黃鉅源

(東莞石龍津威飲料食品有限公司，廣東東莞 523320)

摘 要：PCR技術(shù)具有方便、快捷、特異性、敏感性等相關(guān)優(yōu)勢，因此在食品工程當中得到了廣泛應用，特別是在細菌、微生物的檢測和鑒定方面具有十分明顯的優(yōu)越性。本文主要針對PCR技術(shù)在食品工程中的應用進(jìn)行了分析，介紹了PCR技術(shù)的原理和特點(diǎn)，探討了該項技術(shù)在轉基因食品和微生物學(xué)中的具體應用，希望能夠為相關(guān)研究人員提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：PCR技術(shù);食品工程;應用

PCR技術(shù)也稱(chēng)之為聚合酶鏈反應，屬于DNA體外擴增技術(shù)，其不僅有著(zhù)較強的針對性，而且靈敏度也相對較高。因此，PCR技術(shù)在我國生命科學(xué)、農業(yè)科學(xué)、醫學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域得到了十分廣泛的應用?，F如今，通過(guò)將PCR技術(shù)應用在食品工程中，可以取得十分顯著(zhù)的效果。尤其在轉基因食品技術(shù)快速發(fā)展的背景下，相關(guān)轉基因食品的安全問(wèn)題也越來(lái)越受到人們的關(guān)注，而通過(guò)運用PCR技術(shù)可以進(jìn)一步提升食品檢驗的工作質(zhì)量，這對保障人體健康具有重要作用。

1 PCR技術(shù)原理和主要特點(diǎn)

在食品工程中，PCR技術(shù)具有便捷、特異性以及敏感性等優(yōu)勢，因此得到了有效運用，同時(shí)將其應用于微生物和細菌的檢測與鑒定工作中，能夠取得明顯效果。針對PCR技術(shù)原理進(jìn)行分析，其可在體外對特定的DNA片段進(jìn)行復制，因此該項技術(shù)也稱(chēng)之為基因體外擴增法。在實(shí)際應用該項技術(shù)時(shí)，需要確保具有4種脫氧核糖核苷酸、引物以及模板DNA，通過(guò)DNA聚合酶來(lái)產(chǎn)生相應的合成反應。具體而言，DNA聚合酶可以將單鏈DNA作為模板，并通過(guò)小段雙鏈DNA對合成反應進(jìn)行啟動(dòng)。在具體的合成反應過(guò)程中，需要使用一個(gè)或兩個(gè)人工合成的寡核苷酸引物，并將其與單鏈DNA模板中的一段互補序列進(jìn)行有效結合，從而形成相應的部分雙鏈。當溫度和環(huán)境條件適宜時(shí)，DNA聚合酶可將脫氧單核苷酸在引物末端加入，并將其作為起始點(diǎn)，沿著(zhù)模板方向有效進(jìn)行延伸，形成全新的DNA互補鏈。此項技術(shù)不僅反應快速，而且具有較高的敏感性和較強的針對性[1]。

PCR反應過(guò)程中包括模板DNA、4種脫氧核苷酸、引物以及DNA聚合酶，同時(shí)還需要具有適宜的緩沖液。其和天然DNA復制過(guò)程比較相似，同樣是利用互補靶序列兩端具有的特異性進(jìn)行復制。PCR反應步驟具體可以分為3部分，即變性、退火以及延伸。模板DNA有著(zhù)高溫變性的特點(diǎn)，因此在和引物低溫退火后可使其適當延伸。通過(guò)DNA聚合酶的作用，可以有效結合DNA模板和引物。其中模板DNA作為靶序列，需要結合堿基配對與半保留的復制原理，使模板DNA鏈能夠互補，形成全新的半保留復制鏈。而在完成相關(guān)合成反應后，需要循環(huán)往復的進(jìn)行以上步驟，從而得到更多的半保留復制鏈。同時(shí)還需要將其作為下次的循環(huán)模板，其每次循環(huán)時(shí)間只需要2～4 min，其可在2～3 h便能夠有數百萬(wàn)倍的基因得到擴增[2]。

2 PCR技術(shù)在食品工程中的實(shí)際應用

自從PCR技術(shù)出現以來(lái)，其逐漸在生命科學(xué)、醫學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應用。近些年，我國對食品安全不斷加大重視，這也使該項技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域中得到了有效運用，具體表現在以下兩個(gè)方面。

2.1 轉基因食品中PCR技術(shù)的應用

2.1.1 轉基因食品

轉基因食品主要通過(guò)生物技術(shù)對動(dòng)物或植物體當中的外源基因進(jìn)行轉移，從而在一定程度上改變生物遺傳特性，使其能夠對多種產(chǎn)物進(jìn)行表達。通過(guò)對該種技術(shù)措施進(jìn)行應用，可以有效得到相關(guān)的轉基因食品。具體來(lái)說(shuō)，轉基因食品是在食品制作過(guò)程當中應用轉基因生物，例如可將具有抗除草、抗旱以及殺蟲(chóng)等功能的基因在植物當中進(jìn)行轉入。而對于生物體內基因是否會(huì )危害人體遺傳性狀或物質(zhì)，往往是人們十分關(guān)注的一項問(wèn)題。

