時(shí)間:2023-03-20 16:16:47
緒論:在尋找寫作靈感嗎?愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物檢測技術(shù)論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!
PCR技術(shù)是一種將特異性DN段在體外合成方法,也是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。通過PCR技術(shù),環(huán)境中的有害生物,包括病毒,病原菌等都可以被監(jiān)測到。過程主要包括分析與監(jiān)測PCR擴(kuò)增產(chǎn)物、PCR擴(kuò)增靶序列、提取模板核酸等。不僅如此,環(huán)境中的特異性種群也都可以通過PCR進(jìn)行監(jiān)測,甚至基因表達(dá)都可以以之來測定。同時(shí),PCR也可以用來對環(huán)境中基因工程菌株進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。
2生物發(fā)光監(jiān)測技術(shù)
大自然非常神奇,各種各樣的生物都有。而在其中有些昆蟲會發(fā)出亮光,比如螢火蟲。其實(shí)不止螢火蟲等昆蟲,包括真菌、細(xì)菌等在內(nèi)的許多生物也都可以發(fā)出亮光。這些細(xì)菌天生對土壤中的重金屬敏感,會根據(jù)重金屬的多少而發(fā)出強(qiáng)弱程度不同的光。只需要通過判斷其放射熒光的強(qiáng)度便可以對其所處環(huán)境的污染程度完成監(jiān)測。較之常規(guī)監(jiān)測方法,生物發(fā)光監(jiān)測技術(shù)具有監(jiān)測方便、快速、特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)。
3生物酶技術(shù)
3.1處理功效高
生物酶技術(shù)利用微生物和酶結(jié)合,極大地提高了其處理污染的效率,較之通常的化學(xué)和生物方法,生物酶技術(shù)可對有機(jī)物進(jìn)行快速降解,速度得到極大提升,是傳統(tǒng)方法的百倍。將生物酶技術(shù)應(yīng)用到污染物之后,可迅速祛除污染物的臭味,同時(shí)也能對水質(zhì)進(jìn)行凈化處理,甚而降低COD、BOD5、氨、氮等的含量。這也是有些洗衣粉品牌在廣告語中強(qiáng)調(diào)酶含量的原因所在。
3.2適應(yīng)性更廣
生物酶技術(shù)通過微生物和酶的結(jié)合,大幅度增加了微生物對環(huán)境的適應(yīng)性,使得微生物可以在多種生存條件下得以生存并逐漸適應(yīng)多種溫度和pH值范圍。如此一來,微生物便可以在低氧環(huán)境中也能有效發(fā)揮作用。
3.3更有針對性
生物酶技術(shù)現(xiàn)在擁有多個(gè)研究配方,甚至多達(dá)四十多種。可在不同領(lǐng)域、不同用途和不同的污染環(huán)境中廣泛使用;即使碰上處理不了的,也可根據(jù)具體治理對象的具體情況,專門研發(fā)出針對性的、最具效力的配方。
3.4治理成本最低
生物酶技術(shù)產(chǎn)品投入資本小,但治理效果卻十分顯著。無需花高價(jià)購買地皮建廠,也不必購置大型儀器,在綜合治理成本上有著明顯優(yōu)勢,非常值得采用。
3.5純綠色環(huán)保
當(dāng)今環(huán)保意識已逐漸滲透到每個(gè)人們的心中,綠色產(chǎn)品成為人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。而生物酶技術(shù)產(chǎn)品由純天然菌種和酶復(fù)合后生成,在它的成分內(nèi)既無轉(zhuǎn)基因,也不包含任何的化學(xué)物質(zhì),也自不會給環(huán)境造成二次污染,是一種生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)應(yīng)用上非常值得大力推廣的環(huán)測方法。
4生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)起源于速測試試條發(fā)明后的次年,亦即1995年,通過這項(xiàng)技術(shù),數(shù)以萬計(jì)的基因的表達(dá)情形都可以被自動且迅速地監(jiān)測出來。依照固定于芯片上的探針種類的不同,生物芯片可分為基因芯片、蛋白芯片、細(xì)胞芯片以及組織芯片等。近日,國外的一個(gè)資深生物學(xué)家通過不斷研究,發(fā)明了一種新的,獨(dú)特的,可提供更多基因信息的組織芯片和細(xì)胞芯片。較之基因芯片或蛋白芯片,組織芯片可提供的信息更為龐雜,對于環(huán)境監(jiān)測而言更為有用。因此許多環(huán)境科學(xué)家逐漸意識到了生物芯片技術(shù)的強(qiáng)大,并將之引入到環(huán)境科學(xué)研究中來。在科學(xué)技術(shù)較為發(fā)達(dá)的西方國家,他們基因?qū)W研究的新趨向便是基于生物芯片技術(shù)的環(huán)境基因?qū)W。作為科學(xué)技術(shù)稍顯落后的我國,在生物芯片研究上成果并不那么突出。好在國家自然基金委與科技部都對這項(xiàng)新興技術(shù)予以大力支持,并將之列入了前沿課題項(xiàng)目中,相信在不久的將來,我國的生物芯片技術(shù)也會取得非常成就。
5生物傳感器技術(shù)
電子科技技術(shù)研發(fā)的不斷深入、以及生物技術(shù)的研究的持續(xù)發(fā)力,使得生物傳感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并獲得人們的逐漸認(rèn)可。它的特點(diǎn)在于高度集成化、微型化和自動化,能夠快而有效地幫助環(huán)境監(jiān)測進(jìn)行有害物質(zhì)分析。不僅常被用于環(huán)境監(jiān)測,在食品工業(yè)與生物醫(yī)藥領(lǐng)域也都應(yīng)用廣泛。生物傳感器通常由轉(zhuǎn)換器和敏感材料(分子識別單元)倆個(gè)部分構(gòu)成,其特點(diǎn)為:測定速度快、成本低、且操作簡便。相信在未來會被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測中去,會大有所為。
6結(jié)語
關(guān)鍵詞:課堂教學(xué) 成績評定 綜合素質(zhì)
根據(jù)我校培養(yǎng)方案,食品微生物檢測技術(shù)是生物工程專業(yè)質(zhì)檢方向以及食品質(zhì)量與安全專業(yè)的選修課之一。計(jì)劃課時(shí)為37(約三分之一的實(shí)驗(yàn)課時(shí)),總的教學(xué)目的是通過本課程的學(xué)習(xí),使學(xué)生掌握食品微生物檢測的基本原理、國家標(biāo)準(zhǔn)方法及內(nèi)容體系,各種食品、飲料等的采樣原則及前處理方法等;了解國內(nèi)外微生物檢驗(yàn)技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展情況,理解各種快速檢測新技術(shù)的原理、使用范圍和方法等。作為食品質(zhì)量與安全專業(yè)以及生工專業(yè)質(zhì)檢方向的專業(yè)選修課,食品微生物檢測技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容決定了它是一門操作性、實(shí)用性很強(qiáng)的課程,其教學(xué)的直接目的是教會學(xué)生掌握目前使用的國家標(biāo)準(zhǔn)方法、知識以及對這些知識和技能的綜合應(yīng)用,教會學(xué)生在實(shí)際工作中自己動手解決問題的方法,提高學(xué)生應(yīng)對實(shí)戰(zhàn)的能力。
考核成績評定是課堂教學(xué)的重要組成內(nèi)容之一,對教學(xué)的效果、課堂的效率、學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性以及學(xué)風(fēng)都有著非常重要的影響。本課程以微生物檢驗(yàn)基礎(chǔ)理論知識、快速檢測技術(shù)和檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)三部分構(gòu)成課程結(jié)構(gòu)框架,分別在三部分中設(shè)置不同的考核方式如下表1,以其在課程學(xué)時(shí)數(shù)較少的有限時(shí)間內(nèi)為學(xué)生傳授完善的知識體系,確保理論知識和技能的有效掌握,并獲得較理想的教學(xué)效果,是筆者對教學(xué)進(jìn)行不斷改革的追求。
一、以“考勤和提問”方式督促學(xué)生形成認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度
學(xué)生的學(xué)習(xí)出勤和課堂提問的表現(xiàn)能夠間接地反映他們的學(xué)習(xí)態(tài)度。如有的學(xué)生上課經(jīng)常遲到或借故缺勤,甚至?xí)缯n;有的學(xué)生雖然每次出勤,但在上課時(shí),不專心聽老師講課,而是看與本課程無關(guān)的書,或者做其他專業(yè)課的作業(yè),可謂“出工不出力”。持這樣學(xué)習(xí)態(tài)度的學(xué)生,上課心不在焉,往往不能正確回答或回答不出老師的課堂提問,其學(xué)習(xí)效果可想而知。因此要從考勤和提問中端正學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度,出勤包括遲到、缺課(病假和事假)、曠課三種行為,遲到1次扣0.5分,曠課1次扣1分,缺課需要病假或事假證明,病假不扣分,事假扣0.5分?!疤釂枴币噪S機(jī)提名方式進(jìn)行,一個(gè)學(xué)期每個(gè)學(xué)生1~2次,答不出扣1分,答的不好酌情扣分,出勤和提問占課程總成績的10%。全勤、學(xué)習(xí)態(tài)度端正、認(rèn)真聽講學(xué)生得10分。
二、以“隨堂作業(yè)”形式考察基礎(chǔ)理論知識的掌握
