如何定義食品中微生物快速檢測方法?
食品快速檢測的廣泛定義是簡單、快速、準(zhǔn)確的分析方法,能夠?qū)μ幚砗玫臉悠吩诤芏痰臅r間內(nèi)檢測出結(jié)果。如今,大部分理化項(xiàng)目快速檢測方法可以實(shí)現(xiàn)在幾小時甚至幾分鐘內(nèi)檢測出結(jié)果。
快速檢測方法具有如下一個或者幾個特點(diǎn):
(1)檢測時間比標(biāo)準(zhǔn)方法短;
(2)操作簡單,流程簡單,判斷明確;
(3)靈敏度高,結(jié)果準(zhǔn)確;
(4)實(shí)現(xiàn)自動化。
但是,對于食品中微生物檢測而言,必須經(jīng)歷培養(yǎng)、增菌等階段,無法實(shí)現(xiàn)在1~2個小時內(nèi)出結(jié)果。
食品中微生物快速檢測方法具備的特點(diǎn)?
食品中微生物快速檢測方法具有如下一個或者幾個特點(diǎn):
(1)操作簡便,檢測速度快,檢測時間短;
(2)靈敏度高、特異性強(qiáng),檢測結(jié)果更為精確;
(3)自動化程度高,減少人為參與,降低人工成本;
(4)對檢驗(yàn)人員經(jīng)驗(yàn)依賴程度低,操作簡單,易于標(biāo)準(zhǔn)化;
(5)產(chǎn)品更小、更輕、更便攜,更適合現(xiàn)場檢測。
目前常用的食品微生物快速檢測方法有哪些?
常用的食品微生物快速檢測技術(shù)從大類上主要有:傳統(tǒng)計數(shù)改良方法,免疫學(xué)方法,分子生物學(xué)方法。
(1)傳統(tǒng)計數(shù)改良方法是在傳統(tǒng)培養(yǎng)方法基礎(chǔ)上進(jìn)行改良的計數(shù)方法,克服傳統(tǒng)方法培養(yǎng)時間長、操作繁瑣、誤差大等缺點(diǎn),包括培養(yǎng)基改良法、濾膜法、紙片法。
(2)免疫方法是以抗原抗體的特異反應(yīng)為基礎(chǔ),利用不同微生物特異抗原激發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異抗體,從其特異性檢測相應(yīng)的致病微生物。常用的免疫學(xué)方法有酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)、免疫膠體金技術(shù)、上轉(zhuǎn)發(fā)光技術(shù)、免疫磁珠分離技術(shù)和乳膠凝集法等。
(3)分子生物學(xué)方法,其中PCR技術(shù)是應(yīng)用最廣的分子生物學(xué)方法,主要應(yīng)用為普通PCR,熒光定量PCR和等溫擴(kuò)增等。
除以上常見快檢方法外,近些年發(fā)展的飛行時間質(zhì)譜、微流控技術(shù)、流式細(xì)胞技術(shù)、新一代測序技術(shù)等新興技術(shù)也正在或?qū)⒁獞?yīng)用于食源性致病微生物的快速檢測。
幾種食品微生物快速檢測方法的差異主要有哪些?
改良的計數(shù)方法,克服傳統(tǒng)方法培養(yǎng)時間長、操作繁瑣、誤差大等缺點(diǎn),操作接近國標(biāo)方法,目前使用最廣泛,可定量,可定性。免疫學(xué)方法優(yōu)勢是特異性高,操作時間短、檢測結(jié)果可靠,適合批量檢測和自動化檢測(VIDAS),劣勢是高質(zhì)量抗體獲得困難、產(chǎn)品開發(fā)周期長、檢測靈敏度受靶標(biāo)蛋白的影響大。分子學(xué)方法優(yōu)勢是靶標(biāo)明確,操作時間短、檢測結(jié)果可靠,但核酸提取效率和系統(tǒng)穩(wěn)定性是一大挑戰(zhàn)。
5
如何評價一個食品微生物快速檢測體系?
食品中的微生物尤其是致病菌具有檢出率高但是含量低的特點(diǎn),故檢測方法的靈敏度和限量要求之間有著很大的差異。因此,一個好的檢測系統(tǒng)應(yīng)該包括一個好的增菌培養(yǎng)方法和一個好的檢測方法,二者要綜合起來一起評價。一個好的增菌培養(yǎng)方法要滿足以下條件:微生物的復(fù)蘇能力要強(qiáng),生長速度要快,選擇性要好,產(chǎn)量要高;而一個好的檢測方法需要具備速度快、準(zhǔn)確度高,結(jié)果準(zhǔn)確明晰等特點(diǎn)。
目前有國家標(biāo)準(zhǔn)的食品微生物快速檢測方法有哪些?
