快检技术在食品安全监管的运用

时间:2022-11-28 03:19:57

快检技术在食品安全监管的运用

摘要:介绍了各种食品快检技术,包括:化学比色法、酶联免疫法、免疫胶体金试纸、荧光定量PCR技术、生物芯片、生物化学发光检测仪和便携式检测仪器等在食品现场快速检测中的研究进展及应用,探讨了快检技术在食品安全监督中的应用和发展前景。

关键词:食品安全;快速检测;应用;发展

我国是人口大国,食品安全是头等大事和难事。在传统的食品生产中,由于供给不足使得更多的管理活动围绕如何增加产量、保障数量需求展开。一系列食品生产手段和技术,包括农药、兽药、化肥、抗生素等的投入,为食品产量增长提供了可靠的保障。20世纪90年代中后期,我国主要农产品(食品)供给实现总量基本平衡、丰年有余的历史性转变之后,长期以来因片面追求数量而忽视质量安全引发的问题日益突出。尤其是随着经济社会发展和人们收入、生活水平的不断提高,对食品质量安全的需求、满足程度也在不断提高。因而,在现代食品生产中,食品安全更多关注的是食品的质量和安全性。在《中华人民共和国食品安全法》中,将食品安全定义为:食品无毒、无害,符合应当有的营养要求,对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害[1]。“民以食为天”道出了食品安全质量和人类健康生存的重要关系,各种食品安全事件的频频发生引发了人们对于食品安全的焦虑和恐慌,食品检验成为守护“舌尖上的安全”的防火墙。食品检测技术是食品检验的基础和灵魂。现阶段新的食品安全问题的不断暴露,如违禁添加剂行为泛滥、以次充好手段层出不穷,这些食品安全的现状对食品检测技术提出了更高的要求。更快、更灵敏、通量更大、更廉价是食品检测技术研究的目标,快检技术正是基于这种需求而发展起来的。由于快检技术检测时间短,分析方法简单、准确和快速,检测通量大,是食品安全监管人员的重要工具和实验室常规检测的有益补充。快检技术的应用是大型活动卫生保障与应急事件处理的有效措施,也是符合我国国情的一种需要。相信,快检技术将在食品安全监管中发挥越来越重要的作用。

1快速检测技术

快速检测是一种约定俗成的概念,即在短时间内,如几分钟、十几分钟,采用不同方式方法检测出被检物质是否处于正常状态,检测得到的结果是否符合标准规定值,被检物质本身是不是有毒有害物质,由此而发生的操作行为称之为快速检测。一般而言,优秀的食品快速检测方法能够满足以下这些要求:①实验准备简化,使用的试剂较少,配制好的试剂保存期长;②样品前处理简单,对操作人员要求低;③分析方法简单、准确和快速。化学比色分析方法、酶联免疫法(ELISA)和免疫胶体金试纸检测方法是目前应用比较成熟的现场快速检测方法。随着食品安全相关检测装备的进步,食品安全检测车的出现,一些新的现场快速检测技术得以应用,这些技术的加入为现场检测提供了更广阔的发展空间[3]。1.1化学比色法。化学比色分析法与一般的仪器分析方法相比,具有价格低,操作相对简便,结果显示直观,一次性使用,不需检修维护,有一定的灵敏度和专一性等优点。目前常用的化学比色法包括各种检测试剂和试纸,两者都是利用迅速产生明显颜色的化学反应检测待测物质,可通过与标准比色卡比较进行目视定性或半定量分析。随着检测仪器的不断发展,与其相配套的微型检测仪器也相应出现[3]。这种方法的检测灵敏度相对较低,目前在果蔬中的有机磷检测领域得到了一定程度的应用[9]。食药监总局2017年第113号公告批准的《蔬菜中敌百虫、丙溴磷、灭多威、克百威、敌敌畏残留的快速检测》中的检测卡法就是比色法的应用。1.2酶联免疫法。酶联免疫法是一种以酶作为标记物的免疫分析方法,也是目前应用最广泛的免疫分析方法之一。它将酶标记在抗体/抗原分子上形成酶标抗体/酶标抗原,酶作用于能呈现出颜色的底物,通过肉眼或仪器进行辨别。目前,酶联免疫法常用的固相载体是96孔聚苯乙烯酶标板,常用的酶是辣根过氧化物酶,常用的底物是邻苯二胺和四甲基联苯胺等[3]。酶联免疫法属于较成熟的快速检测方法,在各种毒素、抗生素、兽药残留和转基因检测的行业和国家标准中,已经将酶联免疫法作为标准方法采用。商业化的酶联免疫试剂盒的应用已经非常成熟。1.3免疫胶体金试纸。对食品安全领域不断出现的新问题,短时间内很难开发出高灵敏度的比色快速检测方法应用于现场的快速测定。而抗体制作技术已比较成熟,胶体金试纸检测在这方面具有较大的发展空间。免疫胶体金试纸法将特异的抗体交联到试纸条上,试纸条有一条控制线和一条或几条显示结果的测试线,抗体和特异抗原结合后再和带有颜色的特异抗原反应时,就形成了带有颜色的三明治结构,如没有抗原,则没有颜色[3]。目前,国内外已经有相当成熟的商业化试纸条,如酪蛋白、β-乳球蛋白、麸质蛋白、大豆胰蛋白酶抑制因子STI、蛋清蛋白等一系列用于食品过敏原检测的产品及检测莱克多巴胺、盐酸克伦特罗等兽药残留的试纸条。这些产品被广泛应用于食品生产企业的质控及食品安全的监管环节。1.4荧光定量PCR技术。荧光定量PCR的基本原理是应用待测物质的遗传信息中高度保守的核酸序列,设计出相关引物和探针,提取样品的核酸片段进行扩增。当有特异PCR扩增反应发生时,探针在PCR过程中随着扩增产物的增加,会激发荧光信号的增长。在PCR过程中,监测反应体系中的荧光信号变化、荧光值和反应循环数将呈现特征性的扩增曲线。根据曲线特征可判断体系中是否有特异性PCR扩增来对样品进行定性分析[15]。如果与一系列梯度稀释的标准品扩增曲线进行比较,可对样品进行定量分析。荧光定量PCR技术已经在食品检测领域得到广泛的应用,如转基因检测、致病菌检测、过敏原检测等方面。尤其在致病微生物检测方法中,PCR法较传统的微生物检测法通量更大,且检测时间大大缩短。1.5生物芯片技术。生物芯片技术是全新的微量分析技术,主要内容包括构建方阵、制备样品、化学反应及结果检测四方面的核心技术。生物芯片技术在现代营养学、食品毒理学、食品微生物领域和转基因食品检测中得到大量的应用。生物芯片技术的应用能显著提升食品检测效率,使检测质量得到有效保障[17]。1.6生物学发光检测法。细菌细胞裂解时会释放出三磷酸腺苷(ATP),生物学发光检测法使用荧光虫素和荧光虫素酶可使ATP释放出能量产生磷光,光的强度就代表ATP的量,从而推断出菌落总数[3]。生物学发光检测法是一种非常快速的微生物检测方法,具简便、高灵敏度和实时检测等优点,在众多行业微生物检测方面获得广泛应用。在食品行业中,对表面微生物的检测、清洁验证以及现制现售食品的微生物控制方面都有不俗的表现。1.7各种便携式仪器的应用随着与检测技术相关的各种配套装备的不断发展,近几年保障食品安全的检测车使以前无法应用于现场的一些检测方法得以应用。如车载色谱质谱联用仪、PCR仪、酶标仪、分光光度计等仪器的配备,实现了对多种污染物精确定量的现场或快速检测。