占總評權(quán)重的10%,即10分。在教學(xué)進(jìn)行到某一章節(jié)或某一部分的結(jié)束時(shí),適時(shí)對學(xué)生進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的定時(shí)隨堂測試,讓學(xué)生獨(dú)立完成。測試題目以知識測試為主,能力測試為輔,主要考查學(xué)生對于所學(xué)理論知識的掌握程度。知識測試題目事先擬好標(biāo)準(zhǔn)答案,而能力測試題目可是開放性的,可事先制定答題給分的檔次標(biāo)準(zhǔn)隨堂測試具有兩方面的功能,一是檢測學(xué)生的習(xí)效果,促進(jìn)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí);二是對于教學(xué)效果的反饋?zhàn)饔茫處熆蓳?jù)測試的情況及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,以便及時(shí)調(diào)整教學(xué)的節(jié)奏、方法和深度。一般以3~4次為宜,各次得分相加換算成10分,再計(jì)入總評成績。
三、以“PPT準(zhǔn)備與匯報(bào)”形式掌握學(xué)科前沿技術(shù)
占總評權(quán)重的20%,即20分。本課程的教材為自編教材,其中大部分內(nèi)容介紹了微生物快速檢測的新技術(shù),學(xué)生分兩人一組準(zhǔn)備PPT匯報(bào),學(xué)生介紹內(nèi)容涵蓋了“微量多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)鑒定系統(tǒng)”、“快速自動化微生物檢測儀器和設(shè)備”、“現(xiàn)代分子生物學(xué)和免疫學(xué)技術(shù)的采用(包括DNA探針、PCR、DNA芯片、ELESA、免疫熒光技術(shù)、放射免疫和全自動免疫診斷系統(tǒng))”、“生物傳感器”等。通過對不同新技術(shù)的精心準(zhǔn)備和交流,學(xué)生基本上掌握了這些新技術(shù)在微生物檢測中的應(yīng)用。以“PPT準(zhǔn)備與匯報(bào)”開展教學(xué),不盡提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性,也大大鍛煉了學(xué)生的語言組織、表達(dá)以及交流(匯報(bào)結(jié)束,臺下老師、同學(xué)提問)應(yīng)變能力。
四、以“課程論文撰寫”形式培養(yǎng)科研思維
課程論文的撰寫需要學(xué)生融合貫通微生物檢測技術(shù)中理論知識和快速檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過指導(dǎo)學(xué)生如何查閱和有效利用資料,并將其轉(zhuǎn)化并形成自己的知識體系。要求學(xué)生在學(xué)習(xí)教材內(nèi)容以外,關(guān)注學(xué)科前沿技術(shù),開創(chuàng)教學(xué)內(nèi)容新領(lǐng)域教學(xué)過程中,在保證現(xiàn)有國標(biāo)主要內(nèi)容和知識體系的前提下,使學(xué)生了解食品微生物學(xué)檢驗(yàn)學(xué)科領(lǐng)域(目前雖沒有放入GB中)的其他知識及技術(shù)和前沿知識及新技術(shù),并了解獲得它們的途徑和方法。學(xué)生論文有以某種病原菌為例,介紹對此致病菌的各種檢測方法,也有以某種檢測方法為手段,介紹此方法在不同病原菌中的檢測及特點(diǎn)等各種方式展開的綜述,不但鍛煉了學(xué)生檢索文獻(xiàn)、利用文獻(xiàn)的能力,開闊了學(xué)生視眼,學(xué)習(xí)了科研論文的撰寫,培養(yǎng)了學(xué)生的科研思維能力。
五、注重實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作過程,培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)和良好的研究思維能力
綜合考慮微生物檢驗(yàn)的教學(xué)特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)條件,以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)研究的思維方法為目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行選擇(如有些同學(xué)選擇放置不同天數(shù)的牛奶,也有選擇不同貨架期的各種食品等),對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、步驟等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì),并自己計(jì)算所需要的耗材和玻璃器皿,樹立學(xué)生對自己的實(shí)驗(yàn)全權(quán)負(fù)責(zé)的信念。在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下,可以擴(kuò)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)形成研究論文,因條件不允許的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,鼓勵(lì)學(xué)生申請校開放實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目、學(xué)生科研計(jì)劃項(xiàng)目及大學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等。建立培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的長效機(jī)制,學(xué)生學(xué)完課程后仍然可以充分利用實(shí)驗(yàn)室的平臺,獨(dú)立從事科學(xué)研究,增強(qiáng)學(xué)生勇于攀登科學(xué)高峰的意識。
另外,要求學(xué)生嚴(yán)格遵守各項(xiàng)注意事項(xiàng),儀器、設(shè)備、藥品、試劑的使用,甚至包括衣帽、操作姿勢、言行、手法、材料處理、善后清潔等都嚴(yán)格按要求進(jìn)行。通過嚴(yán)格的要求培養(yǎng)學(xué)生細(xì)膩、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。
[關(guān)鍵詞]環(huán)境保護(hù);檢測技術(shù);可持續(xù)發(fā)展
中圖分類號:X321 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)40-0358-01
自進(jìn)入二十一世紀(jì)以后,人類社會得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,無論是工業(yè)發(fā)展速度、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度還是人口增長速度,都給生態(tài)環(huán)境帶來巨大的壓力,環(huán)境污染與能源問題已經(jīng)影響到人類社會的生存與發(fā)展,環(huán)境問題已經(jīng)成為關(guān)系整個(gè)人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要問題。面對嚴(yán)峻的環(huán)境問題,全球各國都加強(qiáng)了環(huán)境污染監(jiān)測與治理方面的工作,微生物對環(huán)境污染或環(huán)境變化極為敏感,利用微生物檢測技術(shù)對微生物進(jìn)行檢測,能有效的通過微生物信息掌握環(huán)境狀況,從生物學(xué)角度監(jiān)測和評估環(huán)境質(zhì)量,并且還能反映出環(huán)境污染的歷史情況,能有效彌補(bǔ)物理、化學(xué)檢測的不足,在環(huán)境監(jiān)測中有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢。?
一、我國環(huán)境技術(shù)的發(fā)展概況
我國環(huán)境技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代初,自“六五”期間國家將環(huán)??萍剂腥雵铱萍加?jì)劃以來,環(huán)境技術(shù)得到了穩(wěn)定且逐步加強(qiáng)的支持渠道。30多年來,國家各級科技計(jì)劃中均在環(huán)境保護(hù)中一些迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)(如環(huán)?;A(chǔ)研究、技術(shù)開發(fā)等)方面開展了跨學(xué)科、跨部門的聯(lián)合攻關(guān),已取得了豐碩的成果,并為產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、環(huán)境檢測技術(shù)目前存在的問題
1.我國現(xiàn)行環(huán)境監(jiān)測分析方法的問題
檢測參數(shù)已基本齊全,但仍存在一定的缺口。有些標(biāo)準(zhǔn)中的檢測參數(shù)仍不能涵蓋其中,或是參數(shù)的檢出限不能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,需要進(jìn)行一些新項(xiàng)目、新方法的開發(fā)。國內(nèi)現(xiàn)行有效的國家標(biāo)準(zhǔn)等涵蓋面仍不夠廣,更新也不夠及時(shí),導(dǎo)致日常工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中易造成環(huán)境污染的部分項(xiàng)目參數(shù)未受監(jiān)控,特別在發(fā)生應(yīng)急事故時(shí),如有機(jī)氯農(nóng)藥和有機(jī)磷農(nóng)藥。即實(shí)驗(yàn)室所檢測的目標(biāo)化合物與市場使用的產(chǎn)品發(fā)生脫節(jié)現(xiàn)象,需要及時(shí)了解實(shí)際情況進(jìn)行補(bǔ)充。?