從GB 4789中可以看出,顯色培養(yǎng)基、微生物鑒定系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用,沙門氏菌、單增李斯特菌、阪崎腸桿菌、副溶血弧菌可采用全自動微生物檢測鑒定系統(tǒng),除此之外,還有以下方法也被國標(biāo)應(yīng)用:
(1)GB 4789.6-2016食品微生物學(xué)檢驗(yàn)致瀉大腸埃希氏菌檢驗(yàn)中提到,取生化反應(yīng)符合大腸埃希氏菌特征的菌落進(jìn)行PCR確認(rèn)試驗(yàn)。
(2)GB 4789.10-2016食品微生物學(xué)檢驗(yàn)金黃色葡萄球菌檢驗(yàn)中關(guān)于金葡腸毒素檢測,可用A、B、C、D、E型金黃色葡萄球菌腸毒素分型酶聯(lián)免疫吸附試劑盒完成。
(3)GB 4789.12-2016食品微生物學(xué)檢驗(yàn)肉毒梭菌及肉毒毒素檢驗(yàn)毒素基因檢測采用PCR進(jìn)行擴(kuò)增和檢測。
(4)GB 4789.36-2016食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸埃希氏菌O157:H7/NM檢驗(yàn),可用免疫磁珠捕獲法檢測,此外,毒力基因檢測采用PCR進(jìn)行擴(kuò)增和檢測。
(5)GB 4789.42-2016食品微生物學(xué)檢驗(yàn)諾如病毒檢驗(yàn)采用實(shí)時熒光RT-PCR方法進(jìn)行檢測。
(6)GB 14934-2016食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)消毒餐(飲)具可采用餐具大腸菌群紙片法進(jìn)行檢測。
國外微生物快速檢測方法的應(yīng)用情況如何?
目前,就技術(shù)應(yīng)用而言,歐盟使用傳統(tǒng)方法和快速方法的比例各占50%;美國主要以快速方法(包括基于免疫學(xué)技術(shù)的側(cè)向?qū)游鲈嚰埡虴LISA試劑盒)和分子生物學(xué)方法(如PCR)為主,我國仍沿用傳統(tǒng)培養(yǎng)方法,這已經(jīng)難以滿足食品安全監(jiān)管及企業(yè)/行業(yè)對檢驗(yàn)時效性的需求。
目前大部分快速檢測方法沒有標(biāo)準(zhǔn),企業(yè)可以用嗎?
國家標(biāo)準(zhǔn)方法是不可替代的,在產(chǎn)品出廠檢測、政府執(zhí)法、第三方出具報告等方面必須采用國家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行檢測。目前微生物的國標(biāo)檢測方法普遍為培養(yǎng)法,因此在談到微生物檢測的國標(biāo)時,通常指的是培養(yǎng)法,但是隨著技術(shù)的進(jìn)步,越來越多的新技術(shù)及其方法將進(jìn)入國家標(biāo)準(zhǔn)。
在企業(yè)質(zhì)量內(nèi)控,如:原輔料檢測、生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、過程產(chǎn)品監(jiān)測等歡迎都可以采用快速檢測方法,但前提是,所選的方法/產(chǎn)品,實(shí)驗(yàn)室必須要跟國標(biāo)進(jìn)行比對,對準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性就行測試后方可采用。
企業(yè)如何選擇適合自己的微生物快速檢測方法?
沒有最好的方法,只有最適合的方法,企業(yè)在選擇快速檢測方法時要從產(chǎn)品、檢測項(xiàng)目、檢測量、預(yù)算等多個方面進(jìn)行考慮。選擇快速檢測產(chǎn)品時,要從產(chǎn)品的準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、操作便捷、成本等方面考慮。
(1)檢測樣品決定選用方法。檢測方法均具有一定的適用范圍,例如,諾如病毒的ELISA試劑盒適用范圍為糞便,如果制定為檢測蔬菜的行標(biāo)就不合適;在沙門氏菌檢驗(yàn)中低菌量樣品可以一步增菌。
(2)檢測項(xiàng)目決定選用方法。例如:定量檢測的項(xiàng)目,采用測試片、顯色培養(yǎng)基等方面;致瀉性大腸桿菌,采用PCR方法檢驗(yàn);金葡腸毒素,采用免疫方法檢測。
(3)樣品數(shù)量。樣品數(shù)量大、建議采用免疫學(xué)方法,例如ELISA。
(4)實(shí)驗(yàn)室預(yù)算。預(yù)算少,可以采用不需要儀器紙片法、免疫學(xué)方法,預(yù)算多,可選用全自動微生物檢測鑒定儀、PCR等。
企業(yè)如何通過實(shí)驗(yàn)判定某個微生物快速檢測產(chǎn)品是否符合需求?
