食物加工食品微生物學(xué)樣品分析圖像顯微鏡
近來(lái),用于檢測(cè)大量大分子物質(zhì)及食源性病原菌的“生物芯片”和
“微芯片”技術(shù)受到很大關(guān)注。由于微型化技術(shù)的發(fā)展,這類系統(tǒng)可檢
測(cè)多達(dá)5萬(wàn)個(gè)樣點(diǎn)(例如DNA微陣列),而每個(gè)樣點(diǎn)包括數(shù)百萬(wàn)特定DNA探
針拷貝,同時(shí)固定在一個(gè)特制的顯微玻片上。熒光標(biāo)記待測(cè)物可以和樣
點(diǎn)探針進(jìn)行雜交并得到檢測(cè)。 Deyholos2)發(fā)表的篇優(yōu)秀文章里描述了
采用微陣列技術(shù)探測(cè)與特定生物過(guò)程(如在NaCI脅迫下擬南芥的反應(yīng))
相關(guān)基因的方法,以及采用微陣列技術(shù)詳細(xì)分析特定生物途徑(如玉米
中的碳單元代謝)的方法。
生物芯片也可以應(yīng)用于檢測(cè)各種食源性病原菌。通過(guò)在芯片上“刻
印”各種各樣的抗體或能與特定病原菌結(jié)合的DNA分子,那么就可以在
一塊芯片上同時(shí)檢測(cè)諸如沙門菌、李斯特菌、大腸桿菌、金黃色葡萄
球菌等致病菌。根據(jù)Hero在2000年發(fā)表的文章中記載2,生物芯片在生
命科學(xué)研究中是一項(xiàng)非常重要的技術(shù),當(dāng)時(shí)估計(jì)其市場(chǎng)價(jià)值在2005年左
右能高達(dá)50億美元之巨。這一技術(shù)在快速發(fā)展的蛋白質(zhì)組學(xué)研究中顯
得尤為重要,因?yàn)榈鞍踪|(zhì)組學(xué)研究需要大量的數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生有用的信息。
顯然,生物芯片和微陣列芯片的發(fā)展對(duì)于生物科學(xué)研究中大量數(shù)據(jù)
的獲得非常重要。比如在食源性病原菌的檢測(cè)中,有幾個(gè)重要的方面需
要考慮。這些芯片是被設(shè)計(jì)用來(lái)檢測(cè)微量的目標(biāo)分子,而這些目標(biāo)分子
在采用芯片檢測(cè)前必須是未受污染的。在食品微生物學(xué)中,病原菌的最
低檢測(cè)限為25g食品(如牛肉末)中存在一個(gè)目標(biāo)細(xì)胞活體在細(xì)胞數(shù)量的
大量擴(kuò)增(如用細(xì)胞培養(yǎng)生長(zhǎng)或PCR體外擴(kuò)增技術(shù))或者樣品未進(jìn)行過(guò)濾
、分離、吸收、離心沉淀等一系列預(yù)處理之前,生物芯片很難從一堆食
品中找到這樣的目標(biāo)細(xì)胞。樣品中的食品顆粒很容易堵塞生物芯片中
的槽道。因此,這些準(zhǔn)備工作使得生物芯片不能對(duì)食品中的病原菌進(jìn)行
“實(shí)時(shí)”檢測(cè)。
另外一個(gè)需要考慮的問(wèn)題是采用生物芯片檢測(cè)病原菌過(guò)程中病原菌
的活性。監(jiān)測(cè)到某些目標(biāo)分子的存在只能證明目標(biāo)病原菌的存在與否,
并不能說(shuō)明目標(biāo)病原菌是否還存活。為得到有意義的結(jié)果,還需采用某
些方式的富集培養(yǎng)來(lái)確保病原菌具有活性。雖然生物芯片可以檢測(cè)到
大量微生物,但目前還無(wú)法實(shí)現(xiàn)食物加工過(guò)程中的一些特定的病原菌如
沙門菌屬、李斯特菌屬以及彎曲桿菌屬的實(shí)時(shí)檢測(cè)。生物芯片和微陣
列技術(shù)在食品病原菌的檢測(cè)中存在巨大的潛力,但目前還需進(jìn)行更多的
研究才能實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在食品微生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
