PCR技术在乳品微生物检测中的应用

PCR技术在乳品微生物检测中的应用

郭佳

宁夏四季鲜农产品质量检验检测有限公司

摘要：随着乳制品行业的快速发展和需求的不断增加,与乳制品有害微生物相关的质量安全问题备受关注。在乳制品行业微生物技术通常用于检测食源性致病微生物,并定量评估有益微生物。

关键词：PCR技术；乳品微生物检测；应用

前言：快速准确地检测乳品行业中的有害微生物,有针对性地进行有效控制,对于促进乳品行业的可持续发展和保护消费者健康,牛奶微生物学需要高质量的方法来量化复杂系统(如乳制品和排泄物)中益生菌的数量,并跟踪其在食物链中的活力，可能直接影响乳制品的食品安全和消费者健康成为研究的热点。

一、PCR技术

聚合酶链反应(PCR)是两条DNA链必须作为一对合成间接核糖核酸的模板进行扩展,该模板通过DNA聚合刺激反应,该反应通过在体外积累某些片段指数形式来扩展特定的DNA序列。PCR技术成功地检测了乳制品微生物,如沙门氏菌,无乳腺链球菌大肠杆菌,单囊虫病,金黄色葡萄球菌和细菌。例如使用多重PCR技术检测母乳中的沙门氏菌、无乳链球菌和金黄色葡萄球菌,结果表明PCR检测方法简单快速灵敏。在巴西牛奶中使用PCR方法检测到一种BCT细菌。采用快速灵敏的聚PCR检测技术,结合该技术可以快速过滤直接从原料牛奶中富集的细菌,无需对细菌进行预处理,还可以检测原料牛奶中的主要病原微生物——沙门氏菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌满足原料牛奶快速准确灵敏的检测要求。

实时荧光定量PCR方法基于PCR,并使用各种荧光方法检测核酸。实时荧光定量PCR技术具有范围广灵敏度高、精度高无PCR后处理步骤。在国内外实时荧光定量PCR技术被广泛用于乳制品微生物的快速检测。实时三步PCR法快速检测原料牛奶中的肠黏膜,表明该方法具有较高的灵敏度,速度和准确性,并且没有其他病原微生物的交叉污染。快速可靠地鉴定和定量新生儿牛奶中含有内毒素基因的金黄色葡萄球菌使用荧光定量PCR技术进行实时检测。实时荧光定量PCR技术可以检测新生儿乳汁中所含的肠杆菌和金黄色葡萄球菌。

二、PCR技术的原理

使用荧光信号的积累来实时监测整个PCR过程,最后使用标准曲线来定量分析未知模式。荧光染料可以特异性地与双链DNA混合并发送荧光信号,确保荧光信号的增加与PCR产物的增加完全同步。荧光探头是指探头末端的荧光基报表示可以形成能量传递结构的有序组,即终端荧光组发出的荧光,终端组可以远距离吸收或抑制抑制作用消失,信号组的荧光信号增强,荧光监测系统可以接受荧光信号。定量原理目标基因的原始拷贝越多循环的门槛就越小。需要澄清设定荧光门槛在定量PCR中,荧光信号可以通过几个周期检测到,通常前15个周期的荧光信号作为荧光背景信号。CT值是当放大产品的荧光信号在PCR过程中达到预定门槛时所经过的循环次数。根据荧光法生产原理实时荧光定量PCR可分为不同类型。

三、PCR技术在乳品微生物检测中的应用

微生物检测是牛奶采购加工和产品质量控制中一项重要而复杂的任务。此外,传统的微生物检测耗时较长,给乳制品生产管理和产品质量控制带来了诸多困难和挑战。利用免疫学、基因芯片等技术,可以保证乳制品微生物的快速检测。此外,PCR技术可以识别乳酸菌、转基因微生物等微生物,这些方法具有快速准确性高、稳定性好等特点,目前应用较好。乳糖酶,脂肪酶和其他蛋白酶,多巴胺等。它是乳制品工业中常用的酶。乳酶主要用于生产奶酪以往主要使用的是小肠胃酶,但小肠胃酶必须在火中杀死一定量的小肠,并且其生产受到限制以满足奶酪生产日益增长的需求。正在进行的研究表明,一些微生物可以产生可用于生产奶酪的酶,而一些微生物可以产生纯牛奶的酶。添加适量的脂肪可以增加奶酪和油的香气,从而节省油量并改善产品的味道。在奶酪中添加酶也会缩短奶酪的成熟时间利用微生物基因工程,可以生产用于如将胶原蛋白生产基因从牛凝胶植入大肠杆菌和发酵生产真正的牛奶酶,该技术取得了成功而转基因肉桂酶已广泛应用于奶酪生产。随着蛋白质工程的快速发展,在不久的将来工业生产中会出现越来越多的酶,这些酶更稳定更具特异性和催化效率,并使用转基因微生物生产。

