上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类课程号：BI913班级号：F1602124 姓名：李吉学号：516021910464专业：材料科学与工程 课程小论文 题目 食品检测及相 得分 关生物技术的应 用
上海交通大学通识教育立项核心课程 课程名称：生物技术与人类 课程号： BI913 班级号： F1602124 姓名： 李吉 学号： 516021910464 专业： 材料科学与工程 课程小论文 题目 食品检测及相 关生物技术的应 用 得分
食品检测及相关生物技术的应用 李吉 (上海交通大学材料科学与工程学院，上海200240) 摘要：随着经济的不断发展，人们越发重视食品安全。作为保障食品安全的重要环节，食品 检测也不断引入新的技术。其中生物检测技术凭借迅速、准确、安全等优势开始在食品安全 检测中得到广泛运用，而逐渐成为食品安全监测中的主要力量。本文将初步介绍食品检测及 相关生物技术的应用，分析其意义及存在的问题。 关键词：食品检测：生物技术：应用 Food Detection and Related Application of Biotechnology Li Ji (School of Material Science and Engineering,Shanghai Jiao Tong University,Shanghai 200240,China) Abstract:With the continuous development of economy,people pay more attention to food safety.As an important part of food safety,food inspection also introduces new technologies.Due to the advantages of rapidity,accuracy and safety,biotechnology has been widely used in food safety testing,and has gradually become the main force in food safety monitoring.This paper will introduce the food detection and related application of biotechnology,and analyze its significance and value. Key words:Food detection;Biotechnology:Application 1食品检测的含义 食品检测是指执法主体、食品企业或第三方检测机构以国家制定的标准以及该类食品的 行业标准为根据，以先进的技术作为检测手段，在科学、可靠的环境下对于食品的生产环节 和生产后的食品质量进行监测、鉴定、评价的技术保障体系。国家标准与行业标准强调其 规范性，技术保障体系一方面强调技术重要的基础作用，另一方面同时强调制度的必要性与 重要性
食品检测及相关生物技术的应用 李吉 （上海交通大学材料科学与工程学院，上海 200240） 摘要：随着经济的不断发展，人们越发重视食品安全。作为保障食品安全的重要环节，食品 检测也不断引入新的技术。其中生物检测技术凭借迅速、准确、安全等优势开始在食品安全 检测中得到广泛运用，而逐渐成为食品安全监测中的主要力量。本文将初步介绍食品检测及 相关生物技术的应用，分析其意义及存在的问题。 关键词：食品检测；生物技术；应用 Food Detection and Related Application of Biotechnology Li Ji (School of Material Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China) Abstract:With the continuous development of economy, people pay more attention to food safety.As an important part of food safety, food inspection also introduces new technologies.Due to the advantages of rapidity, accuracy and safety, biotechnology has been widely used in food safety testing, and has gradually become the main force in food safety monitoring.This paper will introduce the food detection and related application of biotechnology, and analyze its significance and value. Key words: Food detection; Biotechnology；Application. 1 食品检测的含义 食品检测是指执法主体、食品企业或第三方检测机构以国家制定的标准以及该类食品的 行业标准为根据，以先进的技术作为检测手段，在科学、可靠的环境下对于食品的生产环节 和生产后的食品质量进行监测、鉴定、评价的技术保障体系[1] 。国家标准与行业标准强调其 规范性，技术保障体系一方面强调技术重要的基础作用，另一方面同时强调制度的必要性与 重要性
