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關(guān)鍵詞:含義;意義;生物技術(shù)
1、生物技術(shù)的含義
生物技術(shù)有時也稱生物工程,是指人們以現(xiàn)代生命科學(xué)為基礎(chǔ),結(jié)合其他基礎(chǔ)科學(xué)的科學(xué)原理,采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段,按照預(yù)先的設(shè)計改造生物體或加工生物原料,為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達(dá)到某種目的。生物技術(shù)是人們利用微生物、動植物體對物質(zhì)原料進(jìn)行加工,以提品來為社會服務(wù)的技術(shù)。現(xiàn)代的生物技術(shù)主要包括細(xì)胞工程,其主要內(nèi)容包括動物細(xì)胞工程、植物細(xì)胞工程以及細(xì)胞的融合技術(shù)等。主要用來生產(chǎn)功能性食品的有效成分、新型的食品以及食品的添加劑等。
2、食品檢驗中的應(yīng)用生物技術(shù)的意義
長期以來對食品的檢測方法不外乎物理法、化學(xué)法和儀器檢測法,但是由于這些方法都存在一定的局限性,已無法滿足現(xiàn)代食品檢驗的需要和人們對食品安全的要求。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,人們逐漸對這一現(xiàn)代化的檢測技術(shù)有了一定的了解,并越來越認(rèn)識到它在食品檢驗中的作用和意義。目前生物技術(shù)不僅用于食品的質(zhì)量檢驗、食品安全質(zhì)量的科學(xué)研究,還被廣泛用于對食品產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的監(jiān)控和質(zhì)量安全的評價等方面。極高的選擇性和敏感的特異性是生物檢測技術(shù)最為突出的特點,在對食品的檢驗中能夠快速、靈敏、精準(zhǔn)的檢測出某些化學(xué)成分和有害物質(zhì),因此被越來越廣泛的應(yīng)用到食品檢測中,它對提高和改善食品的質(zhì)量安全,保障人們的生活安全有著重要的意義。
3、生物技術(shù)對食品構(gòu)成成分的檢驗
對食品中微生物的檢測,隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,食品的消費量也日益增加,食物的中毒問題也日益地突出,這嚴(yán)重地威脅著公眾的健康。當(dāng)前,我國檢測食品中的致病菌采用的一般是細(xì)菌學(xué)的檢驗方法及血清學(xué)的方法,用這些方法對食品進(jìn)行檢驗操作非常繁瑣,且耗時長還費力,最終的檢驗準(zhǔn)確性并不高,已很難滿足當(dāng)前的社會發(fā)展的需求。所以,有必要應(yīng)用更加快速而準(zhǔn)確的食品微生物的檢測方法。運用基因探針技術(shù)、DNA、PCR 技術(shù)等對食品中所含的致病菌進(jìn)行檢驗已成為未來發(fā)展的趨勢。對食品中轉(zhuǎn)基因成分的檢驗,檢驗和鑒定食品及其原料中的重組 DNA和其產(chǎn)物的應(yīng)用方法,是對轉(zhuǎn)基因的食品做標(biāo)簽管理的重要基礎(chǔ)。當(dāng)前,實驗室中的檢驗技術(shù)主要可以分成三類:免疫學(xué)的方法、基因探針法以及分子標(biāo)記法,他們主要是用來檢驗食品或者原料中的重組DNA或者其產(chǎn)物。
4、相關(guān)生物技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用
生物芯片技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用,生物芯片,是生物化學(xué)和其它的物理、計算機(jī)科學(xué)以及化學(xué)等學(xué)科結(jié)合的一種新型的技術(shù),其原理是把待測的樣品放在芯片的表面,根據(jù)生物分子間的特異性的親和反應(yīng),來檢驗樣品里的待檢成分,實現(xiàn)樣品的分析及檢驗。生物芯片能夠在非常小的面積上并行地分析多種生物分子,也就是說其分析量很大,在較短的時間里就可以分析出多種食品致病菌,并且其結(jié)果有較好的可比性。
當(dāng)前,國內(nèi)主要研究的是食品安全,這類檢驗一般要做定性的分析或者比較簡單的半定量分析,主要表現(xiàn)在對食品中有害微生物的檢驗和對食品中的藥物殘留和有害物的檢驗這兩個方面。
1)PCR 技術(shù)及其改進(jìn)技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的PCR技術(shù),主要應(yīng)用于對病原微生物以及轉(zhuǎn)基因食品的檢驗。實時定量的PCR技術(shù)指的是在PCR的反應(yīng)體系里加進(jìn)熒光基團(tuán),通過熒光信號的積累,對整個的 PCR 進(jìn)程進(jìn)行實時的檢驗,隨后再通過標(biāo)準(zhǔn)的曲線對未知的模板進(jìn)行定量分析。PCR- DGGE 技術(shù)把變性梯度凝膠電泳技術(shù)(DGGE 技術(shù))與 PCR 技術(shù)相結(jié)合,能夠分離出長度相同,但堿基不相同的 DNA的片段混合物。巢式及半巢式PCR 技術(shù),巢式 PCR 技術(shù)是在傳統(tǒng)的 PCR 技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的,其主要原理就是通過設(shè)計兩對引物,1 對引物在另外 1 對引物的擴(kuò)增產(chǎn)物的片段之上,經(jīng)過兩次 PCR 反應(yīng)檢測某個基因;而半巢式的PCR技術(shù),其原理和巢式PCR技術(shù)基本上是相同的。這兩種方法都能夠減少假陽性的出現(xiàn)幾率,同時,還能夠使檢測的下限下降。
