什么？知名國民零食品牌被爆成分摻假？超市暢銷面包品牌被爆霉菌超標？肉制品頻繁被爆“掛驢頭賣狗肉”的現(xiàn)象？近期食品安全問題引發(fā)眾議，食品安全問題有無解決之法？
食品安全是全民關注的重點，我國對食品安全高度重視，加大了對食品生產、加工、流通和銷售等各個環(huán)節(jié)的管理和監(jiān)控，但食源性致病菌引發(fā)的食物中毒、食物摻假售假、違規(guī)使用轉基因生物等事件仍頻繁發(fā)生，開發(fā)高效的食品安全檢測方法迫在眉睫。
數(shù)字PCR之食品檢測
數(shù)字聚合酶鏈式反應（digital polymerase chain reaction，dPCR）是一種新型核酸擴增技術，無需借助內參基因和標準曲線，通過極限稀釋和泊松分布統(tǒng)計即可實現(xiàn)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優(yōu)勢，在食品安全核酸檢測領域具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
基于數(shù)字PCR技術，建立了在食源性致病微生物檢測（大腸桿菌、沙門氏菌、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），針對存在摻假問題的動物源性成分（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展了dPCR的方法學建立。
接下來，我們根據(jù)近年來的成果，來展示下dPCR在食品安全方面如何大展拳腳。
案例1 使用dPCR對肉類和肉制品進行物種鑒定和定量
德國科學家采用了數(shù)字PCR對不同肉類及肉制品中的成分進行了定量分析，結果顯示dPCR相比于傳統(tǒng)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(xiàn)，并且在14個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
食品質量監(jiān)管檢測部門研究開發(fā)了一種基于數(shù)字PCR技術的檢測體系，應用于定量檢測包裝飲用水中銅綠假單胞菌的技術。根據(jù)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，通過多種菌株擴增驗證方法特異性，通過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，為包裝飲用水生產企業(yè)銅綠假單胞菌污染控制和市場監(jiān)管提供技術支撐，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，F(xiàn)09 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)用技術的嬰幼兒配方奶粉微生物安全性評價
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品品質和貨架期。現(xiàn)采集6份嬰幼兒配方奶粉，使用細菌純培養(yǎng)、單分子實時測序技術PacBio SMRT和dPCR聯(lián)用技術對其污染微生物組成進行評價。
采用純培養(yǎng)技術在樣品中均未檢測到大腸菌群、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、阪崎腸桿菌和芽孢。使用PacBio SMRT 測序技術，在嬰幼兒配方奶粉中共鑒定出 14個細菌門、138個細菌屬和255個細菌種。其中6份樣品均存在過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影響產品貨架期。此外，采用PacBio SMRT測序技術，該研究僅發(fā)現(xiàn)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對大腸桿菌進行**定量檢測，發(fā)現(xiàn)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)