2相关生物技术应用 生物技术本意是指在分子、细胞水平上定向操纵或改造生物体的技术，泛指所有利用生 物体本身、代谢产物及功能等的技术。生物技术已经广泛的运用到食品检测中。 2.1基因探针技术 基因探针技术又称为分子杂交技术，就是利用基因的变性、复性、碱基互补来探测DNA序 列。该技术关键是构建基因探针，包括同相杂交、异相杂交等，当前基因探针技术在食品微 生物检测中的运用较为广泛，其检测的对象包括大肠杆菌、沙门氏菌、李氏特菌等。这种探 针法操作相对简单，有着较高的灵敏度、较强的特异性，这些优势都让食品检测结果相对精 确，其缺点则是效率低、速度慢。周志江等用生物素标记的编码大肠杆菌耐热毒素(ST)的DNA 片段作为基因探针，检测了污染食品中的产S大肠杆菌。Moseley等(1994)利用生物素标记的克 隆沙门氏菌DNA片段作为基因探针，检测临床样品、食品及饲料样品中的沙门氏菌，敏感性为 80个细菌/g。Hill等曾用[a32P]标记的DNA探针检测污染食品中的产热敏性肠毒素(LT)的大肠 杆菌，其敏感性达100个细菌/g。 2.2PCR技术 PCR技术又名聚合酶链反应技术，是由Korana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想而 产生的，并经过多年的实践研究发展，近年来才逐渐应用到食品安全控制中。PC由变性，退火（复 性)，延伸三个基本反应步骤构成，其基本工作原理是以拟扩的DNA分子为模板，以一对分别与模 板互补的寡核苷酸片段为引物，在DNA聚合酶的作用下，按照半保留复制的机制沿着模板链延 伸直至完成的DNA合成。经过n次扩增后，PCR产物（复制出的DNA片段）可达2n个，可以满足 各种分析的需要。2011年，实时荧光定量PCR技术在转基因食品检测领域中的应用和Tag Man PCR快速检测食品中的空肠弯曲菌都是近期PCR技术在食品检测中比较成功的案例)。近年来， 实时定量PCR技术在食品检测中的应用研究越来越广泛。在食物加工过程中外源DNA污染的 定量，病原微生物的检测、掺假量的检测、转基因食品的检测方面都具有重要的应用。例如，2003 年，Sandberg等用检测谷物基因来控制那些缺乏麦麸的婴儿食物；曹际娟等检测了肉骨粉中牛羊 源成分；2006年，Muleg等检测葡萄中曲霉菌的污染程度；潘良文等对转基因油菜中Barnase基 因成功地进行了测定。AIey等也证实了该技术是估计食中普通小麦量的理想技术。【aPCR技术 是较为常见的生物技术，只需要微量物质就能得到大量的片段。PC技术随着生物技术在国内 的不断发展，已经较为普及。 2.3生物芯片技术 生物芯片是将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载体（如硅片、玻片及高聚 物载体等)表面，利用生物分子的特意性亲和反应，如核酸杂交反应抗原抗体反应等来分析各种
2 相关生物技术应用 生物技术本意是指在分子、细胞水平上定向操纵或改造生物体的技术，泛指所有利用生 物体本身、代谢产物及功能等的技术。生物技术已经广泛的运用到食品检测中。 2.1 基因探针技术 基因探针技术又称为分子杂交技术，就是利用基因的变性、复性、碱基互补来探测 DNA 序 列。该技术关键是构建基因探针，包括同相杂交、异相杂交等，当前基因探针技术在食品微 生物检测中的运用较为广泛，其检测的对象包括大肠杆菌、沙门氏菌、李氏特菌等。这种探 针法操作相对简单，有着较高的灵敏度、 较强的特异性，这些优势都让食品检测结果相对精 确，其缺点则是效率低、速度慢[2]。周志江等用生物素标记的编码大肠杆菌耐热毒素(ST)的 DNA 片段作为基因探针,检测了污染食品中的产 S 大肠杆菌。Moseley 等(1994)利用生物素标记的克 隆沙门氏菌 DNA 片段作为基因探针,检测临床样品、食品及饲料样品中的沙门氏菌,敏感性为 80 个细菌/g。Hill 等曾用[a32P]标记的 DNA 探针检测污染食品中的产热敏性肠毒素 (LT)的大肠 杆菌,其敏感性达 100 个细菌/g。 2.2 PCR 技术 PCR 技术又名聚合酶链反应技术,是由 Korana 于 1971 年最早提出核酸体外扩增的设想而 产生的,并经过多年的实践研究发展,近年来才逐渐应用到食品安全控制中。PCR 由变性,退火(复 性),延伸三个基本反应步骤构成,其基本工作原理是以拟扩的 DNA 分子为模板,以一对分别与模 板互补的寡核苷酸片段为引物,在 DNA 聚合酶的作用下,按照半保留复制的机制沿着模板链延 伸直至完成的 DNA 合成。经过 n 次扩增后,PCR 产物(复制出的 DNA 片段)可达 2n 个,可以满足 各种分析的需要。2011 年,实时荧光定量 PCR 技术在转基因食品检测领域中的应用和 Taq Man PCR 快速检测食品中的空肠弯曲菌都是近期 PCR 技术在食品检测中比较成功的案例[3]。近年来, 实时定量 PCR 技术在食品检测中的应用研究越来越广泛。