食源性致病菌快速分子学检测方法探讨

食源性致病菌快速分子学检测方法探讨
作者：暂无
来源：《食品安全导刊》 2011年第9期
程池中国食品发酵工业研究院
随着国内居民生活水平的整体提高，食品的质量和安全问题也成了消费者和生产企业共同关注的焦点，除了化学添加剂外，致病性微生物也是导致重大食品安全问题的风险因素。

致病性微生物（主要是食源性致病菌）检测是食品安全实验室检测中的重要环节，对相关检测技术的探讨也是食品微生物实验室工作人员关注的内容。

目前比较常见的食源性致病菌主要包括肠道沙门氏菌（Salmonella enterica）、单核增生李斯特氏菌（Listeria monocytogenes）、空肠弯曲菌（Campylobacter jejuni）、出血性大肠埃希氏菌O157（Escherichia coliO157:H7）、阪崎肠杆菌（Entero bactersakazakii）和金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）。

对于食源性致病菌检测，目前常见的方法有GB4789规定的传统平板检测法、免疫学检测方法及现代分子生物学检测方法等。

结合这些检测方法，国内外不断涌现出各种新型食源性致病菌检测产品，这些新型检测产品都具有快速、准确及自动化的特点，其中分子生物学方法是目前研究的热点。

本文主要就目前国内市场上常见的分子生物学致病菌快速检测方法结合国外研究数据开展探讨，希望为广大食品微生物检测人员提供参考。

市场上常见的分子生物学致病菌检测平台主要有美国杜邦的BAX系统、BioControl公司的GDS-基因检测系统、Bio-Rad的IQ check检测系统及ABI公司结合其硬件平台推出的检测系统等。

目前所列的检测系统都已进入我们国家并开始在一些大中型食品微生物检测实验室中得到应用。

1.BAX系统及其检测方法
杜邦所收购的Qualicon（快力康）公司最早推出了BAX系统，该系统也是最早进入我国的快速致病菌分子生物学检测系统。

目前该系统主打机型是BAXQ7，硬件采用了ABI 7500平台，在此基础上开发了软件系统及试剂盒，可检测项目主要包括：沙门氏菌、李斯特菌属、单核增生李斯特菌、弯曲菌、大肠杆菌O157、肠杆菌、霉菌和酵母菌、弧菌等。

BAX系统的检测项目多采用传统的SYBER green探针，由于此探针的非特异性，对于食源性致病菌的检测而言，BAX的检测假阳性概率很高。

另外，BAX的每个检测项目对于不同的食品样本，检测流程也各有差异，这也给实际检测增加了工作量和难度。

但由于该系统检测项目较多，进入中国市场较早，目前很多实验室采用。

2.GDS系统及其检测方法
美国BioControl公司推出的G DS系统全称“全自动致病菌磁珠富集和基因检测系统”，同其他检测系统不同，GDS对于样本中的目标菌先采用专利设计的PickPen免疫磁珠提取系统进行富集，再选用旋转式的RT-PCR仪进行硬件检测，使得检测结果更准确、更灵敏，并且缩短了检测所用的时间。

（1）PickPen免疫磁珠提取系统BioControl公司针对PCR方法在致病菌检测方面的弱点，设计了专利的PickPen免疫磁珠提取系统。

这一系统的应用使得目标菌在增菌液中被磁珠捕获、提取，有效地去除了PCR反应的抑制因素。

这样不仅保证了检测结果的灵敏度，比增菌液直接
操作提高10～100倍，而且检测信号更准。

另外，该过程操作简单，替代了选择性增菌过程，
将检测时间缩短20小时左右。

(2) Rotor-Gene旋转基因检测仪相比传统PCR仪的两大特点
首先，Rotor-Gene旋转基因检测仪的探针采用MGB探针，和多通道系统的RT-PCR检测仪
结合，提高了系统检测的特异性；其次，GDS系统所采用的离心转子式定量PCR仪是现今最精
确的多功能real-time PCR仪。

PCR反应管在整个反应过程中以400rpm的速度离心，所有样品
在快速升、降温过程中始终保持温度的高度一致性。

孔间温度均一性可达0.01℃，优于目前市
场上性能最好的模块加热仪器（0.1℃）10倍。

升、降温速度可达15℃/s，40个循环实验只需45分钟。

此外，样本保持全程离心的方式可以防止液体的挂壁和气泡，省去了手工离心的麻烦。

同时，也确保了每个样本具有相同的检测光程，无须ROX校准。

以沙门氏菌检测为例，传统国
标检测方法需要4天左右的时间进行定性检测，GDS可以在1天的时间内完成对沙门氏菌的定
性检测。

GDS检测方法也是美国食品检测实验室目前阶段采用最多的检测方法，美国农业部有接近6 0%的分子生物学检测实验室采用了该检测方法。

另外在美国，BioControl也是得到AOAC（官方化学家协会）认证最多的公司。

3.IQ check系统及其检测方法
美国Bio-Ra d（伯乐）公司食品科学部的前期隶属于法国巴斯德研究院，至今和巴斯德研
究院保持良好的合作关系。

iQCheck全自动致病菌检测系统在巴斯德研究院的微生物背景下，
伯乐公司结合自己在分子生物研究领域的研究成果，利用自行研发的Real time-PCR平台使其
在致病菌检测领域得以应用。

iQCheck采用伯乐公司专利的DoubleStrand探针取代传统的Molecular Beacons探针。

由
于MolecularBeacons探针的发夹环结构的不稳定性，Double Strand探针则很好地解决了此类
问题，使得Real time PCR反应结果更准确。

另外，伯乐公司开发的专利目标菌DNA提取简易流程，使其相比其他方法中的DNA提取流程节省了时间、提高了效率。

除此之外，iQ Check有很多不同的解决方案，还能检测酒中的腐败微生物，以及空气和水
中的军团菌，为致病菌的检测和卫生应急体系提供了更多更佳的解决方案。

4.ABI公司的检测系统及其检测方法
ABI公司的检测系统主要应用于临床分析和分子诊断等领域，所以相应的检测设备和试剂
耗材的费用都比较高，对于一些重点的科研领域及应急分析有一定的帮助。

以上来源于国外相关文献及行业的研究成果，我们可以看出，分子生物学发展日新月异，
该技术用于致病菌检测可以满足我们对食源性致病菌检测最根本的要求，即快速、准确获得检
测结果。

另外，随着国际厂家的加入，分子生物学方法的检测方法也会逐步降低检测成本，提
升服务质量。