環(huán)境空氣監(jiān)測主要監(jiān)測項(xiàng)目仍為延續(xù)多年的常規(guī)監(jiān)測項(xiàng)目,用于霾污染、臭氧光化學(xué)污染特征及生成機(jī)制、空氣污染的人體健康和生態(tài)效應(yīng)的跟蹤評估和控制研究等監(jiān)測項(xiàng)目尚為空白。
噪聲監(jiān)測技術(shù)和規(guī)范尚需不斷完善隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展,一些過去不被重視的噪聲和振動源逐漸顯現(xiàn),如飛機(jī)噪聲、軌道噪聲和振動等,市民中比例比較高的居民小區(qū)固定設(shè)施、空調(diào)噪聲、振動擾民等,都需要有相應(yīng)的監(jiān)測技術(shù)與管理要求相配套。目前,噪聲投訴已躍居各類環(huán)境污染投訴的首位。面對這種嚴(yán)峻的聲環(huán)境污染,傳統(tǒng)的人工監(jiān)測、手持儀器監(jiān)測顯然無法滿足聲環(huán)境監(jiān)測自動化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的要求。
尚未建立突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)體系。我國2006年頒布《國家突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急預(yù)案》,2010年頒布《突發(fā)環(huán)境事件應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》。目前,我國的應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)還沒有形成一套完整的體系,已有的監(jiān)測方法標(biāo)準(zhǔn)大多不適合突發(fā)污染事故的現(xiàn)場快速、動態(tài)測定,且分析成本較高。發(fā)達(dá)國家應(yīng)急監(jiān)測儀器體積小、重量輕、分析速度快、操作簡便、種類繁多,有些儀器的性能指標(biāo)接近或達(dá)到實(shí)驗(yàn)室儀器的水平,而能源和溶劑的消耗卻大大減少等特點(diǎn),相比之下我國環(huán)境應(yīng)急儀器、設(shè)備還有一定差距,而且應(yīng)急儀器方法多為非標(biāo)方法,許多監(jiān)測數(shù)據(jù)只能作定性或半定量使用。事故應(yīng)急的簡易、快速現(xiàn)場測定方法應(yīng)與相應(yīng)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行比對,立正盡快提升為標(biāo)準(zhǔn)方法。
2.我國現(xiàn)行環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系構(gòu)建的問題
1)對環(huán)境監(jiān)測技術(shù)體系建設(shè)缺乏完整的構(gòu)想和統(tǒng)一的規(guī)劃,一直沒有系統(tǒng)地分析各環(huán)境要素監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展走向。
(2)環(huán)境監(jiān)測基礎(chǔ)技術(shù)結(jié)合實(shí)際工作需要研究得不深、不透,實(shí)際監(jiān)測工作中存在的技術(shù)難點(diǎn)沒能及時(shí)解決,個(gè)別解決了的,也沒能及時(shí)總結(jié)成技術(shù)規(guī)范(規(guī)定)。
(3)對環(huán)境監(jiān)測發(fā)展規(guī)律研究不夠,前瞻性、方向性的監(jiān)測技術(shù)把握不準(zhǔn),環(huán)境監(jiān)測新理論、新技術(shù)研究不深入。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人口、資源、環(huán)境問題的日益嚴(yán)峻,單純從理化、生物指標(biāo)監(jiān)測來了解環(huán)境質(zhì)量已經(jīng)不能滿足要求,綜合各要素的生態(tài)監(jiān)測是環(huán)境監(jiān)測發(fā)展的必然趨勢。生態(tài)監(jiān)測本身仍然是處于發(fā)展中的新監(jiān)測技術(shù)和方向,很多地方仍需完善。
三、環(huán)境檢測技術(shù)在生態(tài)可持續(xù)發(fā)展中的重要作用
環(huán)境檢測技術(shù)可以對水源污染、水土流失、物種多樣性等生態(tài)環(huán)境問題進(jìn)行檢測和監(jiān)控,通過對數(shù)據(jù)的及時(shí)采集和分析,對當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境問題有所正確的了解,從而能夠根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析制定相應(yīng)的措施和政策,以達(dá)到環(huán)境保護(hù)的目的,促進(jìn)生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
1.環(huán)境檢測技術(shù)的構(gòu)建
環(huán)境檢測技術(shù)的構(gòu)建首先要注重環(huán)境檢測觀念的改變,政府及相關(guān)部門在加大環(huán)境檢測技術(shù)的硬件投入時(shí),還要注重培養(yǎng)環(huán)境檢測人員的技術(shù)能力,為環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法提供基礎(chǔ)保證,建立對現(xiàn)代企業(yè)環(huán)境保護(hù)工作、污染治理的技術(shù)支持機(jī)構(gòu),加大對現(xiàn)代企業(yè)污染排放的監(jiān)督,從而減少污染源的排放。同時(shí)構(gòu)建環(huán)境檢測技術(shù)的預(yù)警體系,促進(jìn)環(huán)境檢測技術(shù)體系的完善。另外,要形成以現(xiàn)代信息自動化檢測技術(shù)為中心的環(huán)境檢測技術(shù)體系。信息自動化檢測,不僅能夠提高環(huán)境檢測的工作效率,而且能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境實(shí)時(shí)在線的監(jiān)測,促進(jìn)監(jiān)測工作質(zhì)量的提高。最后,要以環(huán)境檢測技術(shù)體系構(gòu)成要件強(qiáng)化為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)環(huán)境檢測技術(shù)體系的完善與建立。加快環(huán)境檢測技術(shù)體系相關(guān)法律的完善,以法律規(guī)范實(shí)現(xiàn)對環(huán)境監(jiān)測工作的規(guī)范與指導(dǎo)。
2.環(huán)境檢測技術(shù)在不同生態(tài)問題中的應(yīng)用
環(huán)境檢測技術(shù)的應(yīng)用可以對不同的生態(tài)問題進(jìn)行監(jiān)控,從而提出及時(shí)有效的解決辦法。比如,污染問題。大氣污染、噪聲污染、水源污染等問題都屬于環(huán)境污染問題。這些問題不僅對環(huán)境造成了一定的破壞,同時(shí)危害了資源的利用,阻礙了社會的發(fā)展。環(huán)境檢測技術(shù)可以通過在不同的污染點(diǎn)進(jìn)行檢測,及時(shí)發(fā)現(xiàn)污染源頭,控制污染排放。同時(shí)環(huán)境檢測技術(shù)的應(yīng)用,有效的對企業(yè)和個(gè)人的污染排放進(jìn)行制約,減少了污染排放,環(huán)境污染問題自然的到改善,這就實(shí)現(xiàn)了環(huán)境、資源與人口之間的協(xié)調(diào),有利于生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。
再比如,在水土流失問題中的應(yīng)用。對水土流失問題的分析需要長時(shí)間的數(shù)據(jù)采集,環(huán)境檢測技術(shù)的應(yīng)用可以很好的滿足這一要求。環(huán)境檢測技術(shù)可以對水土流失問題進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,通過不同年份、不同季節(jié)的水土流失情況,環(huán)境檢測人員可以從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,制定改善水土流失的方法。
結(jié)束語
我國環(huán)境技術(shù)的發(fā)展始于20世紀(jì)70年代初,自“六五”期間國家將環(huán)??萍剂腥雵铱萍加?jì)劃以來,環(huán)境技術(shù)得到了穩(wěn)定且逐步加強(qiáng)的支持渠道。30多年來,國家各級科技計(jì)劃中均在環(huán)境保護(hù)中一些迫切需要解決的關(guān)鍵技術(shù)方面開展了跨學(xué)科、跨部門的聯(lián)合攻關(guān),已取得了豐碩的成果,并為產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
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論文關(guān)鍵詞:翻譯雜交釋放技術(shù),翻譯雜交捕獲技術(shù),無細(xì)胞翻譯系統(tǒng),重組子,篩選
1.引言
翻譯雜交釋放(Hybrid-Release Translation , HRT)技術(shù)和翻譯雜交捕獲(Hybrid-ARrest Translation , HART)技術(shù),是鑒定克隆基因翻譯產(chǎn)物的有效方法。兩種方法都利用純化的mRNA通過無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)(cell-free translationsystem)直接合成蛋白質(zhì)。細(xì)胞裂解物,可以來自于發(fā)芽的小麥種子中,或者來自于兔網(wǎng)狀細(xì)胞,都具有很強(qiáng)的合成蛋白的能力,含有蛋白質(zhì)合成所必需的核糖體,tRNA和其他蛋白質(zhì)合成所必需的分子。然后加入mRNA和必需的20種氨基酸,其中Met是35S標(biāo)記的。mRNA被轉(zhuǎn)錄成放射性蛋白質(zhì)的混合物,可以通過電泳分離,自顯影顯示出來。每一條帶都代表mRNA所翻譯的一種蛋白。
當(dāng)有cDNA克隆存在時(shí)HRT和HART可以非常好的工作。在HRT中,首先將cDNA變性,結(jié)合到纖維素膜上或者尼龍膜上,加入mRNA樣品,能與cDNA雜交的特異mRNA保留在膜上,除去未結(jié)合的分子后,可以收集mRNA并加到細(xì)胞外系統(tǒng)中生物論文,這樣將產(chǎn)生cDNA編碼的特異的蛋白質(zhì)。
