快檢技術在食品安全監管的運用

時間:2022-11-28 03:19:57

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快檢技術在食品安全監管的運用

摘要:介紹了各種食品快檢技術,包括:化學比色法、酶聯免疫法、免疫膠體金試紙、熒光定量PCR技術、生物芯片、生物化學發光檢測儀和便攜式檢測儀器等在食品現場快速檢測中的研究進展及應用,探討了快檢技術在食品安全監督中的應用和發展前景。

關鍵詞:食品安全;快速檢測;應用;發展

我國是人口大國,食品安全是頭等大事和難事。在傳統的食品生產中,由于供給不足使得更多的管理活動圍繞如何增加產量、保障數量需求展開。一系列食品生產手段和技術,包括農藥、獸藥、化肥、抗生素等的投入,為食品產量增長提供了可靠的保障。20世紀90年代中后期,我國主要農產品(食品)供給實現總量基本平衡、豐年有余的歷史性轉變之后,長期以來因片面追求數量而忽視質量安全引發的問題日益突出。尤其是隨著經濟社會發展和人們收入、生活水平的不斷提高,對食品質量安全的需求、滿足程度也在不斷提高。因而,在現代食品生產中,食品安全更多關注的是食品的質量和安全性。在《中華人民共和國食品安全法》中,將食品安全定義為:食品無毒、無害,符合應當有的營養要求,對人體健康不造成任何急性、亞急性或者慢性危害[1]。“民以食為天”道出了食品安全質量和人類健康生存的重要關系,各種食品安全事件的頻頻發生引發了人們對于食品安全的焦慮和恐慌,食品檢驗成為守護“舌尖上的安全”的防火墻。食品檢測技術是食品檢驗的基礎和靈魂。現階段新的食品安全問題的不斷暴露,如違禁添加劑行為泛濫、以次充好手段層出不窮,這些食品安全的現狀對食品檢測技術提出了更高的要求。更快、更靈敏、通量更大、更廉價是食品檢測技術研究的目標,快檢技術正是基于這種需求而發展起來的。由于快檢技術檢測時間短,分析方法簡單、準確和快速,檢測通量大,是食品安全監管人員的重要工具和實驗室常規檢測的有益補充。快檢技術的應用是大型活動衛生保障與應急事件處理的有效措施,也是符合我國國情的一種需要。相信,快檢技術將在食品安全監管中發揮越來越重要的作用。

1快速檢測技術

快速檢測是一種約定俗成的概念,即在短時間內,如幾分鐘、十幾分鐘,采用不同方式方法檢測出被檢物質是否處于正常狀態,檢測得到的結果是否符合標準規定值,被檢物質本身是不是有毒有害物質,由此而發生的操作行為稱之為快速檢測。一般而言,優秀的食品快速檢測方法能夠滿足以下這些要求:①實驗準備簡化,使用的試劑較少,配制好的試劑保存期長;②樣品前處理簡單,對操作人員要求低;③分析方法簡單、準確和快速。化學比色分析方法、酶聯免疫法(ELISA)和免疫膠體金試紙檢測方法是目前應用比較成熟的現場快速檢測方法。隨著食品安全相關檢測裝備的進步,食品安全檢測車的出現,一些新的現場快速檢測技術得以應用,這些技術的加入為現場檢測提供了更廣闊的發展空間[3]。1.1化學比色法。化學比色分析法與一般的儀器分析方法相比,具有價格低,操作相對簡便,結果顯示直觀,一次性使用,不需檢修維護,有一定的靈敏度和專一性等優點。目前常用的化學比色法包括各種檢測試劑和試紙,兩者都是利用迅速產生明顯顏色的化學反應檢測待測物質,可通過與標準比色卡比較進行目視定性或半定量分析。隨著檢測儀器的不斷發展,與其相配套的微型檢測儀器也相應出現[3]。這種方法的檢測靈敏度相對較低,目前在果蔬中的有機磷檢測領域得到了一定程度的應用[9]。食藥監總局2017年第113號公告批準的《蔬菜中敵百蟲、丙溴磷、滅多威、克百威、敵敵畏殘留的快速檢測》中的檢測卡法就是比色法的應用。1.2酶聯免疫法。酶聯免疫法是一種以酶作為標記物的免疫分析方法,也是目前應用最廣泛的免疫分析方法之一。它將酶標記在抗體/抗原分子上形成酶標抗體/酶標抗原,酶作用于能呈現出顏色的底物,通過肉眼或儀器進行辨別。目前,酶聯免疫法常用的固相載體是96孔聚苯乙烯酶標板,常用的酶是辣根過氧化物酶,常用的底物是鄰苯二胺和四甲基聯苯胺等[3]。酶聯免疫法屬于較成熟的快速檢測方法,在各種毒素、抗生素、獸藥殘留和轉基因檢測的行業和國家標準中,已經將酶聯免疫法作為標準方法采用。商業化的酶聯免疫試劑盒的應用已經非常成熟。1.3免疫膠體金試紙。對食品安全領域不斷出現的新問題,短時間內很難開發出高靈敏度的比色快速檢測方法應用于現場的快速測定。而抗體制作技術已比較成熟,膠體金試紙檢測在這方面具有較大的發展空間。免疫膠體金試紙法將特異的抗體交聯到試紙條上,試紙條有一條控制線和一條或幾條顯示結果的測試線,抗體和特異抗原結合后再和帶有顏色的特異抗原反應時,就形成了帶有顏色的三明治結構,如沒有抗原,則沒有顏色[3]。目前,國內外已經有相當成熟的商業化試紙條,如酪蛋白、β-乳球蛋白、麩質蛋白、大豆胰蛋白酶抑制因子STI、蛋清蛋白等一系列用于食品過敏原檢測的產品及檢測萊克多巴胺、鹽酸克倫特羅等獸藥殘留的試紙條。這些產品被廣泛應用于食品生產企業的質控及食品安全的監管環節。1.4熒光定量PCR技術。熒光定量PCR的基本原理是應用待測物質的遺傳信息中高度保守的核酸序列,設計出相關引物和探針,提取樣品的核酸片段進行擴增。當有特異PCR擴增反應發生時,探針在PCR過程中隨著擴增產物的增加,會激發熒光信號的增長。在PCR過程中,監測反應體系中的熒光信號變化、熒光值和反應循環數將呈現特征性的擴增曲線。根據曲線特征可判斷體系中是否有特異性PCR擴增來對樣品進行定性分析[15]。如果與一系列梯度稀釋的標準品擴增曲線進行比較,可對樣品進行定量分析。熒光定量PCR技術已經在食品檢測領域得到廣泛的應用,如轉基因檢測、致病菌檢測、過敏原檢測等方面。尤其在致病微生物檢測方法中,PCR法較傳統的微生物檢測法通量更大,且檢測時間大大縮短。1.5生物芯片技術。生物芯片技術是全新的微量分析技術,主要內容包括構建方陣、制備樣品、化學反應及結果檢測四方面的核心技術。生物芯片技術在現代營養學、食品毒理學、食品微生物領域和轉基因食品檢測中得到大量的應用。生物芯片技術的應用能顯著提升食品檢測效率,使檢測質量得到有效保障[17]。1.6生物學發光檢測法。細菌細胞裂解時會釋放出三磷酸腺苷(ATP),生物學發光檢測法使用熒光蟲素和熒光蟲素酶可使ATP釋放出能量產生磷光,光的強度就代表ATP的量,從而推斷出菌落總數[3]。生物學發光檢測法是一種非常快速的微生物檢測方法,具簡便、高靈敏度和實時檢測等優點,在眾多行業微生物檢測方面獲得廣泛應用。在食品行業中,對表面微生物的檢測、清潔驗證以及現制現售食品的微生物控制方面都有不俗的表現。1.7各種便攜式儀器的應用隨著與檢測技術相關的各種配套裝備的不斷發展,近幾年保障食品安全的檢測車使以前無法應用于現場的一些檢測方法得以應用。如車載色譜質譜聯用儀、PCR儀、酶標儀、分光光度計等儀器的配備,實現了對多種污染物精確定量的現場或快速檢測。