PCR技术是核酸的绝对定量技术,使用PCR技术与微流控或微滴法相结合进行测量。其原理是将稀释的核酸溶液稀释到微反应器或微电池中,并且在PCR扩展后,含有靶DNA模板的反应器可以发送荧光信号,该荧光信号根据计算荧光反应的微反应器或微量元素的数量进行量化。益生菌是一类微生物,在人体肠道中使用和繁殖这些益生菌不仅可以改善肠上皮和粘膜细胞的粘附,还可以通过释放某些抗菌物质来抑制有害菌群的生长,从而促进健康。通过益生菌的基因组研究,可以掌握控制益生菌功能特性的基因,以便通过转基因技术获得具有良好特性的益生菌菌株。此外,可以调节微生物的代谢途径,以实现精确修饰的益生菌的细胞特性。例如,改良的乳酸菌可以通过相对简单的代谢途径将乳糖转化为乳酸,以适应高乳糖环境。此外,可以通过代谢修饰生产不同口味的酸奶,这对于开发不同口味的产品和进入异性恋市场非常有用。

PCR技术是将预混合PCR反应系统随机喷洒成数万至数十万个微胶囊,形成水壳结构,并根据泊松分布公式计算放大产物发出的荧光信号,然后进行定量检测。研究表明,乳蛋白水解产生一些增强的免疫功能,抗调节多元化血液,抗过敏降低血压和胆汁减少。使用不同的蛋白质,乳蛋白分解成特定的具有不同功能特征的多元素。使用微生物发酵微生物生长过程中产生的细胞内和细胞外发酵酶还可以将乳蛋白分解成具有特定生物活性的各种物质。高产菌株可以通过基因改造等技术获得,可以抑制某些细菌的生长,而将该物质添加到食物中不会被其中的微生物分解,也不会对人体产生毒性作用,但对蛋白质水解物敏感。它在进食后迅速水解成人消化道中的氨基酸,不会改变肠道中的正常菌落,也不会对其他常用的抗生素产生交叉耐药性如青霉素,链霉素等。它是一种安全的防腐剂可用于保持乳制品的新鲜度。基因重组用于创建高产,广泛耐药的菌株可以获得具有最佳抗菌效果的天然防腐剂。

四、展望

研究表明乳制品的生产和加工过程中存在许多潜在的有害微生物污染物,包括畜牧业,加工环境和相关设备。尽管在这一领域取得了重大进展但乳制品生产中有害微生物的控制尚未得到充分保证。原料牛奶中的有害微生物已被证明可以在牛奶的冷却和巴氏灭菌温度下存活,这再次证实了严格控制牛奶加工操作和牛奶生产环境的必要性。因此,随着新技术的发展和检测方法的完善,加强对乳制品生产中有害微生物的检测监测和控制,在乳制品加工中加强有效的杀菌技术,具有重要的现实意义。多年来许多科学家在乳品微生物快速检测技术领域进行了广泛的研究,取得了许多成果,有效地控制了乳品行业的风险因素,促进了乳品行业的健康发展。然而,上述测试方法例如对微生物识别和计数的灵敏度较低。利用现代技术,生物技术等学科相互交叉,共享PCR技术生物芯片等。乳制品微生物快速检测技术可以全面提高技术水平,满足实际要求无疑将为我国乳制品生产形成有效的安全屏障。

结论:研究中提到的大多数研究和最新进展表明,定量PCR技术在乳微生物学中实时荧光的应用才刚刚开始,国内外许多科学家正在努力广泛应用。当然实时荧光定量PCR技术的发展离不开其他传统和差异化方法,但必须与它们结合以达到额外的优势。

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