2.1.2 PCR技術(shù)應用

現如今，對轉基因食品中是否存在蛋白質(zhì)或外源基因DNA進(jìn)行檢驗，需要合理運用PCR技術(shù)。在食品開(kāi)發(fā)過(guò)程中，外源基因當中的目的基因是重點(diǎn)研究?jì)热?，由于相關(guān)轉基因食品的種類(lèi)存在差異，因此所轉入的外源基因也有所不同。這也導致在對外源基因的目的基因進(jìn)行檢驗時(shí)，具有較大難度。對此，相關(guān)技術(shù)人員需要在對外源基因轉入時(shí)，應使用相同的啟動(dòng)子、終止子或標志基因進(jìn)行檢驗，因其具有較強的特異性，可以有效簡(jiǎn)化檢驗過(guò)程，不僅方便快捷，而且還具有極高的準確性[3]。

2.1.3 PCR技術(shù)在轉基因食品中的發(fā)展趨勢

隨著(zhù)轉基因生物食品發(fā)展速度地不斷加快，社會(huì )各界對其食品安全問(wèn)題也進(jìn)行了相應地討論。為了有效保證人們的健康，也為了使轉基因食品得到健康發(fā)展，政府部門(mén)加大了對轉基因食品的研發(fā)環(huán)節的重視程度，具體需要涉及轉基因食品的研制、生產(chǎn)、檢驗以及銷(xiāo)售等各項環(huán)節。通常情況下，相關(guān)技術(shù)人員可通過(guò)PCR技術(shù)來(lái)有效甄別轉基因食品，但在實(shí)際應用時(shí)，由于存在相關(guān)因素，進(jìn)而易影響到PCR檢測技術(shù)的準確性。因此，在具體應用PCR技術(shù)時(shí)，需要有效結合現代分析技術(shù)，從而有效提升PCR技術(shù)水平，促進(jìn)該項技術(shù)的快速發(fā)展。

2.2 微生物學(xué)中PCR技術(shù)的應用

在微生物檢測過(guò)程當中，通過(guò)對PCR技術(shù)進(jìn)行應用，可以進(jìn)一步保證檢測結果的準確性。具體來(lái)說(shuō)，PCR技術(shù)在微生物檢測中的應用，其原理在于檢驗微生物的核苷酸[4]。在實(shí)際應用過(guò)程當中需要結合高溫變形以及低溫退火等相關(guān)環(huán)節，有效實(shí)現DNA序列的大量復制和擴增。如果采用傳統方法來(lái)檢測食品，其步驟往往比較復雜，需要經(jīng)過(guò)觀(guān)察、培養、血清鑒定以及生理生化反應等環(huán)節，這也導致食品檢測的難度相對較大。而通過(guò)對PCR技術(shù)進(jìn)行應用，則可以有效縮短檢測時(shí)間，往往在幾小時(shí)內便可完成具體的檢測工作，并可對細菌中保守的DNA進(jìn)行有效復制。在獲得細菌DNA時(shí)主要采取離心、沉淀、過(guò)濾等相關(guān)方法，并對其進(jìn)行擴增序列檢測。該過(guò)程需要采取特異性核酸探針以及電泳法等，從而取得良好的檢測效果。

結合相關(guān)理論進(jìn)行分析，只需要一個(gè)分子便可有效復制多個(gè)DNA，而且還能夠采用PCR技術(shù)來(lái)有效檢測。近些年，隨著(zhù)我國分子生物學(xué)、基礎免疫學(xué)以及細胞生物學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展，相關(guān)研究工作開(kāi)展也上升到了新的高度，這不僅需要結合相關(guān)理論知識，同時(shí)還需要合理應用各項技術(shù)。而隨著(zhù)技術(shù)水平的不斷提升，如今分析精度更是達到了分子水平。對于食品工程以及生命科研等相關(guān)研究工作開(kāi)展，需要有效提高微量檢測技術(shù)的應用力度，從而進(jìn)一步保證微量檢測結果的準確性[5]。

3 結語(yǔ)

由于PCR技術(shù)可通過(guò)對某段特定DNA堿基進(jìn)行互補配對，所以PCR技術(shù)具有較強的特異性，同時(shí)在針對性、敏感性等方面也具有明顯優(yōu)勢，可以快速地完成相關(guān)檢測、鑒定工作。在食品的實(shí)際生產(chǎn)、運輸以及銷(xiāo)售等環(huán)節，往往容易產(chǎn)生相關(guān)污染問(wèn)題。對此，相關(guān)部門(mén)需要加大對食品工程中的食品檢驗重視度，并將其作為一項主要工作進(jìn)行開(kāi)展。但采用傳統的檢驗方法，想要實(shí)現檢測目標的難度相對較大。因此需要將PCR技術(shù)在食品工程檢驗工作中進(jìn)行有效引入和應用，從而使食品的檢驗準確率得到提高，進(jìn)一步提升檢驗效果，有效保證食品的安全性，提升人們的生活品質(zhì)。

參考文獻

[1]鄭平,申洪燕.納米技術(shù)在食品科學(xué)工程中的應用分析[J].食品界,2017(9):55.

[2]劉曉,朱鵬宇,景小艷,等.雙重數字PCR在轉基因大豆檢測中的應用[J].生物技術(shù)進(jìn)展,2020,10(1):60-66.

[3]周路明,廖敏,陳俊.解析食品檢測中PCR技術(shù)有效應用[J].低碳世界,2019(5):326-327.

[4]姜瓔娣.現代食品工程高新技術(shù)在乳品工業(yè)中的應用分析[J].食品界,2017(10):119.

[5]韓雨.現代食品工程高新技術(shù)在乳品工業(yè)中的應用分析[J].中文科技期刊數據庫(文摘版)教育,2017,6(3):361.