2)酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)的應(yīng)用
ELISA是把抗體及抗原的特異性相結(jié)合作為基礎(chǔ),把酶或輔酶當(dāng)作標(biāo)記物,來標(biāo)記抗原或抗體,利用酶促反應(yīng)放大作用顯示出初級免疫學(xué)的反應(yīng)。這種方法最顯著的特點是用聚苯乙烯微量反應(yīng)板來吸附抗原或是抗體,進(jìn)行免疫反應(yīng)及酶促反應(yīng)。這種方法操作簡便、快速、靈活性高、特異性強(qiáng),而且可以批量分析樣品,廣泛應(yīng)用在食品的檢驗中,并有廣泛地應(yīng)用前景。
3)DNA探針法的應(yīng)用
如果兩條來源不同的核酸鏈有相互補(bǔ)充的堿基序列的話,就可以結(jié)合成分子的雜交鏈。如果在已經(jīng)知道的DN斷之上加上可以辨別的標(biāo)記,就能夠做成DNA探針,用來檢驗未知的食品樣品里是否有可以互補(bǔ)的序列。近年,這種方法在食物微生物的檢測中應(yīng)用越來越廣泛,可以用DNA探針法來檢驗食品是否含有大腸桿菌、志賀氏菌、沙門氏菌等。
5、相關(guān)生物技術(shù)在食品檢驗中應(yīng)用需要注意的問題
操作人員的選用,實驗室應(yīng)當(dāng)聘請具有一定生物學(xué)資質(zhì)的人來操作,并且要經(jīng)過考核合格后方能上崗。要求其具有較熟練的操作技能,強(qiáng)烈的質(zhì)量意識,并且嚴(yán)格遵守?zé)o菌操作規(guī)程,減少人為因素帶來的困擾。操作要求,操作人員牢記無菌觀念,整個過程要求無菌操作,用無菌工具無菌操作取樣,按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,得出實驗結(jié)果。設(shè)施設(shè)備的放置環(huán)境,實驗室應(yīng)當(dāng)具有適宜生物檢驗進(jìn)行的設(shè)施設(shè)備條件,包括檢驗設(shè)施及輔助設(shè)施,并且要特別注意特殊的設(shè)備要在特殊的環(huán)境下放置和操作。各種設(shè)備及藥品的正確配置,培養(yǎng)箱、水浴鍋、于熱滅菌箱和高壓滅菌鍋的安裝要求:在首次安裝時要校對溫度的穩(wěn)定性和一致性;記錄以上設(shè)施其溫度穩(wěn)定性達(dá)到平衡時所需要的時間;要求定期對以上設(shè)備進(jìn)行清潔和消毒;最好是使用感應(yīng)器來對運轉(zhuǎn)循環(huán)情況進(jìn)行控制和監(jiān)控。藥品配置,培養(yǎng)基采用高壓濕熱滅菌法,121℃滅菌 15min;部分培養(yǎng)基如膽硫乳培養(yǎng)基則需采用煮沸滅菌法;對于熱敏感的培養(yǎng)基采用膜過濾法。樣品的采集、運輸和保存,采集具有代表性的樣品,并且樣品采集必須在無菌操作下進(jìn)行,以防止樣品受到外源性污染和細(xì)菌的生長。采樣用具及包裝物必須是滅菌的;在樣品的運輸和保存過程中應(yīng)避免日光照射,防止外來物的污染;采樣后,應(yīng)將樣品在接近原有貯存溫度條件下盡快送往實驗室檢驗;運輸時應(yīng)保持樣品完整,一般不應(yīng)超過 3h,如不能及時運送,應(yīng)在接近原有貯存溫度條件下貯存。
6、結(jié)論
綜上所述,在巨大發(fā)展空間和應(yīng)用需求下,需要對相關(guān)生物技術(shù)進(jìn)行多方面更為深人的研究和開發(fā)實踐,必定能為食品科技檢驗帶來更大的方便和效益,同時也保障了食品的質(zhì)量安全,為人民帶來更多的健康。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)種植;生物技術(shù);應(yīng)用
1生物技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
將生物技術(shù)廣泛推廣到農(nóng)業(yè)種植中具有十分重要的意義,所以一定要加大對生物技術(shù)的應(yīng)用。如今,經(jīng)濟(jì)以及社會的不斷發(fā)展對生物技術(shù)的完善以及發(fā)展發(fā)揮了巨大的推進(jìn)作用[1]。我國人口眾多,幅員遼闊,農(nóng)業(yè)種植占據(jù)著非常重要的地位,同時也存在著很大的發(fā)展空間。如今,我國加大了對農(nóng)業(yè)種植的推廣與應(yīng)用,相關(guān)政策更加完善,支持力度不斷增大,為農(nóng)業(yè)種植創(chuàng)造了非常有利的發(fā)展條件。近年來,我國的農(nóng)作物產(chǎn)量不斷增加,其質(zhì)量也得到了較大程度地提升,種類也不斷增多,進(jìn)而提升了我國的競爭力以及綜合國力。但是,就目前的情況來說,雖然我國的農(nóng)業(yè)種植得到了較大發(fā)展,但是與發(fā)達(dá)國家相比仍然存在著不小的差距,而發(fā)達(dá)國家的生物技術(shù)也領(lǐng)先于我國。雖然我國生物技術(shù)的應(yīng)用時間較晚,但是我國加大了對生物技術(shù)的推廣以及支持,使我國的生物技術(shù)得到了較大發(fā)展并獲得了不小的成果,甚至在某些方面已經(jīng)達(dá)到了先進(jìn)水平[2]。
