科学技术发展下分析PCR技术在食品工程中的应用

发表时间:2020/9/3   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:黄龙涛
[导读] 摘要:随着我国经济的持续增长,科学技术水平也得到了有效发展。
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        摘要:随着我国经济的持续增长,科学技术水平也得到了有效发展。在食品工程中,PCR技术的应用范围也在不断扩宽。该项技术不仅是对操作技术的执行,使用更加便利的同时也具有很高的敏感性。与此同时,PCR技术的特异性也非常强,在细菌鉴定与检测、微生物等领域当中发挥着重要作用。本文主要立足于聚合酶反应,通过对其特点与原理的应用,来实现对PCR技术的全面分析,促进PCR技术能够在食品工业当中发挥重要作用。
        关键词:科技发展;PCR技术;食品工程;应用;
        PCR技术即聚合酶链反应,是一种DNA的外体扩增技术。该项技术拥有很高的灵敏度,且具备较强的针对性,因此被广泛应用在医学、农业等领域之中。现阶段的食品技术领域,PCR技术也逐渐得到了人们的认可,尤其在转基因食品当中得到了广泛发展与应用,人们对食品安全的关注度也在逐渐提高。PCR技术自发现开始就被迅速在各行各业当中得到了应用,尤其是在食品技术方面得到了广泛关注。
        一、PCR技术的原理
        PCR技术是将某一段DNA通过体外的方式来进行复制,这项技术也叫基因体外扩增。其复制模板是DNA当中的某个单链,在复制通过中需要人工合成的引物核糖核苷酸的辅助才能顺利进行,DNA只有在特殊催化酶的作用下才能进行扩增。在新的DNA单体构成中应当遵循碱基配对的相关原则进行。以此类推就可以实现由一条DNA扩增成数以万计的DNA链。因此该项技术的针对性较强,PCR技术可以针对DNA链中的某一段进行碱基配对,操作简单便捷。操作的具体步骤包括变性、退火和延伸三个基本步骤,具体操作如下图(1)所示。
       
        图(1) PCR技术的操作原理及步骤
        二、转基因食品当中PCR技术的应用
        (一)转基因食品
        消费者在日常购物当中,所购买并使用的许多食品都是通过运用转基因技术所得到的新品种。转基因食品的生产原理就是利用PCR技术,实现将其他基因转移的特定的植物或动物身上,让该动物或植物能够获得更多特性。例如:在植物当中植入抗寒基因,以此来增强植物的耐寒性等,但是,当前人们关注点更多是放在了这种植物体内是否会对人类的身体健康带来威胁。
        (二)具体应用及发展
        人们不断运用PCR技术将动植物某项基因植入其他动植物体内,其中的主要研究重点就是对转基因食品的安全性进行检验。当异体基因被植入不同动植物体内时,可能会导致转基因的差异性,因此给检测工作带来了严重阻碍。对于转入基因的选择上应当选择标志基因,这样能够有效增强转基因食品的监测便捷性,提高检测的城轨效率。
        随着转基因技术的飞速发展,人们对转基因食品的安全性也愈发关注为了促进PCR技术在食品生产中得到更广泛的运用,这就要求政府的有关部门能够增强对转基因技术落实的各个环节的管理力度。在此进行中,PCR技术的作用不可替代。虽然该项技术并不能确保检测结果能够完全准确,因此在使用过程中,应当加强与现代科技技术的应用,进一步提高检测结果的准确性,与此同时为PCR技术的发展提供良好的环境空间。
        三、食品成分检测当中的应用
        (一)检测动物源性的成分
        禽流感、疯牛病等诸多疾病都是通过食品进行传播的,因此对于食品的安全性检测具有一定的重要性。在对动物食品检测过程汇总,动物源性成分检测只通过传统的外观检测并不能对其内部成分进行有效识别。现阶段PCR技术已经被官方运用在动物肉类的物种检测以及其他饲料当中的动物成分检测当中。在食品加工过程化妆品那个所还用的牛、马、羊、猪等动物源性成分进行检测,以此来提高检测准确性与工作效率,为确定食品成分当中的动物源性成分以及含量提供便捷。
        (二)检测植物源性的成分
        随着科学技术的发展,我国农业经济也得到了显著提高。随着农产品的出口量不断增加,国内外对进出口食品的质量检测标准也在不断提高。为了进一步确保食品安全以及食品质量,应当加强对进出口贸易的把控,以此来确保我国进出口食品的安全性得到提高。可以通过对PCR技术的应用对植物食品(例如马铃薯PATA基因、玉米TVR基因等)的成分以及在真核生物当中的核糖体进行检测,以此建立食品工程当中的植物源性成分的分子生物学检测,为食品的安全与质量提供技术支持。
        四、微生物学中PCR技术的应用
        PCR技术能够对微生物进行检测,主要是指对食品当中的核苷酸进行检测。在特定的环境下,高温能够会导致变形促进DNA进行大量复制和增值。对于传统检测技术来说,该项检测的过程相当繁琐,会消耗大量的时间、人力以及物力,很大程度上限制了食品检测工作的顺利展开。而在这当中融合PCR技术对检测工作起到了便利作用。
        依据常规理论来说,通过单一分子来实现对DNA的制造。因此我们可以通过PCR技术的应用来实现对DNA的监测,不断提高当前的食品检测的科研水平。要以食品检测为视角,加强对PCR技术在微生物学当中的应用。
        食品的加工过程中必须进行严格把控,因此食品检测技术格外系重要。而采用传统食品检测技术已经不能满足当前丰富繁多的食品种类检测的目的,因此在PCR技术可以在食品检测中进行运用,这样能够更为便捷有效地获取食品检测数据,确保食品健康。
        五、结束语
        随着科学技术的不断发展,PCR技术在食品工程当中的运用更为广泛,主要表现出高灵敏度、高效、特异性强等多样特点,但是-仍然存在一定的缺陷。
        1)检测结果假阳性:由于该项技术具有较高的灵敏度,在检测中一旦被检测物质当中有极少数的外源DNA受到污染,则可能导致检测结果呈现假阳性。时间的延长以及被检测样品当中的存在交叉感染都可能影响PCR技术检测的结果呈现假假阳性;
        2)引物的问题:该项技术当中所用到的引物核糖核苷酸是通过人工合成而制成的,当前科学技术手段对于引物合成技术来说,仍然存在极大的阻碍,需要在不断的科研创新当中不断发展;
        3)缺乏稳定性:当前技术操作当中,由于对实验条件的控制不当、对靶序列的选择不得当都可能会影响所得产物的基因突变或将其PCR技术的特异性、灵敏性。
        因此在科技发展的现状下,应当不断促进该项技术与现代科技相结合,不断提高PCR技术的稳定性和可操作性,有效降低生产成本,促进该项PCR技术在食品工程领域得更广泛地发展。
        参考文献:
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        [3]张泽民,李曼.PCR技术在转基因食品检测中的应用与发展趋势[J].养殖技术顾问,2011(07):278.
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