什么？知名國民零食品牌被爆成分摻假？超市暢銷(xiāo)面包品牌被爆霉菌超標？肉制品頻繁被爆“掛驢頭賣(mài)狗肉”的現象？近期食品安全問(wèn)題引發(fā)眾議，食品安全問(wèn)題有無(wú)解決之法？
食品安全是全民關(guān)注的重點(diǎn)，我國對食品安全高度重視，加大了對食品生產(chǎn)、加工、流通和銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節的管理和監控，但食源性致病菌引發(fā)的食物中毒、食物摻假售假、違規使用轉基因生物等事件仍頻繁發(fā)生，開(kāi)發(fā)高效的食品安全檢測方法迫在眉睫。
數字PCR之食品檢測
數字聚合酶鏈式反應（digital polymerase chain reaction，dPCR）是一種新型核酸擴增技術(shù)，無(wú)需借助內參基因和標準曲線(xiàn)，通過(guò)極限稀釋和泊松分布統計即可實(shí)現核酸單分子層面的**定量分析，具有高靈敏度、高**度和高耐受性等技術(shù)優(yōu)勢，在食品安全核酸檢測領(lǐng)域具有極大的發(fā)展潛力。
基于數字PCR技術(shù)，建立了在食源性致病微生物檢測（大腸桿菌、沙門(mén)氏菌、李斯特菌 、金黃色葡萄球菌、副溶血性弧菌、蠟樣芽胞桿菌、阪崎腸桿菌、志賀氏菌、椰毒假單胞菌、空腸彎曲菌），針對存在摻假問(wèn)題的動(dòng)物源性成分（豬、牛、火雞、駱駝、狐）、植物源性成分（馬鈴薯、紅薯、木薯、蓮子、蕓豆、芝麻、花生、赤小豆、紅豆、板栗、綠豆）的定性和定量檢測方法，以及在轉基因成分鑒定、DNA殘留檢測、飲用水檢測等方向也開(kāi)展了dPCR的方法學(xué)建立。
接下來(lái)，我們根據近年來(lái)的成果，來(lái)展示下dPCR在食品安全方面如何大展拳腳。
案例1 使用dPCR對肉類(lèi)和肉制品進(jìn)行物種鑒定和定量
德國科學(xué)家采用了數字PCR對不同肉類(lèi)及肉制品中的成分進(jìn)行了定量分析，結果顯示dPCR相比于傳統的qPCR，其LOD和LOQ分別能達到0.01%和0.001%的水平，優(yōu)于qPCR的表現，并且在14個(gè)不同的物種中確認了檢測體系的特異性。
案例2 dPCR定量檢測包裝飲用水中銅綠假單胞菌
食品質(zhì)量監管檢測部門(mén)研究開(kāi)發(fā)了一種基于數字PCR技術(shù)的檢測體系，應用于定量檢測包裝飲用水中銅綠假單胞菌的技術(shù)。根據銅綠假單胞菌外毒素A（ETA）基因序列合成特異性引物和探針，通過(guò)多種菌株擴增驗證方法特異性，通過(guò)人工添加銅綠假單胞菌驗證方法檢出限。
結果表明，建立的包裝飲用水中銅綠假單胞菌 ddPCR 定量檢測方法特異性強，檢出限為 10 CFU/mL，靈敏度高，適用性好。該方法可以滿(mǎn)足包裝飲用水中銅綠假單胞菌定量檢測需求，為包裝飲用水生產(chǎn)企業(yè)銅綠假單胞菌污染控制和市場(chǎng)監管提供技術(shù)支撐，保護消費者的飲水安全和生命健康。
圖 1 引物探針特異性驗證結果
A05~H09 為 24 株待測試菌株，其中 E09 為 CICC 24649，F09 為 ATCC 27853，G09為 CMCC 10901，H09為 CICC 24647，均為銅綠假單胞菌。
圖 2 ddPCR檢測銅綠假單胞菌靈敏度結果
A、B、C、D、E、F、G、H依次為銅綠假單胞菌含量 106 、105 、104 、103 、102 、 10、1、0.1 CFU/mL
案例3 基于PacBio SMRT與dPCR聯(lián)用技術(shù)的嬰幼兒配方奶粉微生物安全性評價(jià)
嬰幼兒配方奶粉中的大量細菌已被滅活，然而滅活微生物仍影響產(chǎn)品品質(zhì)和貨架期?，F采集6份嬰幼兒配方奶粉，使用細菌純培養、單分子實(shí)時(shí)測序技術(shù)PacBio SMRT和dPCR聯(lián)用技術(shù)對其污染微生物組成進(jìn)行評價(jià)。
采用純培養技術(shù)在樣品中均未檢測到大腸菌群、沙門(mén)氏菌、金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌和芽孢。使用PacBio SMRT 測序技術(shù)，在嬰幼兒配方奶粉中共鑒定出 14個(gè)細菌門(mén)、138個(gè)細菌屬和255個(gè)細菌種。其中6份樣品均存在過(guò)嗜冷菌蠟樣芽孢桿菌，其平均相對含量高達23.54%，這一滅活的細菌也會(huì )影響產(chǎn)品貨架期。此外，采用PacBio SMRT測序技術(shù)，該研究?jì)H發(fā)現IF3、IF4、IF5、IF6樣品中存在相對含量較低的大腸桿菌。然而，采用dPCR對大腸桿菌進(jìn)行**定量檢測，發(fā)現6份樣品中均存在大腸桿菌的16 rRNA基因。
圖3 蠟樣芽孢桿菌 (a)和大腸桿菌(b)定量結果
Fig.3Quantitative results of Bacillus cereus (a) and Escherichia coli (b)