HART的不同點(diǎn)在于,HART并不除去未雜交的分子,而是將整個(gè)膜轉(zhuǎn)入細(xì)胞外系統(tǒng),雜交的mRNA不能直接翻譯,所以除此之外,所有的mRNA都翻譯。翻譯產(chǎn)物中缺失的蛋白可以進(jìn)行鑒定中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。
2. 無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)(Cell-Free Translation System)
實(shí)驗(yàn)室中常用的無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)是麥芽胚(germinating wheat seeds)提取物和兔網(wǎng)織紅細(xì)胞(rabbit reticulocyte cell)提取物,也有使用非洲爪蟾(Xenopus laeuis)卵母細(xì)胞體系的[1]。無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)主要含有:
(1)核糖體;
(2)tRNA;
(3)20種氨基酸,其中一種帶有放射性標(biāo)記(實(shí)驗(yàn)室中也經(jīng)常使用35S-甲硫氨酸<35S-methionine>),供放射自顯影檢測之用;
(4)控制蛋白質(zhì)合成的相關(guān)因子。
無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)主要有如下3點(diǎn)優(yōu)越性:
(1)在無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中,蛋白質(zhì)合成的活性極高。
無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)就是一種人工制造的蛋白質(zhì)“合成機(jī)器”, 其功能就是專門進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成。相對于傳統(tǒng)的宿主菌翻譯系統(tǒng)而言,無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)不用考慮宿主菌本身的生活能力,只需大量合成目的蛋白質(zhì)即可,效率極高[2];
(2)專一性地翻譯目的基因的序列。
與(1)相同,無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)不受到宿主菌的干擾。假設(shè)一重組子X,如果加入到無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中,則該系統(tǒng)只翻譯重組子上有限的核酸序列,便于對目的基因及其表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行分析。相反,如果將重組子X導(dǎo)入某一受體細(xì)胞,則表達(dá)產(chǎn)物將包括重組子與宿主細(xì)胞兩方面的蛋白質(zhì),且后者將占絕大多數(shù),給分析工作帶來極大的不便;
(3)加入了放射性標(biāo)記的氨基酸,有利于對翻譯產(chǎn)物進(jìn)行檢測;
作為基因工程研究的重要手段,無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)的主要功能就是定向地合成所需蛋白質(zhì),并對其進(jìn)行檢測。常在系統(tǒng)的氨基酸底物中添加一種帶有放射性標(biāo)記的氨基酸,或者使用35S-甲硫氨酸(35S-methionine),便于翻譯后的檢測工作[3]。
3.HRT和HART
HRT和HART的技術(shù)思想是相同的,核心內(nèi)容都是以目的基因的mRNA為操作對象,用放射自顯影的方法檢測其表達(dá)產(chǎn)物的有無,而其中的關(guān)鍵步驟,就是以目的基因?yàn)槟0澹@得該基因的cDNA生物論文,在雜交檢測中作為探針使用。
在HRT中,目的基因與載體連接之后,將進(jìn)行如下操作:
(1)將連接后的重組子加入到無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中,進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、表達(dá),提取mRNA;
(2)從提取的mRNA中取出一部分,以目的基因?yàn)槟0逶O(shè)計(jì)引物、以 mRNA為底物進(jìn)行RT-PCR,獲得目的基因的cDNA;
(3)將cDNA固定在硝酸纖維素(nitrocellulose)或尼龍(nylon)膜上,作為雜交探針之用;
(4)將余下的RNA與上述cDNA混合、溫育,然后進(jìn)行非特異性的洗脫,即通過控制洗脫反應(yīng)的條件,將那些不與cDNA發(fā)生特異性雜交的RNA分子洗脫掉;
(5)轉(zhuǎn)變洗脫條件,進(jìn)行特異性的洗脫;如果有mRNA分子與cDNA發(fā)生特異性的結(jié)合,則此mRNA將在這一步驟中被洗脫下來,并且此mRNA就是目的基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物;
(6)收集洗脫產(chǎn)物,加入到無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中,通過蛋白質(zhì)電泳和放射自顯影(autoradiography)檢測表達(dá)產(chǎn)物。
顯而易見,由于使用了無細(xì)胞翻譯系統(tǒng),去除了大量的、與檢測實(shí)驗(yàn)無關(guān)的mRNA分子,所以HRT的實(shí)驗(yàn)結(jié)果只有兩個(gè):
(1)只有一條放射性條帶,即目的基因的最終表達(dá)產(chǎn)物。此結(jié)果表明:目的基因與載體成功連接并轉(zhuǎn)化、能夠在宿主菌中順利表達(dá);
(2)沒有任何放射信號,檢測結(jié)果為空背景。此結(jié)果表明:目的基因可能與載體成功地連接并轉(zhuǎn)化,但不能順利地表達(dá)。
而對于HART而言,該方法中只有一點(diǎn)與HRT不同:在HRT中,最終要對目的基因的表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行檢測;而在HART中,則是要對目的基因表達(dá)產(chǎn)物之外的蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測,具體步驟為:
(1)將連接后的重組子加入到無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中,進(jìn)行轉(zhuǎn)錄、表達(dá),提取mRNA;
(2)從提取的RNA中取出一部分,以目的基因?yàn)槟0逶O(shè)計(jì)引物、以RNA為底物進(jìn)行RT-PCR,獲得目的基因的cDNA;
(3)余下的RNA再分成兩部分,其中一部分與上述cDNA探針雜交,進(jìn)行非特異性的洗脫生物論文,并將洗脫產(chǎn)物回收,而棄去與cDNA探針發(fā)生特異性雜交的mRNA。換言之,洗脫產(chǎn)物中已經(jīng)特異性地去除了由目的基因轉(zhuǎn)錄的mRNA。將洗脫產(chǎn)物加入到無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中進(jìn)行表達(dá),用蛋白質(zhì)電泳和放射自顯影技術(shù)檢測其表達(dá)結(jié)果,記作結(jié)果-1;
(4)如(4)中所述,RNA分成兩部分之后,一部分用于雜交。與此同時(shí),將另一部分RNA直接加入到無細(xì)胞翻譯系統(tǒng)中進(jìn)行表達(dá),用蛋白質(zhì)電泳和放射自顯影技術(shù)檢測其表達(dá)結(jié)果,記作結(jié)果-2。
(5)結(jié)果-1和結(jié)果-2進(jìn)行匹配,分析目的基因的轉(zhuǎn)化情況。
同樣,由于使用了無細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng),被檢測的蛋白質(zhì)種類少,僅限于載體所承載的表達(dá)信息,便于分析結(jié)果。結(jié)果-1和結(jié)果-2的比較,可以出現(xiàn)兩種情況:
(1)結(jié)果-1僅僅比結(jié)果-2多一個(gè)條帶,說明此條帶就是目的基因的翻譯產(chǎn)物,則可以推斷轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)是成功的;
(2)結(jié)果-1和結(jié)果-2完全相同,則至少說明目的基因不能順利表達(dá),轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)不成功中國知網(wǎng)論文數(shù)據(jù)庫。
以上是對HRT和HART總體技術(shù)思想的闡述。不難看出,HRT和HART的核心思想是完全相同的,不同的只是實(shí)現(xiàn)這一思想的具體方式[2]。在HRT中,是直接對目的基因的表達(dá)產(chǎn)物進(jìn)行檢測;而在HART中,則是對目的基因表達(dá)產(chǎn)物之外的蛋白質(zhì)進(jìn)行檢測。圖-1概括了兩種方法的流程。從圖中可以看出,HRT和HART的結(jié)果是互補(bǔ)的、互為“陽性”和“陰性”的。
4. 使用HRT和HART方法的相關(guān)問題
HRT和HART技術(shù)是在蛋白質(zhì)水平檢測重組子陽性克隆的方法,由于這兩種技術(shù)的檢測對象是目的基因的最終表達(dá)產(chǎn)物,故比起常見的藍(lán)白篩選、PCR等基因水平檢測技術(shù)而言,更直觀、更嚴(yán)謹(jǐn)、更有說服力[1]。但是,從基因工程整體操作流程上看,對于重組子的檢測只是其中的一部分,研究人員不可能將最主要的精力投入到檢測工作中。而從上述對于HRT和HART操作步驟的介紹來看,作為檢測手段生物論文,兩種方法都過于繁瑣,特別是頻繁涉及對mRNA的操作,要特別注意對mRNA降解的預(yù)防,實(shí)驗(yàn)條件比較嚴(yán)格。
另外,雖然HRT和HART檢測的是表達(dá)產(chǎn)物,在這一點(diǎn)上確實(shí)比藍(lán)白篩選、PCR等基因水平檢測技術(shù)更具有優(yōu)越性,但是,在實(shí)際的工作中,研究人員完全可以利用Southern雜交、Northern雜交以及Western雜交等分子雜交手段,在基因工程操作的最后一步——重組子的表達(dá)階段對蛋白質(zhì)產(chǎn)物進(jìn)行專門的檢測。而在實(shí)際工作中,配合藍(lán)白篩選、PCR等方法來使用,HRT和HART技術(shù)使檢測結(jié)果更加可信,達(dá)到一種“錦上添花”的效果。隨著技術(shù)的不斷完善,近來又在DNA水平檢測方法上有了新的突破-HCII第二代雜交檢測方法的問世,無疑是對雜交檢測方法的靈敏度的改善【4】。除此之外,檢測基因表達(dá)產(chǎn)物的方法還有cDNA微距陣雜交技術(shù)【5】,磁珠捕獲技術(shù)【6】,,多重核酸擴(kuò)增熒光技術(shù)【7】,應(yīng)用反向斑點(diǎn)雜交技術(shù)【8】等。
