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摘要：随着现代社会的进步发展以及人们生活水平的不断提高，人们对于食品安全问题也越来越重视，俗话说，“病从口入”，大多数食品中虽然含有丰富的营养物质能够满足人健康成长的需求，但是也有不少食品中含有有害物质，比如杀虫剂、盐酸克伦特罗、生物毒素等，这些物质存在于食品中，进入到人身体中就会影响人的健康，因而食品监管工作越来越受到社会各界的高度关注。生物芯片的使用是食品检测工作中对生物技术的尝试，其在测试复合污染物、过敏原、病原体、添加剂等方面具有显著的作用，能够进一步提高食品的安全性与质量，满足消费者的实际需求。基于此，本文就生物芯片在食品检测中的应用进行了分析。
关键词：生物芯片；食品检测；应用
引言
生物芯片技术自20世纪90年代得到迅速发展以后就广泛的被应用在医疗与农业领域中，随着生物技术的不断进步，生物芯片的应用领域范围也不断的扩大，其所具备的检测效率高、高通量、精确度高等优势在不同食品检测中具有较好的应用效果。
一、生物芯片
生物芯片技术是通过微量点样法 或者导原位合成技术，对具有特定排列顺序的载体分子和被检测食品分子 进行杂交处理，以显示出不同的分子信号，再将这些不同的分子信号收集起来进而完成食品检测，顺利实现检测目的。
（一）生物芯片原理
生物芯片技术借助杂交技术实现食品的基因检测，在实际检测中所应用的寡核苷酸需要完全包含序列上的所有电位，其中杂交技术的应用能够较为顺利的实现基因的检测与表达，但是对实验操作者的专业要求较高；当杂交完成以后就需要进行相应的信息检测工作并清理杂交分析，而且使用激光技术就可以强化杂交后的综合性能，之后将其传入到计算机系统中进行科学的控制；完成以上检测操作后就需要分析所得到的各项数据，并剔除无用的信息数据，保存好有机质的信息数据，对信息数据进行鉴定后就需要应用生物学知识对分析结果做出解释[1]。
（二）生物芯片种类
1、基因芯片
基因芯片是生物芯片中发展最完善的一种芯片种类，其工作原理是：将固体基因表层集成的已知序列探针与核酸 的位置序列实现杂交，杂交后进行激光扫描，应用计算机综合检测探针的荧光信号与杂交探针的位置，综合多种数据信息对结果进行判断。其在实际应用中具有成本低、操作简便等优势特点，是当前生物芯片技术应用过程中最常用的一种芯片种类，作为芯片技术研发的成功代表，其具有广阔的应用前景。
2、蛋白质芯片
蛋白质芯片的工作原理是：将多数抗原分子有机排列在薄片载体上，应用蛋白质分子与样品中相关分子与标记分子进行结合，经由结合促使其利用相应的设备对检测结果做出可靠的分析。蛋白质芯片技术的检测效果较好，精确度较高，而且可以实现单次大量分子检测工作，该项技术的普及应用有力的促进了生物芯片技术的进一步发展。
（三）生物芯片优势
1、检测效率高
生物芯片技术在同步检测大量基因的同时还能够快速的获取海量的数据信息，并根据数据信息迅速的做出判断，检测效率遥遥领先于传统的检测[2]。
2、高通量
生物芯片能够一次性将数百万 DNA 分子有序地点样在同一载体上，同时一次性 地检测与分析大量生物分子，通量较高。
3、精度较高
生物芯片需要经由激光扫描共聚焦显微镜等各种高精度设备扫描杂交试验结果完成后的信号强度，极大地提升了检测精准度。
二、生物芯片技术在食品检测中的应用
（一）生物芯片技术在食品微生物检测中的应用
致病微生物的存在是当前食品行业不可避免的，将其检测出来并进行处理是保障食品安全、人民健康的重要手段，传统的检测技术一般是采用生物培养检测的方法，然后经过较为复杂的操作环节来发现食品的污染情况，精确度不高，检测速度也比较慢，无法真正保证食品安全。而利用生物芯片技术，比如国外学者设计的诊断芯片，其根据高度保守基因序列，将不同菌种之间的差异序列作为靶基因，然后在芯片表面布置同种细菌不同血清型所持有的标志基因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该项技术的应用突破了传统检测技术得到桎梏，不仅检测效率高、操作环节少，而且精确度高，还具有较好的重复性。
（二）生物芯片技术在转基因食品检测中的应用
