PCR技术在食品微生物检测中的应用

PCR技术以其高强的特异性和灵敏度以及检测速度快、准确性好等优点,广泛地应用在食品微生物检测的各个领域,尤其对培养困难的细菌检测和抗原结构复杂的细菌鉴定方面。介绍了几种PCR方法的原理,以及其在食品微生物检测中的应用情况。

食品中沙门氏菌分子检测靶点的筛选与评价

【目的】发掘新的沙门氏菌分子检测靶点,筛选检测性能优秀的引物。【方法】利用BLAST程序比较沙门氏菌属内基因组DNA序列的同源性以及沙门氏菌与非沙门氏菌基因组DNA序列之间的特异性,发掘出100多个检测沙门氏菌属的特异性片段,并从中随机挑选出15个片段作为候选靶点,一共设计了27对引物(FS1～FS27),对它们的特异性、灵敏度加以评价,从中筛选检测性能最好的引物。【结果】在27对引物中,检测性能最优的引物为FS23,采用该引物对供试菌株的相应检测靶点进行PCR扩增,44株沙门氏菌都能扩增到一条492bp特异性片段,而22株非沙门氏菌则不能扩增出这一特异性片段。以FS23为引物建立PCR方法检测猪霍乱沙门氏菌基因组DNA的灵敏度为11.9fg/μL,细菌纯培养物灵敏度为4.9×102cfu/mL;用猪霍乱沙门氏菌人工污染牛奶样品,如果接种起始菌量为100cfu/25mL时,只需要增菌5h,采用上述方法即能检测出沙门氏菌。【结论】引物FS23对应的基因序列是一个性能优良的新分子检测靶点,具备很高的特异性和灵敏性,能够广泛应用于食品中沙门氏菌的快速检测。

甜玉米冰温贮藏保鲜研究

研究不同冰温处理对甜玉米贮藏保鲜效果的影响。设计三组实验:直接冰温、装袋+冰温、装袋后低温锻炼+冰温。以含水量、水渍发生率、失重率和总糖为理化指标,并结合感官方法进行综合分析。结果表明:经过5d 4℃低温锻炼后再进行冰温贮藏,19d后甜玉米色香味和口感俱佳,水渍发生率为20%、玉米穗失重率为2.84%、玉米粒含糖量下降12.41%、含水率下降0.34%,分别比对照组降低30%、11.84%、2.15%和1.66%。

湿热处理技术对淀粉理化特性影响的研究进展

随着人们对变性淀粉需求量的增加,湿热处理技术成为了变性淀粉研究的热点之一。湿热处理是用于生产变性淀粉的一种物理手段,不带来任何化学试剂残留,属于环境友好型新技术。湿热处理可以改变淀粉的形态、结晶性、热学性质、淀粉胶性质,增加缓慢消化淀粉和抗性淀粉含量。为了促进湿热处理技术的研究、应用以及使人们对该技术有一个全面而清晰的认识,综述了湿热处理对淀粉理化性质和功能特性的影响,以及湿热处理淀粉在工业中的应用与发展前景。

新型肉制品发色剂的研究进展

针对当前人们对亚硝酸盐致癌性的逐步认识,肉制品科研机构及生产厂家一直致力于寻找一种安全可靠的肉制品发色剂。综述了国内外一些新型肉制品发色剂的研究及应用。

膳食纤维对肠道菌群影响的研究进展

膳食纤维不能被人体小肠消化吸收,可在大肠中完全或部分发酵,是肠道微生物的主要能量来源。膳食纤维具有不同的结构特征,其降解受一系列碳水化合物活性酶(CAZymes)的控制。肠道微生物则是通过编码的碳水化合物活性酶利用膳食纤维,而其表达该酶的基因数量和基因类型具有差异,膳食纤维的选择性消耗决定了肠道中哪个细菌类群受到青睐并可以影响结肠中菌种和菌株的平衡。因此,膳食纤维的类型会影响菌群的种类和数量。介绍了膳食纤维和碳水化合物活性酶的定义和分类,并总结了特定的膳食纤维类型(抗性淀粉、果胶、纤维素、半纤维素和菊粉)对肠道微生物组成的影响,旨在为膳食纤维对肠道菌群和健康的研究提供理论参考。

热加工对淀粉结构和理化性质的影响研究进展

淀粉是一种非常重要的植物多糖,同时也是重要的食品生产加工的工业原料。天然淀粉耐热、耐剪切、耐酸能力差,且易回生,需要对淀粉进行物理改性、化学改性和酶改性。在淀粉改性尤其是化学改性中,化学试剂易残留于改性淀粉中,所以快速、安全的物理改性越来越受到大家关注。而物理改性中,热加工改性应用较为广泛。通过概述六种常用的热加工改性技术对淀粉结构及性能的影响,旨在为热加工改性淀粉理化性质的研究提供理论参考,以期能为特定需求淀粉的生产研发提供一定的理论依据。