2發展前景

現場快速檢測方法與國家標準方法和儀器法相比具有操作簡單、快速的優點,但由于大多數快速檢測方法在食品樣品前處理、操作規范性方面還有許多待完善之處,目前還只能作為快速篩選的手段,而不能作為最終診斷的依據,且很多快速檢測方法沒有被國家標準所采用,被檢單位或送檢機構對方法的權威性和準確性的接受度不高。目前我國基層單位很多速測技術的應用還只處于定性或半定量水平,這也限制了快檢技術的推廣。基于快檢技術的優勢,近年來,政府對于食品檢測行業快檢技術的支持力度在大幅上升。2015年修訂的《中華人民共和國食品安全法》,在法律的第一百一十二條明文規定:縣級以上人民政府食品藥品監督管理部門在食品安全監督管理工作中可以采用國家規定的快速檢測方法對食品進行抽查檢測[1]。《中華人民共和國食品安全法實施條例(2016修訂)》中第五十條明文規定:質量監督、工商行政管理、食品藥品監督管理部門在食品安全監督管理工作中可以采用國務院質量監督、工商行政管理和國家食品藥品監督管理部門認定的快速檢測方法對食品進行初步篩查[2]。以上為對于快檢技術的推廣提供的法律依據。2017年,針對快檢技術的問題,食藥監又多次發文。這些都證明政府將增加在食品安全監管中的快檢技術的應用,這些利好消息將助推快檢技術的發展。

3結語

兼具快速和準確兩大優點是快速檢測方法追求的目標。目前的食品現場快速檢測主要呈現四大趨勢:①由于高新技術的應用,檢測能力不斷提高,檢測靈敏度越來越高,殘留物的超痕量分析水平已達到l×10-7g;②檢測速度不斷加快,智能化芯片和高速電子器件與檢測器的使用,使食品安全檢測周期大大縮短;③選擇性不斷提高,高效分離分段、各種化學和生物選擇性傳感器的應用,使在復雜混合體中直接進行污染物選擇性測定成為可能;④隨著微電子技術、生物傳感器、智能制造技術的應用,檢測儀器向小型化、便攜化方向發展,使實時、現場、動態、快速檢測正在成為現實。另外,食品樣品復雜多樣,前處理繁瑣費時,建立快速檢測方法同時進一步完善樣品的前處理方法,研制合適的小型前處理裝置,對于縮短現場快速測定時間及提高測定的準確性具有重要的意義[3]。

作者:王敏峰 單位:上海市酒類產品質量檢驗中心有限公司