2農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)應(yīng)用的意義
2.1提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量
我國是世界上人口最多的國家,雖然我國的土地面積較大,但是實際的農(nóng)業(yè)種植面積卻十分有限,不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求;所以,提升農(nóng)業(yè)種植技術(shù)水平具有十分重要的意義。在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用生物技術(shù)不僅能夠提高農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量,而且能夠較為顯著地提高農(nóng)作物的生產(chǎn)產(chǎn)量,滿足人們對糧食日益增長的需求,為我國的穩(wěn)定發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)[3]。
2.2提升農(nóng)作物的質(zhì)量
隨著現(xiàn)今我國經(jīng)濟(jì)以及社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,人們對糧食作物提出了越來越高的要求,農(nóng)業(yè)作物不僅要滿足人們對于營養(yǎng)的需求,而且必須保證農(nóng)作物的安全以及產(chǎn)品質(zhì)量,最重要的是要提高農(nóng)產(chǎn)品的食用安全性。所以,在農(nóng)業(yè)種植中應(yīng)用生物技術(shù)不僅可以滿足日益增長的營養(yǎng)需求,同時也能提升農(nóng)作物的產(chǎn)品質(zhì)量以及食用的安全[4]。
2.3防治病蟲害
病蟲害對農(nóng)業(yè)種植的影響非常大,其會對農(nóng)作物的產(chǎn)量以及質(zhì)量造成十分不利的影響。所以,在農(nóng)業(yè)種植中加強(qiáng)對生物技術(shù)的應(yīng)用就可以對病蟲害進(jìn)行有效地控制,進(jìn)而提升農(nóng)作物的產(chǎn)量及質(zhì)量;同時,生物技術(shù)也可以顯著提升農(nóng)作物的存活率。由于生物技術(shù)是通過應(yīng)用轉(zhuǎn)基因的方法進(jìn)行病蟲害的防治,進(jìn)而能夠有效地提高農(nóng)作物的食用安全。
3農(nóng)業(yè)種植中生物技術(shù)的應(yīng)用
3.1轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用
所謂的轉(zhuǎn)基因技術(shù),就是指使用人工技術(shù)將生物的遺傳基因進(jìn)行相應(yīng)地剪切、加工和改造,再將其注入到需要改變基因的生物中,達(dá)到改變生物遺傳特性的一種技術(shù)。這種技術(shù)主要在于對需要基因的提取,對多生物的細(xì)胞進(jìn)行相應(yīng)地檢測。轉(zhuǎn)基因技術(shù)不會受到生物種類的限制,具有廣闊的發(fā)展前景。
3.2分子育種技術(shù)的應(yīng)用
我國是世界上人口最多的國家,而且還在不斷增長,所以一定要提高糧食的產(chǎn)量,以滿足日益增長的需求。但是,由于我國的耕地面積有限,所以想要在有限的土地中種植更高產(chǎn)量的糧食作物,就要加強(qiáng)對生物技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用。其中,分子育種技術(shù)就能夠有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,如袁隆平的雜交水稻就是運用了分子育種技術(shù),這對我國的糧食產(chǎn)量的提高起到了非常重要的作用。生物技術(shù)中的轉(zhuǎn)基因技術(shù)有可能會對人們造成影響,但是尚未明確。所以,分子育種技術(shù)就得到了非??斓陌l(fā)展,與以前傳統(tǒng)的育種技術(shù)相比,分子育種技術(shù)更能夠滿足市場需求,同時也能有效地提高農(nóng)作物的安全性及質(zhì)量。所以,推廣及應(yīng)用分子育種技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實意義[5]。
3.3組織培養(yǎng)技術(shù)的應(yīng)用
隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,社會生產(chǎn)力的不斷提高,人民生活水平也得到了較大的提高。所以,現(xiàn)如今人們對于糧食作物的要求不僅僅停留在溫飽上,而是更加開始重視食品的質(zhì)量以及食用的安全性。生物技術(shù)的應(yīng)用就很好地提高了食品的質(zhì)量以及營養(yǎng)價值,同時在食用的安全性方面也有較明顯的提升。組織培養(yǎng)技術(shù)能夠保留并提高作物的營養(yǎng)價值,同時提高其抗病的能力,滿足了人們的需求。其主要是以植物細(xì)胞的全能性為基礎(chǔ),使植物組織能夠順利地在無菌環(huán)境中生長,并且可以加快植物的生長速度,保證作物的品質(zhì)及安全,對于農(nóng)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)品的安全具有極為重要的作用[6]。
4結(jié)語
現(xiàn)如今,生物技術(shù)能夠有效地提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,提高農(nóng)作物的生長速度及抵抗力,從而改善我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。所以,大力推廣生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植中的應(yīng)用,能夠為我國農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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1.1兒童ADHD腦電生物技術(shù)診斷經(jīng)臨床實踐研究發(fā)現(xiàn),患有ADHD的人群大腦背外側(cè)額葉與眶周存在明顯的病變,并且這一病變在腦電圖中得到相應(yīng)顯示〔10〕。研究結(jié)果表明患有ADHD兒童存在神經(jīng)生物學(xué)的發(fā)育缺陷,主要表現(xiàn)為腦電波慢波(θ)活動多于正常兒童,并伴有β波活動減少,尤其是右前額葉腦電頻率低于正常兒童〔11〕。兒童注意力缺陷與多動障礙測試儀是將這一腦電生物特點與現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)相結(jié)合的一個診療儀器,目前應(yīng)用于輔助臨床診斷的有美國研發(fā)的ADHD腦電波評估測試儀、A-620腦電神經(jīng)生物反饋儀以及國內(nèi)非針對ADHD診斷的腦電波測試儀。1.2傳統(tǒng)診斷方法與腦電生物診斷方法的比較傳統(tǒng)診斷方法主要以單純問診與父母主訴為主,帶有一定的主觀片面性,缺乏可操作化和標(biāo)準(zhǔn)化,兒童ADHD與其他兒童精神疾病由于癥狀相似而難以鑒別〔12-13〕,這些因素均導(dǎo)致了兒童ADHD的確診率擴(kuò)大化,甚至出現(xiàn)過度醫(yī)療等后果。由于需要臨床醫(yī)生將ADHD與其他兒童精神疾病相鑒別,因此需要臨床醫(yī)生具備豐富的臨床經(jīng)驗。腦電生物技術(shù)應(yīng)用于兒童ADHD的診斷后,將使得診斷信息量化,并能夠幫助臨床醫(yī)生更好的診斷兒童ADHD,以避免因兒童頑皮、家長陳述片面性帶來的誤診。腦電生物技術(shù)能夠在兒童診斷中記錄相關(guān)波形變化,并且為評價治療效果提供了比較參數(shù)信息,這大大降低了因非癥狀因素造成的誤診和漏診的可能性。
2兒童ADHD的治療
2.1兒童ADHD傳統(tǒng)治療兒童ADHD的傳統(tǒng)治療常選用中樞興奮劑、非中樞興奮劑、抗抑郁劑、抗焦慮藥物、安定藥和情緒穩(wěn)定劑。中樞興奮劑哌醋甲酯(利他林)為常用治療藥物,它能夠改善ADHD主要癥狀,對完成課堂學(xué)習(xí)任務(wù)和社會功能都有正性作用,并能夠減少攻擊、對抗和破壞行為等癥狀〔14-15〕。近些年,我國中醫(yī)學(xué)者也有運用辨證論治、中藥湯劑、針灸等方法治療兒童ADHD達(dá)到較好療效的臨床治療報告。臨床實驗研究顯示,中藥在治療兒童ADHD短期效果優(yōu)于或等于西藥,長期療效也較穩(wěn)定,不良反應(yīng)少,無成癮性〔16-18〕。行為干預(yù)方法是需要結(jié)合患兒的個體情況制定具體的、個性化的干預(yù)方法,并且需要在老師、家長的全力配合下才能進(jìn)行。心理干預(yù)過程中,不能單一依靠懲罰來達(dá)到矯正行為,需要具體問題具體分析,找問題發(fā)生的根本原因。這樣就需要家長和老師具備一定的心理學(xué)知識,積極地給予孩子創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)生活環(huán)境,并且保證與ADHD患兒之間進(jìn)行良好的溝通。2.2兒童ADHD腦電生物反饋治療腦電生物技術(shù)治療作為一種新興治療兒童ADHD的技術(shù)近年來發(fā)展很快,它的基本原理是通過訓(xùn)練來強(qiáng)化15~18Hz的感覺運動節(jié)律波,抑制4~8Hz的θ波,并通過自身調(diào)節(jié)來改變腦電圖波形,以強(qiáng)化對大腦有利的波形、抑制對大腦不利的波形,從而改變腦功能〔19〕。有研究發(fā)現(xiàn)〔20〕,此治療措施相比傳統(tǒng)的心理學(xué)行為干預(yù)和藥物治療效果要好,并且經(jīng)該方法治療后患兒各項情況明顯好轉(zhuǎn),且具有持久性特點。