摘要：随着我国食品安全的不断发展，传统的食品检测技术已经不能在完全满足现代食品安全发展需求，如何强化与创新食品检测技术尤为重要。基因芯片技术作为高新技术，其在食品检测中的应用能够有效提升检测效率与质量。鉴于此，本文的主要内容是分析与研究基因芯片技术用于食品检测中的价值研究，并以此为相关工作人员与研究人员提供参考与借鉴。

关键词：基因芯片技术；食品检测；价值

随着我国城市化建设的不断完善与发展，人们的生活水平与质量逐渐提高，越来越关注食品安全问题。食品检测作为开展食品安全保护工作的重要工作环节，其基因芯片技术在食品检测中的应用能够有效检测食品成分，帮助相关工作人员进行食品安全监督管理。因此，本文的主要内容是对基金芯片技术用于食品检测中的价值研究。

一、基因芯片技术的相关概述

（一）基因芯片技术的理论内涵

基因芯片技术是以生物学为理论基础的检测技术，其主要借助显微打印与固化技术手段把部分DNA片段和探针呈现在对应的物体表面，形成二维的DNA排列，再通过和实验样品的杂交，选取相应的杂交信号，用以完成微生物检测。

（二）基因芯片技术的应用原理

基因芯片技术的应用需要先制备基因芯片，所谓的基因芯片实际上是电子化的检测装置。众所周知，差异化的基因片段所表现出的基因功能与表性特点皆有所不同，造成此种差异的原因主要是由于基因核酸分析杂交序列不一致。所以，基因芯片额能够借助个别能够被检测出的核酸分子杂交衍生序列探针进行基因表性检测，并同步将检测结果交由计算机进行处理与分析，去进一步判定该种类食物中是否含有致病因素。

（三）基因芯片的制作方法

基因芯片的制作方法主要分为点样法和原位合成法，其中，点样法主要是依据样品特点，在基因库中选取对应的基因序列开展PCR扩增或人工合成，促使此基因序列能够大批量生产与高密度集成，然后将其通过固定方法安置在支持载体的表面上，并将探针与表面进行杂交，进而捕获。原位合成法则主要是借助人工合成方法，把基因序列直接固定至支持载体的表面上。实际上，无论是选取哪种制作方法，基因将芯片的使用都不会受到影响，且都具备便捷、高效的优势。但目前，点样法的使用更为普遍，其相对于原位合成法而言，具备更强的特异性[1-2]。

（四）基因芯片的检测流程

基因芯片的检测主要涉及三个流程，其一是载片和样本的制作与调配，通过对样本进行提纯处理能够获得较高纯度的DNA，而后标记检测基因表性特征的高聚合寡核苷酸分子杂交序列，同时利用固相PCR技术对基因序列开展扩增以避免检测精度受到影响，最后将目标检测基因信息通过转录的方法集成在芯片的基因库中。其二是分子杂交，标记后的样本序列会在探针处杂交前呈现为双链，在通过高温变形操作后会变为单链DNA，然后进行杂交处理。其三是杂交信号检测，待上述流程完成后，半导体传感器会将探针和待检样品充分杂交后的杂交信号进行体现，通常会根据检测人员使用的杂交方式不同而以不同方式进行体现，如荧光信号体现方式或特殊波长电信号体现方式等。通过分析半导体传感器回馈的杂交信号强度与频率可以得到待检样品与探针之间的杂交程度。在实际分析过程中，回馈的杂交信号强度可以分为以下两方面。首先，回馈的荧光信号或电信号较弱，此种情况表明待检样品基本与基因探针中的基因片段以不完全杂交状态反应；其次，若传感器并未回馈荧光信号或电信号，则此种情况表示待检样品中基因片段不与探针产生杂交。通常情况下，检测人员基于基因芯片技术开展检测作业时会选择高分辨率、高频率的荧光扫描仪捕捉传感器所回馈的荧光信号，并将捕捉后的荧光信号以数字信息方式上传至计算机中，由计算机读取并分析所上传的荧光数字信号，最后待计算机将所回馈的数字信息分析计算完成后会向检测人员呈现检测样品的靶向基因信息。

