□ 胡松楠 珠海出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心
食品行業(yè)真菌毒素快速檢測方法研究進展分析
□ 胡松楠 珠海出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心
近年來,隨著人們健康意識的不斷加強,食品安全問題備受我國居民的關注,并得到我國政府部門的重視,尤其是食品行業(yè)容易致病的真菌霉素,其作為食品安全問題引發(fā)的重要源頭之一,及時被檢測出才能有效避免食品安全問題,故研究食品行業(yè)真菌毒素快速檢測方法尤為必要。本文分別闡述了免疫學快速檢測方法、分子生物學快速檢測方法以及生物傳感器快速檢測方法,以期為食品行業(yè)檢測人員提供參考。
食品行業(yè);真菌毒素;快速檢測方法;進展
隨著全球經(jīng)濟的飛速發(fā)展,經(jīng)濟全球化趨勢日益明顯,食品行業(yè)在全球化經(jīng)濟的影響下獲得全面發(fā)展,同時,人們對于食品行業(yè)的產(chǎn)品質量也提出了更高的要求。食品安全問題作為全球各國關注的熱點問題,得到各個國家的重視。相關資料顯示,近年來世界各國發(fā)生的食物導致的疾病,大部分是食品中包含的真菌毒素引發(fā)的,故食品行業(yè)真菌毒素的防控成為控制食源疾病的關鍵點。目前,我國已將食品安全置于重要的位置,因而選擇出適宜的快速檢測方法至關重要[1]。
酶聯(lián)免疫吸附快速檢測法重在標記選定的酶物質,借助標記酶的催化效能,將底物進行全面催化,在最大程度上放大信號源,進而實現(xiàn)快速靈活檢測食品中真菌毒素的目的。在食品行業(yè)真菌毒素整個快速檢測過程中,積極利用抗體與抗原之間的不同特質,將酶置于抗體與抗原之間,并確保待測真菌毒素量與引入酶量達到一定比例,當?shù)孜镌诿傅拇呋饔孟芦@得產(chǎn)生物的量與待測菌形成一定的關系時,只需要對產(chǎn)生物的量進行檢測,便能定量定性地檢測出待測食品中的真菌毒素。該快速檢測法具備靈敏度高、操作便捷等特點,因此經(jīng)常被用于食品行業(yè)真菌毒素的檢測工作中,并能夠獲得較為精準的檢測結果[2]。
熒光免疫快速檢測法起源較早,其經(jīng)歷了較長的發(fā)展與完善期間,且日益趨向于成熟。該快速檢測法重在依托熒光活性分子作為標記物,將標記物置于抗體與抗原等標記對象上,在免疫現(xiàn)象形成后,借助標記物特有的熒光信號反映出待測物的真菌毒素含量。該快速檢測法具有直觀可視、效果準確等特點,其具備較為廣闊的應用前景。
免疫膠體金標記快速檢測法,其利用抗體與抗原之間存在的不同特性作為檢測原理,通過抗體與抗原作用使得膠體金變色,進而獲得待測真菌毒素類型與數(shù)量的檢測結果。目前,免疫膠體金標記快速檢測法主要包括膠體金免疫層析法及光鏡染色法以及斑點金免疫滲透法。該快速檢測法將標記、層析與免疫檢測有機結合于一體,形成了更為全面科學的新型快速檢測方法。
在利用免疫膠體金標記快速檢測法檢測食品行業(yè)真菌毒素時,首先將抗原物質置于樣膜上,使得抗原物質與膠體金標記抗體相結合,在吸水材質的作用下沿著試條推進,行至檢測線時由于抗原與抗體的特異性形成膠體金顆粒下沉,致使檢測線呈現(xiàn)紅色狀態(tài)。為與抗原結合的抗體繼續(xù)沿著試條展開直至對照線處,與對照線上的抗體結合并形成膠體金顆粒沉積,致使對照線呈現(xiàn)紅色狀態(tài),此時出現(xiàn)雙紅線現(xiàn)象,說明待檢測的食品樣品含有膠體金標記的抗原真菌毒素。如果檢測試條上只顯示一條紅色,則說明食品樣品不含有目標真菌毒素。
免疫磁珠快速檢測法,其運用免疫反應與磁性分離相結合的原理,構建出免疫學快速檢測體系。該快速檢測法將抗體周圍包上磁珠,將包裹后的抗體與抗原進行特異性反應,進而識別分離出目標真菌毒素。該類快速檢測法具備歷時短、靈敏性強、特異性高等特點,全面縮短了食品真菌毒素的檢測時間,精簡了傳統(tǒng)繁瑣的檢測程序,因而在食品行業(yè)真菌毒素檢測工作中得到廣泛應用[3]。