腦電生物技術(shù)治療除了對兒童ADHD三大主要癥狀有明顯改善之外,還具有改善視覺、聽覺商數(shù),達(dá)到視覺、聽覺相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一的效果,使得注意力四維同步提升〔21-22〕。2.3傳統(tǒng)治療方法與腦電生物技術(shù)治療方法的比較西藥雖然具有起效快、癥狀緩解明顯等特點,但絕大多數(shù)藥物的半衰期短、不良反應(yīng)大,若長期用藥或用藥劑量過大還會出現(xiàn)呆板和意志力減退等不良反應(yīng),從而導(dǎo)致患者服藥依從性差、治療效果降低〔23〕。采用中醫(yī)中藥方法治療兒童ADHD雖然在臨床已經(jīng)取得初步成效,但是缺乏多中心、大樣本支持,所以用藥微量化、客觀化、標(biāo)準(zhǔn)化還未能具體實現(xiàn)。由于家長對于藥物產(chǎn)生的不良反應(yīng)是否會影響兒童生長發(fā)育存在一定擔(dān)憂,因此較少家長會選擇藥物治療這一方法〔24〕。在臨床上,為了避免給兒童造成傷害,對于低齡、癥狀較輕的兒童一般不采用藥物治療而選擇行為干預(yù)的方法。因為一方面低齡兒童處于大腦發(fā)育時期,此時用藥可能會影響大腦正常發(fā)育過程,另一方面該類藥物對于患有其他基礎(chǔ)疾病如癲癇、高血壓、心臟病等患兒具有一定局限性〔25〕。行為干預(yù)能夠較好地矯正注意力缺陷多動障礙患兒的行為,但是由于干預(yù)周期長,環(huán)境與心理因素對心理學(xué)行為干預(yù)效果影響較大,如在患兒與家長、家長與老師、患兒與老師之間的矛盾關(guān)系存在的情況下,患兒常常在治療過程中出現(xiàn)癥狀反復(fù)的現(xiàn)象。與藥物治療相比,腦電生物技術(shù)治療具有適用人群廣、效果持久、無不良反應(yīng)等特點,通過腦電生物技術(shù)對兒童ADHD進(jìn)行非藥物干預(yù)有望改善我國治療兒童ADHD藥物濫用的現(xiàn)狀;其與心理學(xué)行為干預(yù)相比,它也具有治療周期短、效果明顯、影響因素小等特點。
3腦電生物技術(shù)在兒童ADHD診療領(lǐng)域的應(yīng)用前景
關(guān)鍵詞:生物檢測;食品檢驗;應(yīng)用分析
中圖分類號:TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼:410.55 DOI:10.15988/j.cnki.1004-6941.2016.01.018
21世紀(jì),隨著經(jīng)濟(jì)和社會的高速發(fā)展,人民的生活水平和質(zhì)量也逐漸提高,食品質(zhì)量的安全保障的重要性也日趨凸顯,國家對食品安全問題也越來越重視,開始將許多先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于食品檢測中,從而保障人們的生活健康。其中生物技術(shù)由于其較之傳統(tǒng)的檢測技術(shù)更為的簡單快捷,且靈敏度高,穩(wěn)定性好,因此得到了廣泛的應(yīng)用。因此本文綜述了幾種常見的生物檢測技術(shù)在食品檢驗中的應(yīng)用,以期對國內(nèi)的食品安全檢測技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的參考意義。
1分子生物學(xué)方法在食品微生物檢測中的應(yīng)用研究
分子生物學(xué)方法主要是在分子水平上對細(xì)胞成分的理化性質(zhì)及其變化下的生命現(xiàn)象進(jìn)行研究,其常用的技術(shù)方法主要是DNA探針和PCR等技術(shù)。
1.1DNA探針法
DNA探針法的原理是:若兩條不同來源的核酸鏈之間具有互補(bǔ)的堿基序列,它們就能夠特異性的結(jié)合而成為一條分子雜交鏈。在已知其序列的DNA或RN斷上加上可識別的標(biāo)記(如用同位素標(biāo)記),就可制成DNA或RNA探針,用以檢測未知樣品中是否具有與其互補(bǔ)的序列。目前使用的DNA探針雜交方法總體上可以分為2類:一類液相雜交技術(shù),二是固相雜交技術(shù)。近年來DNA探針雜交技術(shù)在食品微生物檢測中的應(yīng)用研究相當(dāng)活躍,目前已可以用DNA探針檢測食品中的金黃色葡萄球菌、李斯特氏菌、志賀氏菌、沙門氏菌、大腸桿菌等。DNA探針雜交方法特異性和敏感性都比較高,且又沒有放射性,不需要檢測者再進(jìn)行復(fù)雜的培養(yǎng)來擴(kuò)增菌,節(jié)省了時間的同時也減少了毒力喪失的機(jī)會,并提高了檢測的準(zhǔn)確性,但其所選的探針必須是已知且特異的,所以目前難以普遍應(yīng)用推廣。
1.2PCR技術(shù)