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量子點(diǎn)(QDs)是一種半徑小于或接近于激子波爾半徑的新型半導(dǎo)體納米材料,由第二副族和第六主族元素組成的QDs,具有比傳統(tǒng)染料更為優(yōu)越的磷光性質(zhì),如磷光強(qiáng)而且穩(wěn)定,激發(fā)光譜寬且連續(xù)分布,發(fā)射光譜窄,且?guī)缀鯇ΨQ等。
微囊藻毒素是藻類分泌的一種次級代謝產(chǎn)物,具有水溶性和耐熱性,易于溶于水,甲醇或丙酮等特性,而其中最常見,毒性最高的為MC-LR。水體中MC-LR的檢測問題日益受到人們關(guān)注。
利用量子點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn),研發(fā)一種更簡單快捷的新型檢測藻毒素的方法,使現(xiàn)有的標(biāo)記檢測技術(shù)在環(huán)境中適應(yīng)更廣,也將進(jìn)一步擴(kuò)大量子點(diǎn)在分析化學(xué)和分析領(lǐng)域的應(yīng)用范圍。
本課題制備的QDs-MC-LR抗體,利用其作磷光特異性識別微囊藻毒素。提供一種操作簡單、檢測速度快、高選擇性、檢出限低的檢測方法,提高了對水體中藻毒素的檢測技術(shù)研究。本研究結(jié)果可被廣泛應(yīng)用于檢測方面。
2、已了解的本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
近年來,國際權(quán)威刊物如《Science》.《Nature》等均在不斷報(bào)道QDs在生物醫(yī)藥領(lǐng)域中應(yīng)用的重大研究成果。然而QDs在環(huán)境分析中應(yīng)用報(bào)道較少。而且目前對水體中藻毒素的檢測技術(shù)研究還比較落后,大多數(shù)藻毒素使用價(jià)格昂貴,體積龐大的HPLC-MC或GC-MS檢測,樣品制備過程負(fù)責(zé),耗時(shí)長,需要專業(yè)技術(shù)人員操作,檢測費(fèi)用很高,因此限制了常規(guī)檢測次數(shù)。
3.本課題的研究內(nèi)容
本課題以利用相界面熱輔助法成功的合成了水溶性的ZnSe:Mn/ZnS核殼式磷光量子點(diǎn),并通過TEM,THEM等檢測手段對ZnSe:Mn/ZnS核殼式量子點(diǎn)進(jìn)行表征。并將水溶性的QDs與MC-LR抗體在EDC的活化下共價(jià)連接,獲得QDs-MC-LR抗體
本論文的研究思路主要包括以下六個(gè)方面:
(1)測得ZnSe:Mn/ZnS量子點(diǎn)的磷光光譜,采用345nm激發(fā)波長,進(jìn)行試驗(yàn)。
(2)測定ZnS殼層數(shù)對量子點(diǎn)磷光強(qiáng)度的影響。
(3)測定量子點(diǎn)濃度,反應(yīng)時(shí)間,加入抗體的量等條件對QDs-MC-LR抗體磷光強(qiáng)度的影響。
(4)通過制得的探針對MC-LR進(jìn)行檢測,探究檢測范圍及磷光強(qiáng)度與MC-LR濃度的關(guān)系。
(5)對實(shí)際樣品進(jìn)行測試,探究實(shí)際運(yùn)用的效果。
(6)與不同檢測方法進(jìn)行對比,比較本實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
4.本課題研究的實(shí)施方案、進(jìn)度安排
實(shí)施方案:
1、QDs-MC-LR抗體的制備
2、表征手段
(1)磷光光譜儀
(2)TEM和HTEM
3、測定QDs-MC-LR抗體檢測MC-LR的靈敏度
(1)優(yōu)化QDs-MC-LR抗體制備條件
(2)實(shí)驗(yàn)環(huán)境檢測MC-LR
4、實(shí)際樣品的檢測
進(jìn)度安排:
(1) 2017年10月-2017年11月 查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。
(2) 2017年11月-2018年1月 按照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探針制備試驗(yàn)。
(3) 2018年2月-2018年3月 對實(shí)際檢測進(jìn)行相關(guān)測試。
(4) 2018年4月-2018年5月 整理數(shù)據(jù),編寫畢業(yè)論文。
5.已查閱的主要參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:食品安全;檢測技術(shù);研究現(xiàn)狀;發(fā)展前景
前言
食品是人類生存發(fā)展的根本,食品的安全關(guān)系甚大。對于食品的解釋就是把食品按照其用途和特性進(jìn)行制作保證食用不會損害到食用者的健康。但是現(xiàn)在食品安全已經(jīng)成為人們的隱患了,越來越多的不健康食品在侵害人們的身體健康。
食品檢測技術(shù)在人民生活中應(yīng)用的范圍越來越廣泛,而且也是現(xiàn)狀科技研究中的熱點(diǎn)。食品檢測技術(shù)既包括食品材料的檢測也有各種食品添加劑的檢測。食品的種類非常的多,這也為食品安全檢測提高了難度。
一、關(guān)于食品安全檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.檢測食品的設(shè)備不夠先進(jìn),不能夠完全滿足食品檢測的需求
食品的復(fù)雜多樣性對于食品的安全檢測室個(gè)難題,而食品安全檢測設(shè)備需要有更高的技術(shù)才可以。也是因?yàn)橘Y金的問題,不能對檢測食品安全的設(shè)備做到經(jīng)常更新,這就導(dǎo)致了在檢測食品安全上的不到位,在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)都飛速發(fā)展的時(shí)代,既為人民生活帶來了便利,也留下了許多弊端,在利益的驅(qū)使下,一些不法食品商違背國家關(guān)于食品的規(guī)定而制造不健康食品,最常見的方式就是加入不被法律所允許的食品調(diào)味劑,一些調(diào)味劑的成分需要先進(jìn)的設(shè)備才能夠檢測出來。而檢測設(shè)備的落后造成無法有效的檢測出食品中的不健康成分,這也是我國食品安全檢測方面的主要弊端。
2.食品安全檢測技術(shù)不夠全面
現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)發(fā)展的很快,雖然對于食品安全的檢測有很大程度的提高,但是一些不法食品商也利用先進(jìn)技術(shù)來制造不健康的食品,這就需要檢測技術(shù)比造假技術(shù)更高一籌才可以。我國的食品安全檢測機(jī)構(gòu)在檢測食品安全上使用的技術(shù)還比較落后,在自身落后的情況下沒有及時(shí)的從外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù),專業(yè)導(dǎo)致我國的食品安全檢測方面比較薄弱。雖然食品檢測室現(xiàn)在社會普遍關(guān)注的熱點(diǎn),但是國家還不是足夠重視,對于技術(shù)沒有積極引進(jìn)?,F(xiàn)在的檢測技術(shù)只能進(jìn)行簡單的食品檢測,對于需要新技術(shù);才能檢測出來不健康成分的食品很難檢測出食品的危害性。現(xiàn)在的食品現(xiàn)狀令人堪憂,國民的食品健康沒有保障。
2.對于檢測技術(shù)掌握的不熟練,用法不正確
專業(yè)人士的缺少是我國現(xiàn)在企業(yè)機(jī)構(gòu)普遍面臨的現(xiàn)狀,而在食品安全檢測上因?yàn)閷I(yè)人員的專業(yè)素質(zhì)不夠?qū)е率称窓z測結(jié)果不準(zhǔn)確也是常用的事情。導(dǎo)致專業(yè)人才缺失的原因一個(gè)是國家對食品安全檢測不夠重視在人才選拔與培養(yǎng)上沒有加大力度,在一個(gè)就是檢測環(huán)境的制約導(dǎo)致對技術(shù)掌握的不熟練。一些檢測人員對于設(shè)備的使用不是很明確就輕易造作很容易早晨檢測結(jié)果的不真實(shí),也會造成很大的影響。在工作中需要的不僅是專業(yè)知識更需要認(rèn)真對待工作的態(tài)度,在食品安全檢測中要足夠靈活,根據(jù)食品的特點(diǎn)而進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)檢測。
二、常用的食品安全檢測技術(shù)
在食品安全檢測中根據(jù)食品的特性、種類的不同,需要專門的技術(shù)進(jìn)行檢測。下文分析了一些常用的食品安全檢測技術(shù):
1.色譜技術(shù)
色譜技術(shù)是在食品安全檢測中比較常用的一種技術(shù)。色譜技術(shù)對食品安全進(jìn)行檢測室利用的是物理化學(xué)分離的方法,利用一些外在條件把不同物質(zhì)進(jìn)行分離開來。不同物質(zhì)的分配系數(shù)不同,利用一些物理手段溶解、揮發(fā)、吸收等處理不同物質(zhì)組成的混合體,從而把物質(zhì)進(jìn)行分離?,F(xiàn)在色譜技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的非常成熟了,擁有檢測靈敏度高、操作簡單、樣品用量少等優(yōu)點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用在食品安全檢測上。
1.1氣相色譜法
氣相色譜法對于檢測食品中含有的農(nóng)藥殘留成分有很好的作用,對于一些未知的成分也能夠分析出未知成分的相對分子含量,對于計(jì)算未知成分的化學(xué)式了解其化學(xué)結(jié)構(gòu)和物理特性有很大的幫助。
1.2液相色譜法
液相色譜法與氣相色譜法相比在于對檢測成分的處理上一個(gè)呈現(xiàn)氣態(tài)一個(gè)呈現(xiàn)液態(tài)。液相色譜法一般被用于測量高沸點(diǎn)、熱穩(wěn)定性差的化合物,而且也適用于多組分析,對于成分復(fù)雜的物質(zhì)多用這種方法進(jìn)行檢測。
2.免疫學(xué)技術(shù)
免疫學(xué)是研究抗原和抗體的一門學(xué)科,利用免疫學(xué)技術(shù)檢測食品不用對食品的細(xì)菌進(jìn)行分離直接就可以與需要檢測的細(xì)菌產(chǎn)生反應(yīng),很是方便。但是因?yàn)榭乖c抗體會產(chǎn)生不同的反應(yīng),這也導(dǎo)致免疫學(xué)方法的多樣性,但是在食品安全檢測中最常用的免疫學(xué)技術(shù)是免疫磁珠分離法。
免疫法檢測食品安全精確度很高,可以輕易的分析出食品中含有的某種細(xì)菌,而抗原與抗體反應(yīng)時(shí)間短,檢測過程就比較短。利用免疫法檢測出來的細(xì)菌可以進(jìn)行分離并采集,對采集后的細(xì)菌進(jìn)行特性分析,可以有效的防止細(xì)菌危害人們的身體健康。
3.對于殘留農(nóng)藥的檢測技術(shù)
用于制作食品的原材料在農(nóng)業(yè)種植中很多都是噴灑了過量的農(nóng)藥,這些農(nóng)藥殘留在農(nóng)作物上,農(nóng)作物被加工成食品,食品被人食用就會影響人的人身安全。有很多的技術(shù)是專為了檢測食品的殘留農(nóng)藥而科研出來的,例如電子俘獲檢測器、火焰光度檢測器、熒光檢測器等。
4.生物檢測技術(shù)
生物檢測技術(shù)今年來在食品安全檢測中應(yīng)用很廣泛,是一種新興的技術(shù)。食品的制作原材料大多都來自于自然界屬于生物的范疇,所以可以利用生物本身的特性而進(jìn)行區(qū)分。