基于单碱基延伸标签反应的常见食源性致病菌基因芯片检测方法的建立

针对8种常见的食源性致病菌(金黄色葡萄球菌、副溶血弧菌、单核细胞增生李斯特菌、沙门氏菌、阪崎肠杆菌、志贺氏菌、肠出血性大肠杆菌O157:H7和空肠弯曲杆菌),建立了基于单碱基延伸标签反应原理的基因芯片检测方法。筛选和整合8种食源性致病菌基因组中的特异性序列和相应PCR引物,致病菌靶DNA片段被扩增和纯化作为单碱基延伸标签反应的模板,反应产物在DNA芯片上与探针进行杂交反应,然后通过扫描基片的荧光强度进行判断。实验结果表明,可采用基于单碱基延伸标签反应的基因芯片方法同时特异性检测8种食源性致病菌,基因组DNA多重检测灵敏度可达到0.1pg,以鼠伤寒沙门氏菌为单一检测对象的细菌纯培养物灵敏度可达到5×102CFU/mL。本方法可以快速灵敏地检测食源性致病菌,为食源性疾病的诊断和防治提供了一个有效的方法。

扩增内标及其在食源性致病菌PCR检测中的应用

虽然PCR技术不断地得到了发展和改进,但检测结果容易出现假阴性而影响检测准确性的现象一直没有得到很好的解决。现在大多数学者普遍认为,在PCR体系中加入扩增内标(即一段人工构建合成的DNA序列或者是一段致病菌的看家基因序列)能有效指示假阴性现象的出现,是PCR检测技术标准化的措施之一。本文将从PCR检测方法中假阴性出现的原因、扩增内标的构建以及扩增内标在PCR检测方面的应用三方面进行综合评述,并结合本实验室的工作基础,介绍扩增内标的简捷构建过程和应用要点,希望在不影响检测灵敏度的前提下,发挥扩增内标对假阴性的指示作用。

原壳小球藻番茄红素ε环化酶基因的克隆和分析

【目的】番茄红素ε环化酶(lycopene epsilon cyclase)是叶黄素代谢途径中处于分支位点的关键酶。它催化线性的番茄红素选择性环化,形成胡萝卜素,再进一步合成叶黄素(lutein)。本研究的目标是克隆原壳小球藻(Chlorella protothecoides CS-41)LCYE基因的全长cDNA,通过该基因的生物学信息分析预测其表达产物的空间结构与功能位点,并验证该表达产物的生物学活性。【方法】采用cDNA末端快速扩增(rapid-amplification of cDNA ends)和RT-PCR技术克隆原壳小球藻LCYE基因的全长cDNA序列。分别采用PredictProtein、Pfam HMMs和Swiss-Model等在线分析软件分析LCYE的基本生物学信息,预测蛋白质功能位点和空间结构。利用pET28-a(+)构建LCYE基因的原核表达质粒pET-LCYE,并转入大肠杆菌BL21(DE3),再利用IPTG诱导LCYE基因超量表达。此外,携带pAC-LYC质粒的大肠杆菌工程菌能够积累番茄红素,可用于验证LCYE基因编码蛋白的酶活。【结果】获得了原壳小球藻的LCYE基因的cDNA序列,长2107bp,GenBank登录号为FJ752528。序列分析表明:它含有1731bp的完整开放阅读框(ORF),编码576个氨基酸,与高等植物和其他藻类的LCYE有很高的相似性,其中相似性最高的是莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii XM001696477.1),达到67%。第48～459个氨基酸残基为一个典型的番茄红素环化酶蛋白(Lycopene cyclase protein)结构域(pfam05834),第261～284个氨基酸残基为一个典型的环化酶保守的模体。SDS-PAGE检测表明,LCYE基因在大肠杆菌BL21(DE3)中得到了超量表达。携带pAC-LYC质粒的大肠杆菌工程菌在获得LCYE基因后,其颜色从粉红色变为黄色。【结论】原壳小球藻LCYE基因的全长cDNA为2107bp,预测出番茄红素ε环化酶所特有的保守功能区域,构建了它的三维结构模型。同时,阐明了小球藻和衣藻的亲缘关系。最后,证实了本研究克隆到的LCYE基因编码的蛋白具有番茄红素ε环化酶的功能与活性。

单核细胞增生李斯特菌菌膜形成突变株的筛选

通过对功能和调控基因的研究,探讨单核细胞增生李斯特菌菌膜的形成机制,建立防治该细菌污染食品的方法。使用电转化的方法,将携带转座子Tn917的质粒pTV1-OK转化到单核细胞增生李斯特菌中,诱导转座,获得1 880个突变株,加上前期构建的突变株,使突变库增加到2 200株。使用96孔细胞培养板对随机挑选的1 000余株突变株进行菌膜培养,结晶紫染色后测OD595值。以此值作为菌膜形成量的筛选依据,最终挑选出菌膜形成能力变小的突变株8株,目标突变获得率约8‰。对筛选的菌膜形成量变小的突变株进行荧光显微观察,证实该8株突变株菌膜形成能力弱于野生菌株。通过PCR验证,这8株突变株的基因组中插入了Tn917,这可能是它们的表型发生变化的原因。