生物检测技术在食品检测中的应用

一、引言

随着全球食品贸易的蓬勃发展与消费者对食品安全要求的持续攀升，食品检测技术面临着前所未有的挑战与机遇。生物检测技术应运而生，它以生物活性物质为识别元件，能够精准、快速地检测食品中的各类有害物质与成分变化，为食品安全保障注入强大动力。深入探究生物检测技术在食品检测中的应用，对于守护公众健康、规范食品市场具有深远意义。

二、生物检测技术概述

（一）酶联免疫吸附测定（ELISA）技术

ELISA 技术基于抗原与抗体的特异性结合反应。将已知抗原或抗体固定在固相载体表面，加入待检样品，若其中含有相应抗体或抗原，则会发生特异性结合，再通过酶标二抗与底物显色反应来定量检测目标物。该技术操作相对简便、灵敏度高，广泛应用于食品中农药残留、兽药残留、微生物毒素（如黄曲霉毒素）等小分子有害物质的检测。例如，在检测牛奶中的氯霉素残留时，ELISA 技术能快速筛选出大量样本，精准度可达纳克级水平，有效防止含氯霉素超标的牛奶流入市场。

（二）聚合酶链式反应（PCR）技术

PCR 技术通过模拟体内 DNA 复制过程，在体外对特定 DNA 片段进行扩增。利用该技术，针对食品中的微生物、转基因成分等进行检测。如检测食品是否受到致病微生物（大肠杆菌、沙门氏菌等）污染，可扩增其特异性基因片段，依据扩增产物判断微生物存在与否及含量。在转基因食品检测方面，PCR 可精准识别转入的外源基因，为转基因食品标识监管提供有力依据，确保消费者知情权。

三、生物检测技术在食品检测中的应用领域

（一）微生物污染检测

在食品安全领域，食品中的微生物污染问题一直是一个不容忽视的重要问题，因为它是引发食源性疾病的一个主要根源。为了有效地检测和控制这种污染，生物检测技术在此方面大显身手。除了上述提到的 PCR 技术可以用于检测致病微生物的基因之外，免疫磁珠分离技术结合 ELISA 或荧光免疫分析，可以实现对食品中病原菌的快速富集和检测。例如，在生鲜肉类的检测中，免疫磁珠能够特异性地吸附目标病原菌，随后通过高灵敏度的检测方法可以迅速确定肉品是否被污染。这样的快速检测手段能够及时阻止受污染的产品进入消费环节，从而保障消费者免受致病微生物的侵害。

（二）农药兽药残留检测

在食品安全检测中，传统的化学检测方法有时难以满足快速和现场检测的需求。然而，生物检测技术可以有效地弥补这一短板。基于酶抑制原理的生物检测试剂盒，能够快速检测蔬菜、水果中的有机磷、氨基甲酸酯类农药残留。以胆碱酯酶作为敏感元件，当样品中含有农药残留时，酶的活性会受到抑制。通过观察颜色变化或检测电化学信号，可以直观地判断出农药残留的情况。这种方便快捷的检测方法使得食品生产者、监管者能够在田间地头、农贸市场等现场快速筛查出问题食品，从而确保食品安全。

四、生物检测技术的优势

（一）高特异性

生物检测技术的核心优势之一在于其高特异性，这种特异性来源于生物分子间的独特识别机制，例如抗原与抗体之间的高度专一性结合，以及核酸之间的互补配对。这种特异性使得生物检测技术能够精确地区分目标物质与样品基质中的其他成分，从而在复杂样品中准确识别出目标物质。与传统的物理化学检测方法相比，生物检测技术显著减少了假阳性或假阴性结果的出现，提高了检测的准确性。例如，在检测食品中的特定过敏原时，免疫检测技术利用抗体对过敏原蛋白的特异性结合能力，能够准确地识别出微量的过敏原成分。这对于保障过敏人群的食品安全具有极其重要的意义，为他们提供了有效的保护措施。

（二）高灵敏度

生物检测技术的另一个显著特点是其高灵敏度，这使得它们能够达到痕量检测的水平。这意味着即使是食品中极低含量的有害物质或生物活性成分，也能够被检测出来。例如，荧光定量 PCR 技术在检测食品中的病毒核酸方面表现出色，它能够检测到单拷贝的病毒基因。这种高灵敏度的检测能力对于早期发现食品中的病毒污染具有重要意义，有助于有效防控食源性病毒的传播，从而保障公众的健康安全。通过这种技术的应用，可以及时采取措施，防止病毒污染的食品进入市场，确保消费者的饮食健康。

五、生物检测技术面临的挑战

（一）技术稳定性问题

生物检测依赖生物活性物质，其活性易受温度、pH 值、保存时间等环境因素影响。例如，酶类检测试剂在高温或极端 pH 条件下可能失活，导致检测结果不准确。此外，生物传感器的电极材料、生物识别元件在长期使用或复杂环境下，稳定性也有待提升，需要研发更稳定的材料与固定化技术，保障检测的可靠性。

（二）样本前处理要求高

生物检测技术对样本的纯净度、状态有一定要求。食品样本成分复杂，含有脂肪、蛋白质、多糖等杂质，这些杂质可能干扰生物检测反应，影响检测结果。如采用 PCR 技术检测食品微生物时，样本中的杂质可能抑制 DNA 聚合酶活性，需要繁琐的前处理步骤去除杂质，增加了检测成本与时间，制约了现场快速检测的推广。

六、应对生物检测技术挑战的策略

（一）优化技术体系

研发新型生物检测材料，如耐热、耐酸碱的酶变体，抗干扰能力强的生物传感器材料等。改进检测方法，采用微流控芯片技术集成样本前处理与检测流程，减少环境因素干扰，提高检测效率与稳定性。例如，微流控芯片结合ELISA 技术，可在微小芯片上完成样品稀释、反应、检测等全过程，精准且快速。

（二）简化样本前处理流程

探索高效、简便的样本前处理方法，如采用固相萃取、免疫亲和层析等技术特异性去除食品样本中的干扰杂质，同时富集目标物，提高检测灵敏度。开发一体化的样本前处理与检测试剂盒，使非专业人员也能在简单培训后熟练操作，推动生物检测技术走向基层食品检测一线。

七、结论

生物检测技术在食品检测领域已展现出巨大潜力，从微生物污染防控到农药兽药残留筛查，多方位守护食品安全。尽管面临技术稳定性、样本前处理等挑战，但通过持续优化技术体系、创新样本前处理方法，生物检测技术必将不断完善，为食品检测提供更精准、高效、便捷的解决方案。随着生物技术与材料科学、微纳技术等多学科交叉融合发展，未来生物检测技术有望实现更多突破，助力构建更严密的食品安全防护网，让消费者吃得安心、吃得放心，推动食品行业健康蓬勃发展。

参考文献

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