食品中含有的化學(xué)物質(zhì)會與它相關(guān)的生物材料產(chǎn)生反應(yīng),這是生物檢測技術(shù)的原理。利用生物監(jiān)測技術(shù)可以快速的精確的判定結(jié)果,有很強(qiáng)的特異性識別功能?,F(xiàn)在在食品安全檢測所應(yīng)用的生物檢測技術(shù)有生物傳感器、PCR技術(shù)等。三、食品安全檢測的發(fā)展前景
食品現(xiàn)在已經(jīng)不僅僅是民生問題,不僅關(guān)乎著人們的身體健康,也涉及到國家的政治與經(jīng)濟(jì)當(dāng)中,食品安全現(xiàn)在是全球關(guān)注的問題,不健康食品的頻繁曝光讓人們對食品安全的關(guān)注越來越高,如果不能及時(shí)解決食品問題,民眾可能會對政府失望,采取一些激烈手段來抗議政府的不作為?,F(xiàn)在國家政府已經(jīng)把食品安全上升到與國家安全同樣的高度,加大對食品安全檢測的深度與打擊不法食品商的力度。
科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展為食品安全檢測帶來了更多先進(jìn)的技術(shù)和檢測儀器,但也因?yàn)榧夹g(shù)的發(fā)展而造成現(xiàn)在食品造假更加的隱秘難以被查出。經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展也帶來了科學(xué)技術(shù)的引進(jìn)與流出,食品安全技術(shù)也不再是單一模式,現(xiàn)在更加多元化,對食品中的危害成分的辨別更加容易,對于未知物質(zhì)的鑒定可以分析出其成分和特性。
現(xiàn)在分子生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的非常好,這也為食品安全檢測提供了很好的技術(shù)支持,分子生物學(xué)技術(shù)的特點(diǎn)是速測化、高技術(shù)化和便攜化等。生活水平的提高,人們也更加關(guān)注食品的質(zhì)量,所以快速、高校的檢測方法是現(xiàn)在食品安全檢測技術(shù)所需要研究的方向。傳統(tǒng)的食品安全檢測技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在社會發(fā)展的需要,一些生物學(xué)技術(shù)也越來越多的應(yīng)用在食品安全檢測上。
總結(jié):
從現(xiàn)在的食品安全檢測技術(shù)來看,快速檢測技術(shù)是未來科研的方向,也更能滿足民眾的需要。生物檢測技術(shù)在食品安全檢測中越來越重視,目前關(guān)于生物檢測技術(shù)也在向多元化方向發(fā)展,其中生物芯片技術(shù)是生物檢測技術(shù)中應(yīng)用在食品安全檢測中最常用的一種檢測方式。
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關(guān)鍵詞:現(xiàn)代食品檢測技術(shù);食品質(zhì)量與安全專業(yè);教學(xué)改革
作者簡介:李巧玲(1973-),女,河北石家莊人,河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院,副教授;李朝陽(1973-),男,河北石家莊人,河北科技大學(xué)理學(xué)院,副教授。(河北 石家莊 050018)
基金項(xiàng)目:本文系教育部、財(cái)政部第六批高等學(xué)校特色專業(yè)建設(shè)項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:TS1Z277)的研究成果。
中圖分類號:G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-0079(2012)05-0064-02
食品質(zhì)量與安全專業(yè)于2002年正式被教育部批準(zhǔn)為高校本科專業(yè),是一個(gè)比較新的專業(yè)?!艾F(xiàn)代食品檢測技術(shù)”是食品質(zhì)量與安全專業(yè)一門技術(shù)性和應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)必修課程。它主要由食品分析和儀器分析兩大部分組成。它最突出的特點(diǎn)是依靠高新技術(shù)和設(shè)備,按照國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),對食品原料、輔助材料、半成品以及成品的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn),以保證生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品;同時(shí),幫助生產(chǎn)部門開發(fā)新的食品資源,試制新的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,改革生產(chǎn)工藝,改進(jìn)產(chǎn)品包裝和貯運(yùn)技術(shù)等。因此,對于這門課程除了要求學(xué)生掌握食品檢測中的化學(xué)分析與儀器分析的基本原理外,還要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中學(xué)會一些大型儀器設(shè)備的基本操作技能。鑒于該課程涉及的科學(xué)理論體系較多,實(shí)踐性較強(qiáng),因此,在整個(gè)教學(xué)過程中我們注重理論聯(lián)系實(shí)際,對本課程理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩方面做了一些探索性的改革,以強(qiáng)化學(xué)生的基本能力培養(yǎng)和基本技能訓(xùn)練。
一、理論教學(xué)的改革
基礎(chǔ)理論知識是學(xué)好現(xiàn)代食品檢測技術(shù)的基礎(chǔ),是畢業(yè)生持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),也是做好食品檢測工作的前提。[1]該課程理論教學(xué)信息量相對較大,教學(xué)時(shí)數(shù)(64學(xué)時(shí))相對較少。在教學(xué)中我們科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容,擴(kuò)充應(yīng)用知識,充分采用現(xiàn)代化教學(xué)手段(主要是用動畫和多媒體等教學(xué)來增加動感和形象思維)活躍課堂氣氛,增大教學(xué)信息量,以便于學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)獲取更多的知識。
1.針對專業(yè)特點(diǎn)選擇教學(xué)內(nèi)容
食品質(zhì)量與安全專業(yè)主要是從化學(xué)、食品科學(xué)、生物學(xué)等三方面對學(xué)生的知識和基本實(shí)踐技能進(jìn)行培養(yǎng)。[2]從河北科技大學(xué)該專業(yè)學(xué)生的就業(yè)方向看,畢業(yè)后主要從事食品分析、動植物檢驗(yàn)檢疫以及質(zhì)量控制等方面的工作。這些工作中所涉及的檢測設(shè)備以紫外分光光度計(jì)、氣相色譜儀、高效液相色譜儀、原子吸收分光光度計(jì)等大型儀器設(shè)備為主。為此,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),我們著重講授了這些相關(guān)設(shè)備等的原理、基本結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法。對于那些在生產(chǎn)實(shí)踐中很少應(yīng)用,并應(yīng)用昂貴儀器的方法(如現(xiàn)代生物檢測技術(shù)、電子傳感檢測技術(shù)等),不作為授課的重點(diǎn)。[3]這樣就可以使學(xué)生把有限的精力投入到重點(diǎn)內(nèi)容的學(xué)習(xí)中,為學(xué)生今后的就業(yè)奠定基礎(chǔ)。
2.課堂教學(xué)中不斷引入新內(nèi)容,并加強(qiáng)專業(yè)英語術(shù)語的課堂導(dǎo)入
“現(xiàn)代食品檢測技術(shù)”是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科,其理論內(nèi)容涉及到許多大型儀器設(shè)備的原理及應(yīng)用等。由于分析技術(shù)及相應(yīng)的儀器設(shè)備發(fā)展較快,教材內(nèi)容難以做到及時(shí)更新,因此,我們在教學(xué)中不拘泥于現(xiàn)有教材,注重不斷引入最新內(nèi)容,將分析技術(shù)的最新發(fā)展和應(yīng)用引入教學(xué)內(nèi)容,使學(xué)生能及時(shí)掌握新的科研發(fā)展的動態(tài),拓寬知識面,掌握最新科技信息。讓學(xué)生更加了解“為什么要學(xué),學(xué)了有何用?”這一關(guān)鍵問題,體現(xiàn)本課程的應(yīng)用性特點(diǎn),調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)興趣。[4]
目前,我國很多大型儀器設(shè)備仍然依賴于進(jìn)口,鑒于大多數(shù)設(shè)備的操作界面均為英語版,所以,掌握一定的英語術(shù)語是必須的。為了讓學(xué)生掌握大型儀器設(shè)備分析和操作方法,我們在課堂教學(xué)中重視英語專業(yè)術(shù)語的自然導(dǎo)入,有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有關(guān)大型儀器分析設(shè)備英文文獻(xiàn)的閱讀訓(xùn)練,使學(xué)生在不知不覺中掌握該設(shè)備涉及的英語詞匯、術(shù)語及相關(guān)的一些知識等,從而使教學(xué)形式、學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容更多樣化,[5]并為后面的實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定良好的基礎(chǔ)。
3.與實(shí)際案例相結(jié)合,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性
在教學(xué)過程中,我們積極引導(dǎo)學(xué)生把課堂所學(xué)的基本理論知識與當(dāng)前的社會熱點(diǎn)事件有機(jī)結(jié)合起來,以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如,2005年的蘇丹紅事件、2008 年的三聚氰胺事件、2011年的“瘦肉精”事件、“毒豆芽”事件等食品安全事件,對我國整個(gè)食品行業(yè)產(chǎn)生了嚴(yán)重的沖擊。我們在講授“現(xiàn)代食品檢測技術(shù)”課程時(shí),圍繞食品中蘇丹紅、三聚氰胺、瘦肉精等的危害及相應(yīng)的檢測方法進(jìn)行相關(guān)知識的講解,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使他們更加明確學(xué)習(xí)本課程的目的。