PCR技術(shù)是以核苷酸的變性和復(fù)性為理論基礎(chǔ),然后通過DNA聚合酶的作用下,通過設(shè)計特異性的引物,可以使模板實現(xiàn)百萬倍的擴(kuò)增,從而實現(xiàn)對目的DNA進(jìn)行選擇性放大,及時性和準(zhǔn)確性較強(qiáng),所以在致病性食品微生物檢測中的作用越來越明顯,特別是對于那些樣品量較少的檢測,更是優(yōu)先選擇的檢測方法。但該檢測技術(shù)應(yīng)用的前提和關(guān)鍵是必須合理設(shè)計引物并準(zhǔn)確選擇靶序列,否則會使擴(kuò)增結(jié)果弱化,降低檢測的特異性和靈敏性,從而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)假陰性或假陽性。由此發(fā)展而來的熒光定量PCR技術(shù)可定時定量檢測,即通過對PCR期間變化的熒光信號進(jìn)行直接測定,然后再通過專用軟件動態(tài)監(jiān)測并自動定量擴(kuò)增產(chǎn)物,以此獲得檢測結(jié)果。目前利用PCR方法可快速檢測食品中的單核細(xì)胞增生性李斯特氏菌、肉毒梭菌、沙門氏菌、弧菌、頑固性梭狀芽孢桿菌、葡萄球菌腸毒素等微生物。另外PCR技術(shù)還被用于轉(zhuǎn)基因食品的檢測。目前轉(zhuǎn)基因食品的檢測方法主要有三種:核酸檢測法、蛋白質(zhì)檢測法、酶活性檢測法。這三個方法雖然都有各自的特點和不足,而PCR卻仍然是最常用以及最適用的檢測轉(zhuǎn)基因食品的方法。這是由于PCR法不同于蛋白質(zhì)法和酶法,它可以應(yīng)用于加工后產(chǎn)品的檢測,即使蛋白質(zhì)已變性,而后兩者卻不能。PCR技術(shù)雖然對食品中致病微生物及轉(zhuǎn)基因成分的檢測特異性強(qiáng)、敏感度高、簡便快速,但也存在不少問題。PCR反應(yīng)極為靈敏,所以一旦樣品被污染就很容易出現(xiàn)假陽性。引物的合成和選擇也是PCR技術(shù)的應(yīng)用的一大障礙,且其結(jié)果受實用條件和靶序列的選擇的影響而會導(dǎo)致穩(wěn)定性降低。雖然實時熒光定量PCR在一定程度上克服了上述的缺點,但由于定量PCR儀價格昂貴,暫時也難以普遍推廣。
2免疫學(xué)方法
免疫學(xué)方法在食品檢測中常用的技術(shù)即酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELASA),它的原理主要是將特異性抗體與固相載體聯(lián)結(jié),形成固相抗體。然后加入待測樣品。樣品中的抗原與固相抗體結(jié)合,形成固相抗原抗體復(fù)合物。這時再加入酶標(biāo)抗體則形使固相免疫復(fù)合物上的抗原與酶標(biāo)抗體結(jié)合,加底物顯色,即可通過比色,測知標(biāo)本中抗原的量。免疫學(xué)檢測方法主要用于食品中殘余農(nóng)藥和微生物污染的檢測,是食品檢測中十分常見的一種方法。該方法在食品檢測中的主要的優(yōu)勢是靈敏性強(qiáng)和準(zhǔn)確性高。并且應(yīng)用酶聯(lián)免疫分析檢測技術(shù)檢測蔬菜和水果當(dāng)中的難以檢測的菌劑噻菌靈,具有較高的敏感性,美國化學(xué)會也已將其作為分析農(nóng)藥殘留的主要方法之一,在我國該檢測方法也取得了一定的進(jìn)展,并在實際中得到一定程度的應(yīng)用。
3生物芯片檢測技術(shù)
在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天,食品貿(mào)易的進(jìn)出口不端增多,從而對高通量、高質(zhì)量的監(jiān)控體系和食品檢測的需求日趨凸顯,而生物芯片檢測技術(shù)的應(yīng)用,為食品檢測當(dāng)中檢疫和檢測方面最實用、最快速的高新技術(shù)。生物芯片的原理是將待測樣品加在芯片的表面,由于生物分子特異性親和反應(yīng)(如核酸雜交、抗原抗體反應(yīng)等),檢測樣品中的待測成分分別和芯片上固定化的生物識別分子結(jié)合反應(yīng),從而實現(xiàn)對樣品的分析和檢測。生物芯片技術(shù)的應(yīng)用,可以實現(xiàn)對食品所處的安全狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的了解,并且對于進(jìn)出口食品監(jiān)管管理中的預(yù)警系統(tǒng)和快速反應(yīng)系統(tǒng)的建立,具有重要作用,應(yīng)用情景廣。
4生物傳感器技術(shù)
生物傳感器技術(shù)是一種能夠在短時間內(nèi)分析大量的生物分子,從而使人們能夠快速準(zhǔn)確地獲取樣品中的多種信息的檢測技術(shù),檢測效率比傳統(tǒng)檢測手段有極大的提高。生物傳感器分為兩個部分,換能器和生物敏感膜。當(dāng)被分析物擴(kuò)散進(jìn)入固定化的生物敏感膜層,然后經(jīng)分子識別,其發(fā)生生物學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的信息繼而被相應(yīng)的化學(xué)換能器或物理換能器轉(zhuǎn)變成可定量以及可處理的電信號,然后再經(jīng)二次儀表放大并輸出,這樣就可以知道被測物的濃度。生物傳感器主要具有以下的特點:多樣性,因為生物反應(yīng)的是特異且多樣,所以理論上可以制成適應(yīng)于測定所有生物物質(zhì)的酶傳感器;無需添加試劑分析,除了緩沖液外,大多數(shù)酶傳感器不用再添加其他分析試劑;操作簡便,且可以重復(fù)、連續(xù)使用,也可以二次性使用。雖然生物傳感器技術(shù)具有其它檢測技術(shù)不能比擬的優(yōu)點,且正進(jìn)入大規(guī)模產(chǎn)業(yè)研究開發(fā)與應(yīng)用時期,可仍面臨著一些困難,主要有:生物傳感器所需費用較高,技術(shù)性較高且復(fù)雜,雜交特異性及自動化程度都還有待進(jìn)一步提高;另外結(jié)果的掃描、背景扣除、后期數(shù)據(jù)處理等技術(shù)目前也需要進(jìn)一步完善。但生物傳感器技術(shù)由于其平行性、大規(guī)模以及高通量的特點已成為食品安全檢測中一項先進(jìn)的基礎(chǔ)技術(shù)。將將生物芯片與傳統(tǒng)檢測方法結(jié)合的將會極大的拓展和發(fā)掘傳統(tǒng)檢測方法的發(fā)展?jié)摿?、發(fā)展空間,進(jìn)而推動檢測技術(shù)發(fā)展。