聚合酶鏈式反應技術最早發(fā)明于20世紀中后期,該技術經(jīng)過不斷發(fā)展現(xiàn)已日趨完善。該快速檢測技術在反復應用中突顯出操作便捷、特異性強、重復方便、靈敏性高等優(yōu)點。聚合酶鏈式反應技術屬于染色體體外復制技術,其依靠放大復制的染色體,獲得大量目標互補的染色體片段,從而實現(xiàn)染色體的批量復制。聚合酶鏈式反應快速檢測法基本原理分為三個部分:首先,將確定的染色體模板進行加熱;其次,將染色體模板冷卻,并將其與引物互補序列配對結合;最后,給予適宜溫度讓引物延展。通過這一系列過程的重復操作,基因獲得快速擴增。該快速檢測法在食品行業(yè)真菌毒素檢測中應用非常廣泛,效果較理想。
連接酶鏈式反應技術最早研發(fā)于20世紀末,該技術經(jīng)過反復研究試驗逐漸投入各個領域的應用中,并獲得相應的成效。該快速檢測法充分依據(jù)堿基互補配對原理,借助染色體連接酶的催化鏈接作用,將確定的模板染色體互補的相鄰兩個寡核苷酸鏈進行鏈接,使得染色體片段迅速增加,實現(xiàn)目標染色體的大量復制,進而實現(xiàn)食品樣品中目標真菌毒素的快速檢測。
21世紀初,環(huán)介導等溫擴增技術首次被提出,該技術依托4種特殊引物,針對靶序列上6個獨立區(qū)域進行特異性識別,借助染色體聚合酶的鏈接置換活性,經(jīng)過相應的鏈接置換反應,實現(xiàn)靶序列的迅速增長。對于環(huán)介導等溫擴增快速檢測法,其在食品行業(yè)真菌毒素檢測中具備兩個階段。第一階段,利用外部引物培養(yǎng)出大量的內部引物依托的模板;第二階段,利用內部引物引導靶基因片段,并形成靶基因片段的有機合成。該快速檢測法能夠在較短時間內實現(xiàn)數(shù)以千倍的增幅。同時,該快速檢測法顯現(xiàn)出便捷省力、簡單易操作、特異性較強、反應靈敏等優(yōu)點,因而經(jīng)常被應用于食品行業(yè)真菌毒素的快速檢測[4]。
滾動環(huán)式擴增技術屬于新型的恒溫狀態(tài)下核酸增長技術,其原理與噬菌體復制過程相似,選擇的模板為環(huán)形染色體,選擇與部分模板染色體互補的較短染色體引物,經(jīng)過酶的催化作用,將脫氧核苷酸轉變成為包含大量能與模板互補的單鏈染色體片段,從而實現(xiàn)靶核酸基因數(shù)量以及型號的擴增。應用滾動環(huán)式擴增快速檢測法對食品樣品進行真菌毒素檢測時,其可以選擇與模板染色體序列完全一致的引物,經(jīng)過酶的催化作用,實現(xiàn)染色體序列的復制延伸,將其產(chǎn)物作為檢測的模板,進而快速有效、準確可靠地檢測出食品樣品中是否含有待檢測的真菌毒素,以及含有真菌毒素的類型及數(shù)量。
生物傳感器技術,即將抗體、核酸、酶等生物原有的識別元素轉換成光、熱以及電等可感知信號,從而建構出直觀、全方位分析致病菌的檢測體系,如熒光標記抗體結合流體細胞技術、細胞檢測傳感器等。該快速檢測法常用于檢測沙門氏菌、大腸桿菌、李斯特菌以及金黃色葡萄球菌等真菌毒素。生物傳感器快速檢測法較之其他食品行業(yè)真菌毒素檢測法,其反應更加靈敏、選擇面更大、穩(wěn)定性更佳、成本更低,且能夠適應復雜的反應體系,能夠進行連續(xù)檢測活動。
傳統(tǒng)的食品行業(yè)真菌毒素檢測方法現(xiàn)已無法有效完成檢測任務,因此,我們需要掌握先進的食品行業(yè)真菌毒素快速檢測方法。通過研究分析,不難發(fā)現(xiàn)免疫學快速檢測方法、分子生物學快速檢測方法以及生物傳感器快速檢測方法,能夠快捷、簡便、靈敏、高效地完成檢測任務,故具有極大的研究與推廣應用價值。
[1]周思,肖小華,李攻科.食品安全快速檢測方法的研究進展[J].色譜,2011(7):580-586.
[2]梁祈.中成藥和保健食品中添加鹽酸西布曲明的快速檢測和確證方法研究[D].廣州:南方醫(yī)科大學,2009(5):43-44.
[3]夏春龍.糧食及其制品中真菌毒素快速檢測技術研究進展[J].糧油食品科技, 2013(3):77-79.
[4]袁景,郭小玉,楊天溪,等.基于光譜技術的食品中常見真菌毒素的快速檢測研究進展[J].上海師范大學學報:自然科學版,2015(5):571-578.
胡松楠(1982—),男,天津人,碩士,工程師。研究方向:食品安全檢驗。