4.豐富教學(xué)手段,增強(qiáng)理論教學(xué)的直觀性和應(yīng)用
現(xiàn)代食品檢測技術(shù)涉及的分析儀器較多,并且大多數(shù)儀器價(jià)格昂貴,制作復(fù)雜,僅在少數(shù)高等學(xué)校和較大的科研單位才能見到。盡管近年來,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使一些儀器設(shè)備的體積越來越小型化,價(jià)格也越來越便宜,但高等學(xué)校中擁有的儀器設(shè)備仍然相對比較貧乏。[6]針對這種情況,為了配合教學(xué),充分調(diào)動學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性,我們開發(fā)了現(xiàn)代食品檢測技術(shù)的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)課件。對于基本概念、基本理論等用動態(tài)循環(huán)字幕的方式給出;對于難理解的抽象理論使用動畫并加以輔助講解,力求做到直觀、具體,易于接受;對于儀器內(nèi)部構(gòu)造、工作原理及流程等采用實(shí)物影像資料或解剖圖表示,并輔以動畫和講解,能夠直觀、具體地反映儀器的結(jié)構(gòu)和性能;對于儀器的應(yīng)用,采用實(shí)例分析,并對儀器的應(yīng)用范圍、樣品的要求做詳細(xì)的介紹。教師在課堂上可根據(jù)課程進(jìn)度和內(nèi)容,進(jìn)入課件的相應(yīng)部分,通過該課件中的多媒體信息,最大限度地展示教學(xué)內(nèi)容,給學(xué)生耳目一新的感覺,使教學(xué)生動、有趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和自覺性。另外,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)條件達(dá)不到等因素的限制,致使一些實(shí)驗(yàn)課開設(shè)不了。CAI課件的應(yīng)用既彌補(bǔ)了這些方面的不足,又開闊了學(xué)生的視野。
二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革
“現(xiàn)代食品檢測技術(shù)”是一門應(yīng)用學(xué)科,它主要由理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩大部分組成。學(xué)生通過基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),結(jié)合一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練和強(qiáng)化,最終能達(dá)到借助資料和已掌握的實(shí)驗(yàn)技能,從事食品分析檢驗(yàn)工作的目的。在當(dāng)今激烈的市場競爭環(huán)境中,大學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)技能和現(xiàn)場工作能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。因此,“現(xiàn)代食品檢測技術(shù)實(shí)驗(yàn)”在整個(gè)課程中的地位舉足輕重,這直接關(guān)系到學(xué)生能否在有限的時(shí)間內(nèi)掌握更多、更扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)“真功夫”,能否經(jīng)受住社會這個(gè)大“熔爐”的考驗(yàn)等問題。經(jīng)過近五年的教學(xué)實(shí)踐,我們對實(shí)驗(yàn)教學(xué)亦進(jìn)行了一些有益的改革和探索。
1.增加設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)比重,鼓勵(lì)創(chuàng)新
在以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通常以“驗(yàn)證型”實(shí)驗(yàn)為主。實(shí)驗(yàn)操作步驟均由實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書給出,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課上經(jīng)過一番“驗(yàn)證”后,交上一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告就算完成任務(wù)。這種教學(xué)方式對學(xué)生主動思考問題和解決問題能力的培養(yǎng)非常不利。為有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自主研究能力,我們增加了許多“設(shè)計(jì)型”實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)課開始前,我們先要全面動員,讓學(xué)生了解以后實(shí)驗(yàn)的大體內(nèi)容以及實(shí)驗(yàn)的整體安排情況,讓他們知道哪些實(shí)驗(yàn)是“驗(yàn)證型”的,哪些實(shí)驗(yàn)是“設(shè)計(jì)型”的,他們應(yīng)該在哪些方面提前做準(zhǔn)備等。
學(xué)生在完成“設(shè)計(jì)型”實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)必須查閱資料,了解所測產(chǎn)品的性質(zhì),結(jié)合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)等明確所測定的指標(biāo)和使用的方法。對于運(yùn)用大型儀器設(shè)備的項(xiàng)目,如果改變操作條件,學(xué)生應(yīng)該充分論證并報(bào)告管理人員和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師,在確認(rèn)無危險(xiǎn)無損害的前提下可以探索。例如,在做“食品中酸度的測定”這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),我們讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)。學(xué)生所選取的實(shí)驗(yàn)材料各不相同,有的學(xué)生要測定醋中的酸,有的學(xué)生要測定葡萄酒中的有機(jī)酸,還有的同學(xué)要測定飲料、乳品中的酸……所用的方法和設(shè)備也各不相同,有的學(xué)生要用酸度計(jì),有的學(xué)生要用高效液相色譜儀,還有的學(xué)生想用酸堿滴定的方法等。為了保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,這要求實(shí)驗(yàn)員和指導(dǎo)老師在學(xué)生交上“設(shè)計(jì)型”實(shí)驗(yàn)方案后要立即著手準(zhǔn)備。盡管“設(shè)計(jì)型”實(shí)驗(yàn)無形中會增加教師的很多負(fù)擔(dān),但是這種形式對培養(yǎng)學(xué)生的自主精神、創(chuàng)新意識及提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識的能力有良好的促進(jìn)作用,為學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)提供了空間和保證。甚至有的同學(xué)在完成了自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)后會有一種成就感,這大大提高了他們學(xué)習(xí)這門課的興趣和信心。
2.抓好預(yù)習(xí),改革實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫形式
預(yù)習(xí)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。[7]我們要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前交上預(yù)習(xí)報(bào)告,由教師檢查預(yù)習(xí)報(bào)告并計(jì)入到最后成績之中。同時(shí)教師在講解實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、關(guān)鍵步驟及注意事項(xiàng)時(shí),通過提問等形式,檢查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)實(shí)際了解的情況,調(diào)動學(xué)生做預(yù)習(xí)報(bào)告的積極性,使他們在實(shí)驗(yàn)前做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,由教師檢查學(xué)生原始數(shù)據(jù)并簽名后,學(xué)生才能離開實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生在上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí),必須附上有相關(guān)教師簽名的原始記錄數(shù)據(jù)。由于不同學(xué)生的原始記錄數(shù)據(jù)不同,這樣可有效地杜絕部分學(xué)生在課后抄襲他人實(shí)驗(yàn)報(bào)告的情況。
3.結(jié)合最新研究成果,不斷更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
隨著社會的發(fā)展,一些食品安全事件時(shí)有發(fā)生。我們在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面也積極把實(shí)驗(yàn)與社會熱點(diǎn)事件有機(jī)結(jié)合起來,及時(shí)更新實(shí)驗(yàn)講義。例如,結(jié)合“染色饅頭”事件、蘇丹紅事件、三聚氰胺事件等,我們在“現(xiàn)代食品檢測技術(shù)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中安排了“食品中添加劑的測定”、“奶粉中假蛋白的測定”等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。2011年3月,衛(wèi)生部正式公告,自2011年5月1日起,禁止在面粉生產(chǎn)中添加過氧化苯甲酰、過氧化鈣等增白劑。根據(jù)這種情況,我們根據(jù)國家頒布的檢測方法亦及時(shí)更新了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并及時(shí)向?qū)W生做介紹,為他們零距離走向工作崗位做好充分準(zhǔn)備。我們認(rèn)為適當(dāng)增加這類實(shí)驗(yàn)不僅能夠使學(xué)生更好地適應(yīng)食品檢驗(yàn)技術(shù)發(fā)展的需要,而且能讓他們更及時(shí)了解本學(xué)科發(fā)展前沿的信息和技術(shù),滿足社會的需求。