5結(jié)語
隨著我國對食品質(zhì)量安全越來越重視,對食品檢測技術(shù)的研究和應(yīng)用的投入也相應(yīng)的大幅提高。食品檢驗技術(shù)逐漸趨向于簡便、快捷、靈敏和微量化,而生物檢測因其獨特的優(yōu)勢,勢必在食品檢驗領(lǐng)域方興未艾,應(yīng)用前景廣闊。而生物技術(shù)的快速發(fā)展,也必將對生物檢測方法不斷補(bǔ)充和完善,相信生物檢測技術(shù)在食品檢驗中也將發(fā)揮越來越重要的作用。
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關(guān)鍵詞:生物技術(shù) 環(huán)境污染 治理 應(yīng)用
在我國過去幾十年的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中,由于忽視了發(fā)展中的環(huán)境保護(hù),目前環(huán)境狀況十分嚴(yán)峻。近年來雖采取了大量控制措施,但環(huán)境質(zhì)量下降的趨勢仍在繼續(xù),我國成為世界上環(huán)境污染最為嚴(yán)重的國家之一。近年來,隨著細(xì)胞融合技術(shù)、基因工程技術(shù)、分子生物技術(shù)等的發(fā)展,環(huán)境生物技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展。由現(xiàn)代生物技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)相結(jié)合的環(huán)境生物技術(shù)已在環(huán)境治理上發(fā)揮著重要的作用。生物技術(shù)產(chǎn)生、發(fā)展及演變與一系列的環(huán)境污染問題有著密切的聯(lián)系。因此生物技術(shù)在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用有著深遠(yuǎn)的發(fā)展前景,特別是對于尋求用低成本解決環(huán)境問題的發(fā)展中國家具有極大潛力。
1.現(xiàn)代生物技術(shù)的概況
現(xiàn)代生物技術(shù)是應(yīng)用現(xiàn)代生物科學(xué)及工程原理,利用生命有機(jī)體來發(fā)展新產(chǎn)品或新工藝的一種技術(shù)體系。目前生物技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)的發(fā)展,并在解決人類面臨的糧食危機(jī)、環(huán)境污染和能源危機(jī)中起到了重要作用。因此,在世界各國均重視高技術(shù)發(fā)展的當(dāng)代,生物技術(shù)最被人們看好,被列為優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域,已成為21世紀(jì)最重要的技術(shù)支柱之一。
目前利用生物技術(shù)治理環(huán)境污染,與化學(xué)、物理等其他技術(shù)比較,環(huán)境生物技術(shù)具有效率高、成本低、反應(yīng)條件以及無二次污染等顯著優(yōu)點,能有效的遏制生態(tài)惡化趨勢,促進(jìn)自然資源的可持續(xù)利用。生物技術(shù)是最安全和最徹底消除污染的方法,同時還可以增強(qiáng)自然環(huán)境的自我凈化能力;是有機(jī)廢物資源化的首選技術(shù),將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為沼氣、酒精、有機(jī)材料、蛋白等;能改造傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝,實現(xiàn)清潔生產(chǎn)過程的生態(tài)化或無廢化。
2.生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用
2.1生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用
利用生物技術(shù),將利用在自然條件下生長、繁殖的微生物處理廢水的技術(shù),稱為自然生物處理法,該法是利用微生物的生命活動過程對廢水中的污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化作用從而使廢水得到凈化的處理方法,該技術(shù)被認(rèn)為是一種經(jīng)濟(jì)有效的污水處理手段,它不但融合了生物自身的特點,如吸附性好、沉降性好和降解能力強(qiáng)等,而且符合生態(tài)學(xué)及可持續(xù)發(fā)展的觀點。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、污染狀況的加劇,環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高,使廢水生物處理技術(shù)取得了很大進(jìn)展,如吸附-降解生物處理技術(shù)、厭氧折流板反應(yīng)器生物處理技術(shù)、間歇式活性污泥法生物處理技術(shù)、LINDE生物處理技術(shù)、升流式厭氧污泥床生物處理技術(shù)、廢水生物脫氮除磷技術(shù)等都得到了充分開發(fā)[1]。