在食物加工过程中外源 DNA 污染的 定量,病原微生物的检测、掺假量的检测、转基因食品的检测方面都具有重要的应用。例如,2003 年,Sandberg等用检测谷物基因来控制那些缺乏麦麸的婴儿食物;曹际娟等检测了肉骨粉中牛羊 源成分;2006 年,Muleg 等检测葡萄中曲霉菌的污染程度;潘良文等对转基因油菜中 Barnase 基 因成功地进行了测定。Alery 等也证实了该技术是估计食中普通小麦量的理想技术。[4]PCR 技术 是较为常见的生物技术，只需要微量物质就能得到大量的片段。PCR 技术随着生物技术在国内 的不断发展，已经较为普及。 2.3 生物芯片技术 生物芯片是将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载体(如硅片、玻片及高聚 物载体等)表面,利用生物分子的特意性亲和反应,如核酸杂交反应,抗原抗体反应等来分析各种
生物分子的存在及其量的一种技术。生物芯片是结合预先的设置固定和排列生物分子，因为 生物分子具有特异性的反应，所以，这种技术通过分析生物分子量来检测食品，如抗原抗体、 核酸杂交反应等。基因芯片的突出优点是高通量，和常规的检测技术相比较，该种技术能够 更好地克服常规检测技术可能出现的系统误差，而且生物芯片所具有检测数据可靠、高自动 化程度的优势。但这些技术在细胞类检测中不能够更好地定位基因，当前，处在研发中的蛋 白质芯片能够弥补基因芯片无法对检测基因进行准确定位的不足。 3生物技术应用的意义及存在的问题 生物技术具有高效经济的特点，它能够快速准确地进行食品检测，保障我们的食品安全。 但是食品检测是一个体系，单纯技术本身还不足以完全解决问题。首先，技术需要相应的专 业人员，就目前而言，一些机构虽然具有高学历的人才，但是食品安全检测技术研究能力基础 薄弱，专业检测素质较差阿。其次，生物技术需要信息化的操控和管理，虽然很多检测机构引 进了MS管理系统，但是对于客户信息的维护和报告的跟踪、反馈方面的建设相对落后。并 且有的从业人员对该管理系统的功能及应用不熟悉，导致运行效率低下☑。因此，生物技术拥 有广阔的发展前景，但在制度与相应的人才培养方面，还需要不断地改进与完善。 [参考文献] [1]唐军，颜才植，陈伦超美日欧发达国家食品检测机构的特点及其对我国的启示.食品科 学，2015,36(15)310315 [2]梁曙光.生物技术在食品检测方面的运用探析].科技传播，2014,1：127. [3]李丽华.浅析生物技术在食品检测中的应用U科技资讯，2012,22：229. [4]谢修志.生物技术在食品检测方面的应用]生物技术通报，2010,1：6872. [5]张波.食品检测中生物技术的应用.现代食品，2017,4：2122. [6]张永辉.河北省食品安全检测体系建设中的问题与对策研究D.石家庄：河北大学，2013. [7]贾丽，马立利，刘艳，范筱京，刘清珺，朱建明我国食品检测行业质量管理的现状及其 展望U].食品安全质量检测学报，2015,6(9)33043308
生物分子的存在及其量的一种技术。生物芯片是结合预先的设置固定和排列生物分子， 因为 生物分子具有特异性的反应，所以，这种技术通过分析生物分子量来检测食品，如抗原抗体、 核酸杂交反应等。基因芯片的突出优点是高通量，和常规的检测技术相比较，该种技术能够 更好地克服常规检测技术可能出现的系统误差，而且生物芯片所具有检测数据可靠、高自动 化程度的优势。但这些技术在细胞类检测中不能够更好地定位基因，当前，处在研发中的蛋 白质芯片能够弥补基因芯片无法对检测基因进行准确定位的不足[5]。 3 生物技术应用的意义及存在的问题 生物技术具有高效经济的特点，它能够快速准确地进行食品检测，保障我们的食品安全。 但是食品检测是一个体系，单纯技术本身还不足以完全解决问题。首先，技术需要相应的专 业人员，就目前而言，一些机构虽然具有高学历的人才, 但是食品安全检测技术研究能力基础 薄弱, 专业检测素质较差[6]。其次，生物技术需要信息化的操控和管理，虽然很多检测机构引 进了 LIMS 管理系统, 但是对于客户信息的维护和报告的跟踪、反馈方面的建设相对落后。并 且有的从业人员对该管理系统的功能及应用不熟悉, 导致运行效率低下[7]。因此，生物技术拥 有广阔的发展前景，但在制度与相应的人才培养方面，还需要不断地改进与完善。 [参考文献] [1] 唐军，颜才植，陈伦超.美日欧发达国家食品检测机构的特点及其对我国的启示[J].食品科 学，2015，36(15):310~315. [2] 梁曙光.生物技术在食品检测方面的运用探析[J].科技传播，2014，1:127. [3] 李丽华.浅析生物技术在食品检测中的应用[J].科技资讯，2012，22:229. [4] 谢修志.生物技术在食品检测方面的应用[J].生物技术通报，2010，1:68~72. [5] 张波.食品检测中生物技术的应用[J].现代食品，2017，4:21~22. [6] 张永辉. 河北省食品安全检测体系建设中的问题与对策研究[D]. 石家庄: 河北大学, 2013. [7] 贾丽，马立利，刘 艳，范筱京，刘清珺，朱建明.我国食品检测行业质量管理的现状及其 展望[J].食品安全质量检测学报，2015，6(9):3304~3308