（五）基因芯片技术用于食品检测中的价值

基因芯片技术用于食品检测中的价值主要涉及两个方面，第一方面是基因芯片检测技术能够强化食品检测技术水平，基因芯片技术在食品检测中的应用能够充分借助计算机系统，实现检测结果数据的自动化分析，减少食品检测工作人员的工作量，且计算机分析能够避免人工检测分析的结果差异与失误，保障检测结果的精确程度，对食品检测技术的进一步优化与创新具有推动作用。第二方面是基因芯片检测技术能够重组食品原料成分，提高食品品质。基因检测技术能够有效重组食品原料基因序列，通过光导原位合成、微量点样原理把样本进行杂交处理，进而达到改变食物口感、品质的作用。

三、基因芯片技术用于食品检测的途径

（一）微生物检测应用

基于基因芯片技术开展的食品检测作业中的微生物检测原理如下，首先需要对基因芯片表面中类型不同的基因寡核苷酸点样。其次需要完成其他相关准备工作，即基于PCR扩充技术将微生物样品中DNA片段扩充并制作相应的荧光标记基因探针，待上述工作完成后将荧光标记的基因探针与基因芯片中寡核苷酸杂交。最后根据实际情况与检测具体需求利用分析荧光分布模式或扫描仪定量法对检测样品进行分析与研究，以此验证待检样品中是否存在特殊微生物。基因芯片技术在实际应用中应用范围较广，不但可以应用于检测媒介类型不同的微生物种类作业中，同时也用于研究种类多样化的微生物菌群的基因表性。与传统检测方式相比，如生化鉴定检测方式、细菌培养检测方式等，基因芯片技术在实际检测作业中具备更精准、更高效的特点，主要体现在以下三方面。第一方面，基于基因芯片技术可以顺利开展单待检样品的多批次同时检测作业和次代测序检测作业，利用基因芯片技术仅需执行一次检测作业便可得到所有检测结果。第二方面，通常情况下，基于基因芯片技术的检测总作业时间仅需2-6小时左右便可获取到具体检测结果，而传统检测方式则需要5-7天左右才可获取到检测结果，因此该技术在实际运用时具备简单、快速、可操作性高的特点。第三方面，由于基因芯片检测技术针对的时基因片段中的核苷酸序列，因此其在实际运用时不仅具备较强的特异性，同时也具备高敏感度，可以精准定位待检片段中的物质。

（二）转基因食品检测应用

随着我国基因工程的不断突破，转基因食品也逐渐向着多元化、多样化的方向发展。所谓转基因食品，是指在特定生物本体内结合该生物本体的特点引入外源的基因组，使原本的生物本体获得与外源基因组相吻合的新型基因表性，将物种经过转基因技术处理后并基于该物种所生产加工的食品便是转基因食品。现阶段通常会基于转基因食品的转基因类型而分类，分别为新品种类型、高营养类型、加工类型、控制成熟类型以及产量增产型等[3-4]。由于转基因技术在实际应用过程中会存在较强的不确定性、基因多向性以及不可预估性，无法达到百分百精准控制转基因后生物物种特点，存在一定概率导致转基因后物种中产生未知神经毒素、毒性物质等，例如某类型木薯在经过转基因技术培育后其内部出现毒素蛋白大量繁殖现象。转基因食品中的物质成分存在较强的不确定性，无法有效确保食用转基因食品的人不会出现抗生素抗性增加、过敏等不良反应。因此无论是国际还是国内都十分重视转基因食品的安全性，采取了十分严格的监督管理监测制度对转基因食品的安全性进行全面检测。传统的转基因食品检测方式为PCR扩增检测法，此种检测法在实际应用时存在较大弊端，即仅能对单一转基因食品成分进行检测。若出现某种转基因食品中存在多个待检项目，则基于PCR扩增检测法的检测流程需要重复且多次的进行检测作业，这样不仅存在检测过程中样品出现交叉感染而降低检测准度的概率，同时检测效率低下。而基于基因芯片技术的检测方法可以实现多批次检测效果，即在同一检测媒介中纳入多种待检测片段，并以不同类型的基因探针对检测片段进行检测和分析，进而通过一次检测得到单一转基因食品中多种成分。将基于农作物而衍生出的转基因食品为例，可选择的检测片段较多，如葡萄糖醛酸核苷酶、花椰菜花叶病毒、卡那霉素抗性基因等，将所需检测的片段放入缓冲液，并在缓冲液中完成对待检片段的标记与扩增作业，以此实现检测农作物中是否含有转基因成分的效果。