2.2生物技術(shù)在廢氣凈化處理中的應(yīng)用
目前采用的方法有生物過濾、生物洗滌和生物吸附法等。生物技術(shù)法與傳統(tǒng)有機(jī)廢氣處理方法比較,具有成本低、效率高、安全性好和無二次污染等技術(shù)優(yōu)點,國內(nèi)外運用現(xiàn)代生物技術(shù)對廢氣凈化處理得到了較為理想的效果。美國學(xué)者利用微生物代謝凈化工業(yè)性惡臭氣體效果顯著,而且不產(chǎn)生二次異臭;德國研究者利用生物膜過濾處理含硫化氫的氣體,硫化氫除去率達(dá)90%以上。魏在山等利用生物膜填料塔對橡膠再生脫硫過程所產(chǎn)生的低濃度有機(jī)廢氣處理試驗結(jié)果表明:生物膜填料塔處理工業(yè)有機(jī)廢氣是可行的,當(dāng)運行條件控制適當(dāng)時,凈化效率可保持在90%以上,能夠?qū)崿F(xiàn)達(dá)標(biāo)排放,且投資省,運行費用低。
2.3生物技術(shù)在固體廢棄物處理中的應(yīng)用
目前,國內(nèi)外固體廢棄物常規(guī)處理方法主要有固積、掩埋、焚燒,其缺點是建設(shè)投資和運行費用高,在處理的過程中有同時對空氣、土壤都有不同程度的污染。固體廢棄物進(jìn)行“無害化、資源化、減量化”處理,使其成為可用于農(nóng)田的土壤改良肥料,以達(dá)到變廢為寶的目的。經(jīng)過生物技術(shù)處理的城市生活垃圾可作為作物生長的優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥料,實現(xiàn)城市生活垃圾的部分資源化有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。近年來,國外采用機(jī)械快速堆肥工藝,發(fā)展用蚯蚓床處理有機(jī)垃圾和糞便、處理城市垃圾,不僅可以將城市有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)變?yōu)榉市Ц咔覠o臭味的蚯蚓糞土而且還能獲得大量蚯蚓作醫(yī)藥原料,加上蚯蚓體內(nèi)蛋白質(zhì)含量與魚類相當(dāng),是畜禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的優(yōu)良飼料,可以收到一舉數(shù)得之效果。
2.4生物技術(shù)在環(huán)境污染修復(fù)中的應(yīng)用
生物修復(fù)是指在不破壞自然生態(tài)系統(tǒng),維持其原貌的前提下,有效地利用自然凈化能力并強(qiáng)化其分解污染物的能力,使其得以修復(fù)。該法是利用生物的生命代謝活動減少存在于環(huán)境中有毒有害物質(zhì)的濃度或使其完全無害化,從而使污染了的環(huán)境能夠部分或完全恢復(fù)到原初狀態(tài)的過程,它包含有植物修復(fù)和微生物修復(fù)兩種。
生物修復(fù)技術(shù)是80年代以來產(chǎn)生和發(fā)展的清除和治理環(huán)境污染的生物工程技術(shù),生物特有的分解有毒有害物質(zhì)的能力,去除污染環(huán)境如土壤中的污染物,達(dá)到治埋環(huán)境污染的目的。生物修復(fù)技術(shù)最成功的例子是應(yīng)用投加營養(yǎng)和高效降解菌對油輪泄漏造成的污染進(jìn)行處理,取得非常明顯的效果,使得近百公里海岸的環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善。此后該技術(shù)被不斷擴(kuò)大應(yīng)用于環(huán)境中其他污染類型的治理。國外對生物修復(fù)技術(shù)非常重視,研究證明采用微生物分解有毒有害物質(zhì)的生物修復(fù)技術(shù)是治理大面積污染區(qū)域的一種有價值的、可行的、有效的和優(yōu)越的方法。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,生物修復(fù)的內(nèi)涵也不斷豐富,近年來還研發(fā)了真菌修復(fù)、植物修復(fù)以及無機(jī)污染物的生物修復(fù)等技術(shù)。生物修復(fù)的種類也日益增多,可分為土壤生物修復(fù)、地下水生物修復(fù)、沉積物生物修復(fù)和海洋生物修復(fù)等[2]。
3.結(jié)束語
生物技術(shù)作為一項有效的環(huán)境污染治理措施受到越來越多的關(guān)注,其在環(huán)境污染治理、生物修復(fù)技術(shù)方面都得到了廣泛的應(yīng)用并取得了一定效果。隨著技術(shù)的進(jìn)步,對難以生物降解的有機(jī)物可利用微生物的共代謝作用進(jìn)行污染物降解;還可利用微生物誘變育種、原生質(zhì)體融合和基因工程創(chuàng)建高效工程菌應(yīng)用于環(huán)境污染治理等,這些都是環(huán)境污染生物治理的有效手段。環(huán)境污染的治理和控制將隨著新理論、新方法的運用而日臻完善。
參考文獻(xiàn):