現代分子生物學技術在食品和藥品微生物檢測中的應用
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食品和藥品與人們的生活密切相關,關乎人的健康和生活質量。為滿足人們社會對食品及藥品的大量需求,各種食品和藥品生產公司逐漸出現,它們的生產工藝和生產條件各有不同,產品質量也就無法得到保障。經過多次實踐檢驗發現,現代分子生物學技術為產品質量檢驗提供了眾多高效的、便捷的、靈敏的方法,可應用于食品和藥品的微生物檢測中。
一、多聚酶鏈式反應(PCR擴增)技術
PCR擴增是模擬體內環境在機體外進行的DNA復制過程。具體的復制過程分為三個步驟:首先是高溫DNA模板變形,雙鏈變成單鏈;然后降溫復性,引物和模板結合,完成復制過程;最后在DNA聚合酶和四種脫氧核苷酸存在的情況下合成與模板互補的DNA。
用PCR擴增的方法可以在極短時間內大量擴增生產食品和藥品的微生物的遺傳物質,可以很便利地確定其安全性以及是否符合生產要求,優點非常突出。然而它也存在一些弊端:由于擴增速度快,很容易受外援污染物的干擾而呈現假陽性;其對溫度的要求較嚴格,需要嚴格控制溫度和加熱時間;對技術水平的要求較高,需要提取到較純凈的微生物DNA。
二、免疫技術
免疫技術是將現代分子生物學應用于醫學的成果,包含多種高效、實用的技術方法。
首先是酶聯免疫分析技術,其在生物科學、食品安全、醫藥衛生等領域應用的極為廣泛。這是一種普遍適用的檢測菌株產物的方式,用該方法既可以確定微生物的產物是什么,還可以結合特定軟件根據信號強度定量測定產物的量。
其次是免疫印刷技術,也叫蛋白質印跡,是一種借助特異性抗體鑒定抗原的有效方法。先用凝膠電泳的方法將微生物中的蛋白質分離、純化到凝膠膜上,然后再將凝膠膜上的條帶原位轉移至硝酸纖維素膜上,最后將膜表面的蛋白質再用抗原抗體反應進行特異性檢驗。
最后是流式細胞術,該方法能快速精確地測量通過檢測區液流中細胞、大分子、乳膠滴等其他粒子,可定量分析細胞表面和細胞內抗原,以及對細胞分子水平的核酸含量的測定,預示細胞的生理狀態。將流式細胞術用于檢測食品和藥品微生物檢測中,可以在短期內進行大體積液體的檢測,時間短、成本低、準確度高。
三、凝膠電泳技術
凝膠電泳技術被廣泛應用于分子生物學、遺傳學、生物化學,以及提純和檢測蛋白質及核酸等帶電粒子。常見的凝膠電泳有聚丙烯酰胺凝膠電泳和瓊脂糖凝膠電泳,將聚丙烯酰胺或者瓊脂糖在特定濃度的緩沖溶液中制成具有空間網狀空隙的凝膠狀物質,作為生物大分子的載體;將微生物提取液加到凝膠上,外加一定強度的電壓,因生物大分子帶負電所以會在電場力的作用下向正極移動,而分子量的大小會影響移動速率,因此凝膠電泳結束后微生物細胞內提取物就分布在凝膠的不同位置;然后用高強度熒光染料溴化乙錠進行染色,使蛋白質條帶呈現肉眼可見的藍色,再與標準譜帶進行對比即可確定微生物細胞內的蛋白質種類,進而確定生產菌株是否符合要求。
四、基因測序技術
基因測序對人類生活有重要的促進作用,可以有效預防、治療基因疾病,可以制作基因芯片?,F代分子生物學常用的基因測序技術主要為雙脫氧鏈(ddNTP)末端終止法,對提取的微生物DNA進行擴增時,除提供正常的原料脫氧核苷酸( dNTP)外,還提供各種類似于dNTP的ddNTP,當雙脫氧核苷酸代替正常的脫氧核苷酸參與復制時,DNA復制立即停止。這樣我們就可以獲得多條長度不一的DNA短鏈,然后進行對比、檢測,進而獲得微生物的基因序列。這種檢測方法比較準確,也較為靈敏,但工作量較大。
可見,現代分子生物學技術在食品和藥品微生物安全檢測中發揮著重要作用,為食品和藥品安全性檢測提供了技術和方法的指導,保證了人們的健康與福祉,具有顯著的優點。然而,不可否認,雖然分子生物學已經進入了較高的發展水平,但仍然具有一些弊端,各種方法技術有一定的限制或者弊端,需要我們繼續深入地研究、探索、改進,不斷促進現代分子生物學的提高,更好地服務于我們的生產和生活。
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