（三）致病性细菌和禽畜类病疫的检测应用

基因芯片技术被广泛应用于致病性细菌和禽畜类病疫等微生物检测作业中。对于致病性细菌和禽畜类病疫的检测方式而言，传统的PCR扩增检测法在实际应用时仅能做到对单一类型的微生物或细菌进行扩增检测，由于禽畜类肉食品中所含的细菌或微生物种类十分繁杂，如巴氏杆菌等，传统的PCR扩增检测法并不使用于细菌或微生物多样化的检测条件中，对于某些未知毒性微生物或致病病毒的检测效果不佳并且无法高效完成待见体量大的禽畜类食品检测项目。基因芯片技术在实际应用时可以解决传统PCR扩增检测法无法有效解决的问题，基因芯片检测技术的检测原理主要基于rDNA生物基因的高保守性，结合实际检测需求将一种或几种致病病毒、细菌等物质的差异序列作为检测靶向基因，以此开展禽畜类的病疫检测工作。基于基因芯片技术的检测方式可以高效、精准、快速的发现并确定感染病疫的禽畜类肉制品[5-6]。基因技术的此种应用方式被广泛应用于我国食品安全管理与检测工作中，主要作用便是有效检测禽畜类肉类食品中所携带的猪瘟、鼠疫、高致病性禽流感、感染性肺炎以及口蹄疫等各类禽畜类病疫，并防止含有上述病疫的检疫未合格的肉类食品非法流入食品市场中。除此之外，还可以利用标记样本方式检测食品基因混合物中的特定感染基因，其具体原理如下，将致病性细菌在16SrDNA上共同序列部分作为感染致病性细菌微生物的感染特征并将该感染特征进行标记，而后将所标记的感染特征的生物杂交序列作为探针，基于碱基互补配对原则对特定感染基因进行检测，此种检测方式可以高效、精准地检测出食品在生产、加工以及运输等环节而携带病毒性细菌或致病性细菌的含量和种类。基因芯片技术具备高敏感度特点，因此将基因芯片技术应用于该检测方式中可以最高精准识别每升培养液中数量为56的细菌菌落。

结束语：

综上所述，在全面推进食品安全工作的发展背景下，相关工作人员要不断强化与创新食品检测技术，切实提高食品检测工作的效率与质量，要充分利用基因芯片技术提高食品检测精度与效率，持续探索基因芯片技术在食品安全检测领域中应用深度与广度，切实保障与落实食品安全相关工作。

参考文献：

[1]洪诗然，陈松. 基因芯片技术在食品检测中的应用[J]. 食品安全导刊，2021（30）：175-176.

[2]武珊. 基因芯片技术在食品致病菌检测中的应用[J]. 中外食品工业，2021（16）：16-17.

[3]陆良美. 基因芯片快速检测常见食物中致病菌的初步应用研究[J]. 商品与质量，2021（52）：53-54.

[4]刘莹. 应用基因芯片技术检测食源性腹泻致病大肠杆菌[J]. 食品安全质量检测学报，2020，11（3）：915-919.

[5]贾欣. 食品安全检测中微生物检测技术的运用分析[J]. 食品安全导刊，2022（15）：161-163.

[6]洪诗然. 基因芯片技术在食品检测中的应用[J]. 数字技术与应用，2022，40（5）：43-45.

作者简介：姚旋（1979—），男，硕士，助理研究员，研究方向为食品质量安全检测。