三、完善理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核
“現(xiàn)代食品檢測技術(shù)”理論與實(shí)驗(yàn)的考核打破了原有的“平時(shí)成績+考試成績”的模式。理論教學(xué)考核主要采用“學(xué)習(xí)心得論文+平時(shí)成績+筆試成績”的方法。筆試考試中減少死記硬背的內(nèi)容,重點(diǎn)考查學(xué)生對基本知識的理解和對已學(xué)內(nèi)容的靈活應(yīng)用能力,其成績占總成績的70%;平時(shí)成績通過“考勤+課堂提問+作業(yè)完成情況”等進(jìn)行評定,占總成績的20%;學(xué)習(xí)心得論文占總成績的10%。
實(shí)驗(yàn)考核采用“平時(shí)成績+預(yù)習(xí)報(bào)告+實(shí)驗(yàn)報(bào)告+實(shí)驗(yàn)操作考核”相結(jié)合的方式。平時(shí)成績占35%,主要從學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的表現(xiàn)等各個(gè)角度進(jìn)行評價(jià),同時(shí)加強(qiáng)教師在實(shí)驗(yàn)過程中的巡視,以便對學(xué)生能達(dá)到客觀評價(jià)。預(yù)習(xí)報(bào)告占15%,主要看學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告是否完整,對實(shí)驗(yàn)中可能發(fā)生的問題是否進(jìn)行了認(rèn)真的思考。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占20%,從側(cè)面來評價(jià)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。實(shí)驗(yàn)操作考核占30%,所考題目由學(xué)生抽紙條決定。盡管這部分所占比例不大,但如果學(xué)生操作不及格,則實(shí)驗(yàn)部分被判定不及格。通過全面考核學(xué)生,給他們較客觀、公正的成績,讓他們真正掌握實(shí)驗(yàn)技能,達(dá)到教書育人、提高教學(xué)質(zhì)量的目的。
四、結(jié)束語
當(dāng)前食品安全問題越來越受到人們的關(guān)注,社會對食品檢測工作的重視前所未有?!艾F(xiàn)代食品檢測技術(shù)”在食品科學(xué)的研究中是不可缺少的手段。尤其在食品加工、食品安全性評價(jià)及新產(chǎn)品的開發(fā)等方面起著“眼睛”的作用。它對保證食品質(zhì)量,監(jiān)督各部門各企業(yè)在食品安全方面嚴(yán)格把關(guān)起了重大作用。為了能培養(yǎng)出更多能及時(shí)適應(yīng)今后食品安全檢測發(fā)展需要的高級專門人才,我們在教學(xué)過程中充分運(yùn)用各種教學(xué)方法和手段,不斷補(bǔ)充新知識,強(qiáng)化操作技能,不但提高了教學(xué)質(zhì)量,而且提高了學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性和興趣。
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關(guān)鍵詞 酶法快速檢測技術(shù);蔬菜;農(nóng)藥殘留;原理;問題;對策
中圖分類號 TS207.7;TS207.5+3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)14-0274-01
蔬菜是與人們?nèi)粘I蠲懿豢煞值霓r(nóng)產(chǎn)品之一,其質(zhì)量安全直接關(guān)系到人民群眾的生命安全和健康。我國政府和有關(guān)部門一直高度重視蔬菜安全問題。同時(shí),農(nóng)藥在蔬菜、水果中的殘留問題也引起了人們的普遍關(guān)注。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),全國每年發(fā)生農(nóng)藥中毒事件逾10萬例,死亡3 200人。因此,為了確保廣大人民群眾的蔬菜食用安全,采取有效的手段對蔬菜質(zhì)量安全進(jìn)行監(jiān)測顯得尤為重要。
目前,農(nóng)藥殘留檢測方法大致q可分為三大類:第1類是生物測定法(bioassay),第2類是化學(xué)分析法(chemical analysis),第3類是兼生物及化學(xué)的免疫分析法和生化檢測法。由于蔬菜、水果類鮮食農(nóng)產(chǎn)品保存時(shí)間相對較短的特點(diǎn),目前常用的方法是生化檢測法中的快速檢測技術(shù)——酶法。
1 酶法快速檢測技術(shù)的作用原理以及優(yōu)缺點(diǎn)
1.1 有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯農(nóng)藥的作用機(jī)理
昆蟲神經(jīng)中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中乙酰膽堿酶的活性被有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥抑制,使乙酰膽堿積累,影響正常傳導(dǎo),導(dǎo)致昆蟲中毒而死。它能與昆蟲或人體中的酶(酯酶、膽堿脂酶)分子中的絲氨酸上的羥基牢固地結(jié)合,從而強(qiáng)烈地抑制酯酶和膽堿脂酶的活性。以有機(jī)磷農(nóng)藥為例,有機(jī)磷農(nóng)藥與膽堿酯酶結(jié)合,阻礙膽堿酯酶分解乙酰膽堿,導(dǎo)致神經(jīng)肌接頭和體內(nèi)其他部位乙酰膽堿的過量積聚,神經(jīng)中毒癥狀繼而發(fā)生。
1.2 酶法快速檢測農(nóng)藥殘留的作用原理與具體應(yīng)用
從生物化學(xué)的角度看,一方面,有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯農(nóng)藥與乙酰膽堿是競爭性作用于膽堿酯酶,即膽堿酯酶可以與乙酰膽堿結(jié)合,催化乙酰膽堿生成乙酰和膽堿;另一方面,若膽堿酯酶與有機(jī)磷農(nóng)藥結(jié)合,會阻斷反應(yīng)[1-4]。因此,利用膽堿酯酶的催化反應(yīng)的抑制法,設(shè)計(jì)一種檢測方法,即通過顏色的變化快速檢測有機(jī)磷農(nóng)藥和氨基甲酸酯農(nóng)藥的殘留[1,5]。因此,酶法是利用某種酶受影響的程度反映農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥的殘留量。如將乙酰膽堿脂酶(AchE)置于薄層色譜板、紙片或者,當(dāng)乙酰膽堿脂酶(AchE)與樣品混合并提供合適條件時(shí),酶促使底物進(jìn)行反應(yīng),產(chǎn)物本身具有顏色或通過顯色劑顯色;而若樣品中有農(nóng)藥殘留時(shí),可抑制酶活性,導(dǎo)致底物不反應(yīng)而無產(chǎn)物,故不顯色。目前利用此原理已開發(fā)出相應(yīng)的各種速測卡和速測儀,如速測儀法(酶抑制分光光度法)、農(nóng)藥速測卡法(酶抑制顯色紙片法)[4,6]。
1.3 酶法快速檢測技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)
1.3.1 優(yōu)點(diǎn)。整個(gè)檢測過程最多需20 min,簡單方便,快捷。
1.3.2 缺點(diǎn)。酶試劑易失活,導(dǎo)致反應(yīng)不穩(wěn)定,重復(fù)性不好,檢測結(jié)果誤差較大,實(shí)際應(yīng)用中的確認(rèn)率為60%~70%[1,7-10]。需要對檢測人員進(jìn)行專門培訓(xùn)。
2 使用酶法快速檢測技術(shù)的常見問題
2.1 空白值偏小
比色時(shí)記載的空白3 min前后吸光值差值在0.3~0.8為好,如果空白吸光值低于0.3,主要有2個(gè)原因:一是酶活性不夠;二是溫度太低。
2.2 檢測結(jié)果中抑制率為負(fù)值
酶分解底物,分解物與顯色劑結(jié)合的過程很快,檢測員稍有耽擱或技術(shù)不熟練都會產(chǎn)生人為誤差,導(dǎo)致抑制率為負(fù)值。究其原因主要如下:一是操作人員操作不熟練造成的系統(tǒng)誤差;二是檢查酶失去活性;三是樣品無農(nóng)藥檢出。
2.3 假陰性與假陽性
假陽性、假陰性可能會由于反應(yīng)過程中化學(xué)、物理干擾而發(fā)生[5-8]。假陰性即表現(xiàn)出無農(nóng)藥殘留的假象,而這種假象是由于某些農(nóng)藥對酶抑制作用很小或無作用而導(dǎo)致的。因?yàn)槊富钚越档突蚴Щ睿孜锊慌c之反應(yīng),從而不能被水解,無法與顯色劑結(jié)合顯色,即為假陽性[1-7]。
2.4 樣品吸光值偏高
主要是由于反應(yīng)中化學(xué)、物理的干擾以及樣品顏色深,使透過光被額外的吸收或被散色,透光率變小,吸光度表現(xiàn)為數(shù)值增大[5]。
3 對策
3.1 定期維護(hù)、校準(zhǔn)儀器,加強(qiáng)檢測人員的技術(shù)培訓(xùn)
每年或儀器維修后應(yīng)進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn),確保儀器穩(wěn)定性;加強(qiáng)對檢測人員的業(yè)務(wù)知識和檢測技能培訓(xùn),規(guī)范試驗(yàn)操作,如:提取液的量取、試劑的添加要準(zhǔn)確,比色前后3 min的時(shí)間要卡準(zhǔn),以確保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性[11]。
3.2 規(guī)范操作,科學(xué)使用、保存酶
該方法檢測過程中,所用水建議使用蒸餾水。電子天平在使用前應(yīng)注意檢查水平儀中的水泡是否置于正中,所要稱量的物品必須放在稱量容器中或稱量紙上,千萬不能直接把物品放在稱量盤上。不能用水沖洗所需檢測的蔬菜樣品的可食部分,若其沾有泥土或水時(shí),可用干凈毛巾擦,再切碎,用四分法稱量。樣品加入底物后應(yīng)立即上儀器檢測,盡量縮短操作時(shí)間,否則空白值變小。嚴(yán)格控制檢測環(huán)境溫、濕度,尤其是溫度應(yīng)控制在20~25 ℃,確保酶的活性。酶的種類、活性、純度、貯存以及酶的濃度都會對測試結(jié)果造
(下轉(zhuǎn)第276頁)
(上接第274頁)
成很大影響[4-5],應(yīng)嚴(yán)格控制試劑保存條件。夏季,酶、底物、顯色劑易變質(zhì)失效,應(yīng)對配制過的溶液分裝,即取即用[1,10]。需在0~5 ℃下保存顯色劑、底物、解凍后的酶。酶粉必須在冰箱的冷凍層保存,使用時(shí)再溶解。解凍后的酶最好在1周內(nèi)用完,如果當(dāng)時(shí)用不完還需重新冷凍,反復(fù)解凍不能超過2次[11-13]。
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