食物加工食品微生物學(xué)樣品分析圖像顯微鏡
近來,用于檢測大量大分子物質(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
測多達(dá)5萬個樣點(例如DNA微陣列),而每個樣點包括數(shù)百萬特定DNA探
針拷貝,同時固定在一個特制的顯微玻片上。熒光標(biāo)記待測物可以和樣
點探針進(jìn)行雜交并得到檢測。 Deyholos2)發(fā)表的篇優(yōu)秀文章里描述了
采用微陣列技術(shù)探測與特定生物過程(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)用于檢測各種食源性病原菌。通過在芯片上“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
一塊芯片上同時檢測諸如沙門菌、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)研究中是一項非常重要的技術(shù),當(dāng)時估計其市場價值在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,因為蛋白質(zhì)組學(xué)研究需要大量的數(shù)據(jù)來產(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中,有幾個重要的方面需
要考慮。這些芯片是被設(shè)計用來檢測微量的目標(biāo)分子,而這些目標(biāo)分子
在采用芯片檢測前必須是未受污染的。在食品微生物學(xué)中,病原菌的最
低檢測限為25g食品(如牛肉末)中存在一個目標(biāo)細(xì)胞活體在細(xì)胞數(shù)量的
大量擴增(如用細(xì)胞培養(yǎng)生長或PCR體外擴增技術(shù))或者樣品未進(jìn)行過濾
、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食品中的病原菌進(jìn)行
“實時”檢測。
另外一個需要考慮的問題是采用生物芯片檢測病原菌過程中病原菌
的活性。監(jiān)測到某些目標(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)來確保病原菌具有活性。雖然生物芯片可以檢測到
大量微生物,但目前還無法實現(xiàn)食物加工過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時檢測。生物芯片和微陣
列技術(shù)在食品病原菌的檢測中存在巨大的潛力,但目前還需進(jìn)行更多的
研究才能實現(xiàn)該技術(shù)在食品微生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。