2发展前景

现场快速检测方法与国家标准方法和仪器法相比具有操作简单、快速的优点,但由于大多数快速检测方法在食品样品前处理、操作规范性方面还有许多待完善之处,目前还只能作为快速筛选的手段,而不能作为最终诊断的依据,且很多快速检测方法没有被国家标准所采用,被检单位或送检机构对方法的权威性和准确性的接受度不高。目前我国基层单位很多速测技术的应用还只处于定性或半定量水平,这也限制了快检技术的推广。基于快检技术的优势,近年来,政府对于食品检测行业快检技术的支持力度在大幅上升。2015年修订的《中华人民共和国食品安全法》,在法律的第一百一十二条明文规定:县级以上人民政府食品药品监督管理部门在食品安全监督管理工作中可以采用国家规定的快速检测方法对食品进行抽查检测[1]。《中华人民共和国食品安全法实施条例(2016修订)》中第五十条明文规定:质量监督、工商行政管理、食品药品监督管理部门在食品安全监督管理工作中可以采用国务院质量监督、工商行政管理和国家食品药品监督管理部门认定的快速检测方法对食品进行初步筛查[2]。以上为对于快检技术的推广提供的法律依据。2017年,针对快检技术的问题,食药监又多次发文。这些都证明政府将增加在食品安全监管中的快检技术的应用,这些利好消息将助推快检技术的发展。

3结语

兼具快速和准确两大优点是快速检测方法追求的目标。目前的食品现场快速检测主要呈现四大趋势:①由于高新技术的应用,检测能力不断提高,检测灵敏度越来越高,残留物的超痕量分析水平已达到l×10-7g;②检测速度不断加快,智能化芯片和高速电子器件与检测器的使用,使食品安全检测周期大大缩短;③选择性不断提高,高效分离分段、各种化学和生物选择性传感器的应用,使在复杂混合体中直接进行污染物选择性测定成为可能;④随着微电子技术、生物传感器、智能制造技术的应用,检测仪器向小型化、便携化方向发展,使实时、现场、动态、快速检测正在成为现实。另外,食品样品复杂多样,前处理繁琐费时,建立快速检测方法同时进一步完善样品的前处理方法,研制合适的小型前处理装置,对于缩短现场快速测定时间及提高测定的准确性具有重要的意义[3]。

作者:王敏峰 单位:上海市酒类产品质量检验中心有限公司