合保护剂,同时添加一定浓度的菌液,制备成均匀性良好的定量质控品。以冻干的绿豆粉为基质,脱脂奶粉为冻干保护剂,将菌悬液与保护剂混匀,通过真空冷冻干燥分别制备出沙门氏菌能力验证阳性质控样品与阴性质控样品,建立有效的沙门氏菌能力验证质控品。
2.2质控样品的制备关键步骤
质控样品的基本制备流程为:将食源性致病菌标准菌株划线接种于最适细菌培养基上,根据菌株特性培养相应的时间,挑取单菌落进行理化检测确定纯度。验证纯度后配制一定浓度的菌悬液,选取该菌合适的冻干保护剂与基质,进行冷冻干燥得到成品,并对其均匀性、稳定性进行验证。然而根据文献得知定量质控样品的关键步骤在于冷冻干燥环节保护剂的选择。一种好的保护剂不仅可以提高微生物的存活率,而且可以提高质控样品的均匀性、稳定性。在质控样品的制备过程中,菌体的存活率作为关键指标。冷冻干燥是最常用的物质保存方法之一,然而,在冷冻干燥过程中会对所冻干的物质的细胞组织结构造成损伤。在此过程中,低温保护剂可以大大减少细胞损伤,所采取的冻干保护剂的差异对不同菌株的存活率是不同的。
2.3质控样品的应用
当前质控样品应用于多种场景:如实验室和科研院所的培养基和试剂的验收、实验室检测能力认证、检测方法确认与验证、检测过程中的阳对照、阴对照、新员工培训考核和能力评价等,因以标准菌株为制备质控样品的原料,检测结果具有可追溯性。制备质控样品是将已知量的待测食源性致病微生物加入各种生物介质中配制而成,通过多种检验定值,因而具有可溯源性。
3分子水平质控品
3.1分子水平质控品的研究进展
分子水平质控品包含很多种,如基因组DNA、含目标基因DNA片段的质粒、RNA全病毒。在食品分子水平检测过程中,含有目标基因DNA片段的质粒应用范围广、适用场景多。快速识别和诊断食源性致病菌对食品工业的发展以及食品安全具有很大的意义。但当前食源性致病菌的检验大多数为传统检测,耗时较长、操作复杂,不能快速鉴别致病菌。当暴发食物中毒事件时,若不能准确、快速确定病原菌,必然会造成无法估量的损失。
质粒DNA质控品是一种被导入食源性致病微生物特异性片段的质粒,在PCR定性检测中可作为阳性参考物质,在PCR定量分析中又可作为标准物,可构建出定量分析的标准曲线。当前,质粒DNA质控品作为基因检测的标准物质受到了广泛关注,这是因为聚合酶链式反应等核酸检测技术的应用在一定程度上规避了传统检测方法的弊端。通过构建含有致病菌毒力基因的重组质粒,从而快速检测食源性致病菌
3.2分子水平质控品的制备关键步骤
提取食源性微生物标准菌株的全基因组DNA,以此作为模板用合成的引物进行扩增,扩增后将目的片段进行回收;将回收的各个基因片段克隆至载体上,以此构建出含有基因的重组质粒;应用PCR和测序对重组质粒进行验证,将转化成功的重组质粒进行质粒提取并保存,将提取的质粒制成冻干粉,即初步得到用于检测的食源性菌的DNA质控品。对含有毒力基因的质粒标准物质的纯度、浓度以及准确性进行检验,按照要求检测DNA质控品的均匀性、稳定性以及与多家实验室合作对其进行定值。定值后通过均匀性、稳定性等性质确定质控品的不确定度。
3.3分子水平质控品的应用
在分子生物学检验过程中,质粒DNA标准物质,即含有待检测目的基因特异性片段的重组质粒分子,常用来作为阳性对照物和质控物,现已被普遍使用。在食源性致病微生物分子生物学检测及鉴定方面,例如,ISO相关标准中,利用PCR快速检测技术以及食品微生物免疫学检测方法来实现致病微生物的确认,其原理是通过利用目标微生物的反应结果来对检验方法的适用性进行评估。同时,在分子生物学检验活动中,把含有目标生物的DNA片段作为阳性质控样品,来进行监控整个实验流程中的各个操作环节。
4.结束语
综上所述,微生物检测技术的种类很多,其中微生物广谱技术、免疫荧光技术、微生物传感器技术、微生物芯片技术等都是目前广泛采用的检测技术。不同类型的检测技术在食品检验中的作用也是不一样的,因此,在实际的食品检验过程中,要根据具体情况选用相应的技术,以保证微生物的检测精度。
参考文献
[1]关艳平.微生物检测技术在食品检验中的应用分析[J].中国食品,2021,(19):98-99.
[2]黄少文.食品检测中的快速检测技术探讨[J].食品安全导刊,2021,(26):61-62.