什么？知名国民零食品牌被爆成分掺假？超市畅销面包品牌被爆霉菌超标？肉制品频繁被爆“挂驴头卖狗肉”的现象？近期食品安全问题引发众议，食品安全问题有无解决之法？

食品安全是全民关注的重点，我国对食品安全高度重视，加大了对食品生产、加工、流通和销售等各个环节的管理和监控，但食源性致病菌引发的食物中毒、食物掺假售假、违规使用转基因生物等事件仍频繁发生，开发高效的食品安全检测方法迫在眉睫。

数字PCR之食品检测

数字聚合酶链式反应（digital polymerase chain reaction，dPCR）是一种新型核酸扩增技术，无需借助内参基因和标准曲线，通过极限稀释和泊松分布统计即可实现核酸单分子层面的**定量分析，具有高灵敏度、高**度和高耐受性等技术优势，在食品安全核酸检测领域具有极大的发展潜力。

基于数字PCR技术，建立了在食源性致病微生物检测（大肠杆菌、沙门氏菌、李斯特菌 、金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌、蜡样芽胞杆菌、阪崎肠杆菌、志贺氏菌、椰毒假单胞菌、空肠弯曲菌），针对存在掺假问题的动物源性成分（猪、牛、火鸡、骆驼、狐）、植物源性成分（马铃薯、红薯、木薯、莲子、芸豆、芝麻、花生、赤小豆、红豆、板栗、绿豆）的定性和定量检测方法，以及在转基因成分鉴定、DNA残留检测、饮用水检测等方向也开展了dPCR的方法学建立。

接下来，我们根据近年来的成果，来展示下dPCR在食品安全方面如何大展拳脚。

案例1 使用dPCR对肉类和肉制品进行物种鉴定和定量

德国科学家采用了数字PCR对不同肉类及肉制品中的成分进行了定量分析，结果显示dPCR相比于传统的qPCR，其LOD和LOQ分别能达到0.01%和0.001%的水平，优于qPCR的表现，并且在14个不同的物种中确认了检测体系的特异性。

案例2 dPCR定量检测包装饮用水中铜绿假单胞菌

食品质量监管检测部门研究开发了一种基于数字PCR技术的检测体系，应用于定量检测包装饮用水中铜绿假单胞菌的技术。根据铜绿假单胞菌外毒素A（ETA）基因序列合成特异性引物和探针，通过多种菌株扩增验证方法特异性，通过人工添加铜绿假单胞菌验证方法检出限。

结果表明，建立的包装饮用水中铜绿假单胞菌 ddPCR 定量检测方法特异性强，检出限为 10 CFU/mL，灵敏度高，适用性好。该方法可以满足包装饮用水中铜绿假单胞菌定量检测需求，为包装饮用水生产企业铜绿假单胞菌污染控制和市场监管提供技术支撑，保护消费者的饮水安全和生命健康。

图 1 引物探针特异性验证结果

A05~H09 为 24 株待测试菌株，其中 E09 为 CICC 24649，F09 为 ATCC 27853，G09为 CMCC 10901，H09为 CICC 24647，均为铜绿假单胞菌。

图 2 ddPCR检测铜绿假单胞菌灵敏度结果

A、B、C、D、E、F、G、H依次为铜绿假单胞菌含量 106 、105 、104 、103 、102 、 10、1、0.1 CFU/mL

案例3 基于PacBio SMRT与dPCR联用技术的婴幼儿配方奶粉微生物安全性评价

婴幼儿配方奶粉中的大量细菌已被灭活，然而灭活微生物仍影响产品品质和货架期。现采集6份婴幼儿配方奶粉，使用细菌纯培养、单分子实时测序技术PacBio SMRT和dPCR联用技术对其污染微生物组成进行评价。

采用纯培养技术在样品中均未检测到大肠菌群、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、阪崎肠杆菌和芽孢。使用PacBio SMRT 测序技术，在婴幼儿配方奶粉中共鉴定出 14个细菌门、138个细菌属和255个细菌种。其中6份样品均存在过嗜冷菌蜡样芽孢杆菌，其平均相对含量高达23.54%，这一灭活的细菌也会影响产品货架期。此外，采用PacBio SMRT测序技术，该研究仅发现IF3、IF4、IF5、IF6样品中存在相对含量较低的大肠杆菌。然而，采用dPCR对大肠杆菌进行**定量检测，发现6份样品中均存在大肠杆菌的16 rRNA基因。

图3 蜡样芽孢杆菌 (a)和大肠杆菌(b)定量结果

Fig.3Quantitative results of Bacillus cereus (a) and Escherichia coli (b)