在食品安全備受關(guān)注的當(dāng)下，肉類中的沙門氏菌污染問題成為公眾焦點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因沙門氏菌感染導(dǎo)致9380萬病例，15.5萬人死亡，在菲律賓，它更是食物中毒爆發(fā)的主要微生物原因。傳統(tǒng)檢測方法耗時費(fèi)力，新型分子檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，其中，一種基于鈣黃綠素的封閉管環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增（LAMP）檢測方法脫穎而出，為肉類沙門氏菌檢測帶來新希望。
傳統(tǒng)檢測困境：耗時費(fèi)力且昂貴
傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)檢測方法一直被視為檢測沙門氏菌的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但它需要經(jīng)過一系列復(fù)雜的生化和血清學(xué)測試，整個過程至少需要6天，耗費(fèi)大量人力、物力和時間。分子檢測技術(shù)如常規(guī)PCR雖然能實(shí)現(xiàn)高通量檢測且耗時較短，但需要昂貴的設(shè)備、試劑以及專業(yè)技術(shù)人員操作，成本高昂。血清學(xué)檢測方法雖有快速、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但易受批次差異、交叉反應(yīng)影響，準(zhǔn)確性欠佳。這些問題在發(fā)展中國家尤為突出，迫切需要一種更高效、低成本的檢測方法。
LAMP技術(shù)
LAMP技術(shù)由Notomi等人在2000年開發(fā)，為沙門氏菌檢測開辟了新途徑。它使用4-6種獨(dú)立引物和Bst DNA聚合酶，在60-65℃的恒定溫度下就能進(jìn)行核酸擴(kuò)增，相比常規(guī)PCR，反應(yīng)速度更快，能在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量產(chǎn)物。而且，LAMP檢測可以在封閉管內(nèi)完成，減少了開蓋操作帶來的污染風(fēng)險，還能通過比色、熒光或濁度等可視化方式直接判斷結(jié)果，操作簡單便捷，特別適合小型實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場檢測。
LAMP檢測優(yōu)化：更靈敏、更精準(zhǔn)
研究團(tuán)隊(duì)針對肉類樣本，對基于鈣黃綠素的封閉管LAMP檢測方法進(jìn)行了優(yōu)化。在反應(yīng)體系中，精確調(diào)整了鈣黃綠素、MnCl2和MgSO4的濃度，最終確定為64μM、1mM和5mM，使檢測結(jié)果在擴(kuò)增后呈現(xiàn)出明顯的顏色差異，陰性為橙色，陽性為綠色，便于肉眼觀察。同時，添加甜菜堿有效減少了非特異性擴(kuò)增，提高了檢測的特異性。優(yōu)化后的LAMP檢測在65℃反應(yīng)60分鐘，后續(xù)可選擇80℃處理2分鐘使酶失活，整個流程高效且穩(wěn)定。
性能遠(yuǎn)超常規(guī)PCR
經(jīng)過一系列實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，優(yōu)化后的LAMP檢測展現(xiàn)出卓越性能。在特異性方面，對多種沙門氏菌血清型和非沙門氏菌菌株檢測時，只有沙門氏菌菌株出現(xiàn)擴(kuò)增反應(yīng)，證明其引物特異性良好。在靈敏度上，更是優(yōu)于常規(guī)PCR。對于DNA稀釋系列，LAMP檢測能檢測到低至10?5稀釋度的DNA，比常規(guī)PCR靈敏度高10倍；在純細(xì)菌培養(yǎng)檢測中，LAMP檢測的最低檢測限為4.8×103 CFU/mL，相比常規(guī)PCR的4.8×107 CFU/mL，靈敏度提升了1000倍。
圖1 腸炎沙門氏菌（Salmonella enterica）DNA 系列稀釋后的 LAMP 和 PCR 擴(kuò)增結(jié)果。(A) LAMP 擴(kuò)增產(chǎn)物，陰性管呈橙棕色，陽性結(jié)果呈黃綠色。(B - C) 使用 10,000× SYBR® Safe 核酸凝膠染色劑染色后，通過瓊脂糖凝膠電泳觀察 LAMP 和 PCR 產(chǎn)物。試管和泳道 1 - 8：腸炎沙門氏菌腸炎亞種腸炎血清型 ATCC 49223M 的 DNA 從初始濃度 347 ng/μL 開始，依次稀釋至10?8 , 10?7 , 10?6 , 10?5 , 10?4 , 10?3 , 10?2 , 10?1。泳道 L 和 M 分別為 1 kb 和 100 bp 的 DNA 標(biāo)志物。
在對341份生肉樣本的平行檢測中，當(dāng)LAMP檢測與常規(guī)培養(yǎng)富集方法結(jié)合時，對生雞肉、牛肉和豬肉樣本的檢測陽性率均達(dá)到100%，與常規(guī)PCR檢測結(jié)果相當(dāng)，且顯著高于3小時縮短富集方案與LAMP檢測結(jié)合的陽性率。這表明優(yōu)化后的LAMP檢測在結(jié)合常規(guī)培養(yǎng)方法時，能更靈敏、準(zhǔn)確地檢測出肉類中的沙門氏菌。
圖2. 對341份生雞肉、牛肉和豬肉樣本（n=341）進(jìn)行檢測時，3小時縮短富集結(jié)合閉管LAMP檢測（3小時LAMP）、常規(guī)培養(yǎng)結(jié)合優(yōu)化閉管LAMP檢測（培養(yǎng)-LAMP）以及常規(guī)培養(yǎng)結(jié)合PCR檢測（培養(yǎng)-PCR）的陽性率。
前景展望
這種優(yōu)化后的LAMP檢測方法為肉類沙門氏菌檢測提供了一種強(qiáng)大的補(bǔ)充或替代手段，不僅靈敏度高、特異性強(qiáng)，而且操作簡便、成本較低，適合在資源有限的環(huán)境中推廣應(yīng)用。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，有望縮短檢測前處理時間，簡化上游操作步驟，降低檢測成本，為全球食品安全保障發(fā)揮更大作用。對于消費(fèi)者來說，這意味著能更快、更準(zhǔn)確地了解肉類食品安全狀況，減少因食用受污染肉類而患病的風(fēng)險，讓餐桌更加安全。
參考文獻(xiàn)：Balaga K B, Pavon R D N, Calayag A M B, et al. Development of a closed-tube, calcein-based loop-mediated isothermal amplification assay to detect Salmonella spp. in raw meat samples[J]. Journal of Microbiological Methods, 2024, 220: 106922.
來源：微生物安全與健康網(wǎng)，作者~蔡偉程。