首先,判定標(biāo)準(zhǔn)要從準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、操作是否方便等方面進(jìn)行測試。其次,實(shí)驗(yàn)又分定量實(shí)驗(yàn)和定性試驗(yàn)兩種。定量實(shí)驗(yàn),跟國標(biāo)方法比對準(zhǔn)確率和使用便捷性,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)菌實(shí)驗(yàn)和樣品實(shí)驗(yàn),進(jìn)行計數(shù)比對,交叉反應(yīng)比對,判定生長率、特異性及穩(wěn)定性。定性試驗(yàn),主要是致病菌檢測,比度假陽性/陰性率及使用便捷性,設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)菌實(shí)驗(yàn)和樣品添加實(shí)驗(yàn),來判斷產(chǎn)品的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。此外,從驗(yàn)證頻率上,建議每半年進(jìn)行一次比對驗(yàn)證,確定產(chǎn)品的穩(wěn)定性;同時,建議同類產(chǎn)品選擇兩個以上品牌產(chǎn)品進(jìn)行使用。
熒光定量PCR、等溫PCR、普通PCR的區(qū)別?
實(shí)時熒光RT-PCR是在PCR反應(yīng)體系中加入熒光基團(tuán),利用熒光信號累積實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測整個PCR進(jìn)程,并對起始模板進(jìn)行定量分析的方法。普通PCR是借助DNA電泳對擴(kuò)增反應(yīng)的終產(chǎn)物進(jìn)行半定量及定性分析。等溫PCR又稱環(huán)介導(dǎo)等溫擴(kuò)增技術(shù)能在等溫(60~65℃)條件下,短時間(通常是一小時內(nèi))內(nèi)進(jìn)行核酸擴(kuò)增,是一種“簡便、快速、精確、低價”的基因擴(kuò)增方法(具體區(qū)別見表1)。
食品中致病菌快速檢測是否需要前增菌?是否必須增菌?
食品中致病菌檢測是否需要增菌要從檢測要求來看,定量檢測的如金黃色葡萄球菌、副溶血弧菌等,可以均質(zhì)后直接進(jìn)行檢測。對于不得檢出的致病菌必須進(jìn)行增菌。國標(biāo)對食品檢測樣本的要求:1CFU/25g,25g樣品中不允許1CFU,樣品前處理后,1CFU/25g+ 225mL,培養(yǎng)基=0.004CFU/mL。再看幾種檢測方法的靈敏度:培養(yǎng)方法靈敏度均在103以上,免疫方法靈敏度均在105以上,PCR方法靈敏度也要求在102以上。食品樣本相對很干凈,不增菌,是無法到達(dá)檢測靈敏度的。
目前提高食品中致病菌增菌效率的方法有哪些?
增菌是檢測的前提,增菌效果如何,關(guān)系到靈敏度,對檢測至關(guān)重要。如國標(biāo)方法,沙門氏菌增菌需要至少兩天的時間,增菌時間長,主要是菌體的復(fù)蘇、生長和選擇性的問題。目前主要的增菌富集技術(shù)有:
(1)改良培養(yǎng)基成分和增菌方式,通過改良培養(yǎng)基的成分和培養(yǎng)溫度,讓菌體可以快速復(fù)式、生長,提高選擇性,可以在24小時之內(nèi)完成兩步增菌。
(2)免疫磁珠富集,磁珠上的抗體與相應(yīng)的目標(biāo)致病菌的抗原物質(zhì)結(jié)合后,則形成抗原-抗體-磁珠免疫復(fù)合物,使復(fù)合物與其他物質(zhì)分離,而達(dá)到分離、濃縮、純化目標(biāo)致病菌的目的。
噬菌體技術(shù),利用噬菌體的專一性,通過噬菌體裂解殺死干擾菌,從而是目標(biāo)菌株實(shí)現(xiàn)快速的增殖。例如,在沙門氏菌的增菌過程中,通過噬菌體特異性的裂解干擾的大腸桿菌,從而實(shí)現(xiàn)沙門氏菌的快速、高濃度增殖。
(4)膜過濾和層析技術(shù),過濾法富集微生物是將適當(dāng)孔徑的濾膜放入濾器,過濾樣品。由于濾膜的作用而將微生物滯留在膜表面,使微生物與樣品溶液分開,達(dá)到微生物富集目的。。