基因工程技术在近些年得到了迅速的发展，市场上的转基因食品种类越来越多，但是国际上并没有对转基因食品永久安全的科学性报告，因此，人们也对转基因食品的安全性提出了更高的要求，利用生物芯片对转基因食品进行检测也是维护消费者知情权、选择权的重要举措。相比于传统的对单一目标进行检测的检测方法，生物芯片能够利用探针不同的阵列及特定分析方法上，对食品中是否存在转基因进行精确的检测，同时还能够辨别食品中的转基因种类、检测食物成品和新鲜的动植物原料等。其在实际应用中只需要利用一 次试验就可以对食品中的转基因进行大量的筛选，随当前的转基因食品有着较高的安全保障。
（三）生物芯片技术在食品原料检测中的应用
食品原料检测的目的是从根源杜绝食品安全问题产生的重要手段，不仅可以进行农药筛选，还能够对各类农作物基因组进行检测，将具有更高经济价值和更好抗病性、抗虫性的作物给找出来。生物新品用于农作物的疾病检测中需要对后基因组学进行详细的分析和相关资料的仔细研究，并确定不同农作物的基因功能，并判断干旱、肥力、光量等因素对农作物生长的影响，以便能够利用更加高效、稳妥的方式促进农作物更好的生长。
（四）生物芯片技术在食品毒理学研究中的应用
食品毒理学研究是食品安全检测工作的重要环节，传统的食品毒理学研究一般是套用动物实验模式，以便分析读物的整体毒性效应、毒物代谢情况等，但是其在实验过程中不仅要耗费大量的时间和精力，还会投入很多实验动物，而生物芯片能够有效分析几千个基因表达，从而更好地研究人体免疫系统受到新型食品资源的影响情况，对食品中单个、多个混合体的有害成分也能够明确分析出来，节省研究成本，目前，美国研制出来的 ToxChip 基因芯片就可以较为灵敏的检测出人体基因表达受到有害化学物质的影响情况，应用前景广阔。
（五）生物芯片技术在食品营养成分检测中的应用
细胞会与一些营养成分发生作用，从而影响细胞的外部形态，其内部的代谢过程也会受到影响，通过观察细胞的基因表达变化就可详细地观察到内部的活性变化，因此就可以利用该原理来对细胞基因表达受到营养物质影响情况进行检测和分析，从而对营养成分的活性、毒性进行判断。
（六）生物芯片技术在过敏原食品检测中的应用
食品过敏是当前常见的食品安全事故，一些严重的过敏现象还有可能会造成病人休克甚至死亡，现阶段，食品种类越来越多，人民的饮食习惯也变得多样，随之增加的过敏原更是威胁着人们的饮食健康。当前，一般是通过对食品中的过敏原进行检测和正确标识来控制食品过敏，但是传统的检测方法，如生物传感器、荧光PCR法以及质谱法等等方法应用成本太高，由于需要的设备仪器较多、较大，也缺少现场快速检测的条件。应用生物芯片来检测过敏原食品首先就是具有检测效率上的优势。
比如，在乳制品蛋白质的检测中，不少人群的过敏现象也比较严重，尤其是对于新生儿来说，β-乳球蛋白属于牛乳中对新生儿最强的过敏源，会直接影响新生儿的生长发育，在其检测过程中就可以利用全自动化的纳喷雾离子化微流体芯片技术与高分辨率的四极时间飞行质谱技术相结合的方式，根据其在麦芽六糖和饮用过牛乳的母乳含 β-乳球蛋白中非共价相互作用试验来检测麦芽糖和β-乳球蛋白复合体的形成条件和复合体的结构，并利用这种复合体来降低β-乳球蛋白的致敏性，减少对新生儿的影响[3]。
在苹果的致敏性中可以利用蛋白质芯片来进行检验，具体实施办法就是用不同品种的苹果使过敏体质者产生血清，并根据血清制作成探针，通过在芯片上的 IgE、IgG 和 IgG4 抑制反应实验即可获得过敏成分，实际应用中具有较强的特异性，能够快速、直观的得出结论。
结语：综上所述，生物芯片技术因其优良的检测性能已经在食品安全检测中获得了普及应用，其在食品微生物检测、转基因食品检测、食品原料检测、食品毒理学研究、食品营养成分检测以及过敏原食品检测等都方面都发挥出巨大的作用，但是由于该项技术发展时间短，许多芯片虽然在实际检测时非常便捷，但是前期研发成本较高，限制了其进一步的发展。因此，在未来的生物技术发展过程中，应该进一步加强生物芯片技术的研发力度，促使其向微型化、信息化、集成化、可视化等方向发展，进一步提高生物芯片技术的应用效果。
参考文献：
[1]徐瑞晗，黄微.我国食品检测技术的发展现状和展望[J].食品界.2019（04）
[2]张静晨.食品检测对食品安全的重要性[J].食品安全导刊.2019（03）
[3]梁曙光.生物技术在食品检测方面的运用探析[J].科技传播，2014（01）：127+97.
论文作者:廖淑琴,蔡丹萍,林伟进
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/12/2
标签：食品论文; 技术论文; 转基因论文; 基因论文; 芯片论文; 过敏原论文; 分子论文; 《基层建设》2019年第24期论文;