李曉萌 周長(zhǎng)民

摘要：MALDI-TOF MS技術(shù)是一種新型工具，可以使用該工具來(lái)檢測(cè)生物大分子，具有較多優(yōu)勢(shì)，如準(zhǔn)確性較高、通量較高、所需成本較低等。然而，在食品微生物檢測(cè)方面，該技術(shù)仍存在一定的不足。基于此，本文對(duì)MALDI-TOF MS技術(shù)進(jìn)行了分析，對(duì)MALDI-TOF MS技術(shù)在食品微生物檢測(cè)方面的應(yīng)用進(jìn)行了探討，希望能幫助到相關(guān)人士。

關(guān)鍵詞：MALDI-TOF MS技術(shù)；微生物檢測(cè)；飛行時(shí)間質(zhì)譜

引言：

最近幾年以來(lái)，MALDI-TOF MS技術(shù)取得較快發(fā)展，其是一種軟電離技術(shù)方法，MALDI-TOF MS技術(shù)的出現(xiàn)，促使傳統(tǒng)的質(zhì)譜技術(shù)得以變革，MALDI-TOF MS技術(shù)可篩選生物大分子（如多肽以及蛋白質(zhì)等）的高通量，亦可對(duì)寡核苷酸與基因多態(tài)性進(jìn)行分析，該技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)打碎分子；可檢測(cè)的范圍較寬，最大范圍可達(dá)400kDa；可對(duì)混合物進(jìn)行檢測(cè)；對(duì)鹽有著較強(qiáng)的容忍性。因此，MALDI-TOF MS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于多方面，如蛋白子組學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)等。

1. MALDI-TOF MS技術(shù)原理

MALDI-TOF MS技術(shù)由MALDOI技術(shù)以及TOF MS（飛行時(shí)間質(zhì)譜）組合而成。對(duì)于MALDOI技術(shù)而言，其原理主要基于基質(zhì)與待測(cè)物的混合，并且包圍基質(zhì)，通過(guò)共結(jié)晶薄膜，由于待測(cè)物濃度低于基質(zhì)濃度，絕大部分激光能量被基質(zhì)分子吸收，立刻轉(zhuǎn)變至氣態(tài)，促使基質(zhì)離子的形成，在基質(zhì)離子與待測(cè)物碰撞的過(guò)程中，待測(cè)物被離子化，在此過(guò)程中，高分子并不會(huì)斷裂，常常只形成分子、離子或者其多聚體。對(duì)于TOF MS原理而言，是基于飛行距離以及加速電壓，待測(cè)物質(zhì)的m/z（m表示待測(cè)物質(zhì)的質(zhì)子數(shù)，z表示待測(cè)物質(zhì)的電荷數(shù)）與飛行時(shí)間的平方成正比例關(guān)系。在電場(chǎng)的作用下，生物大分子以較快的速度通過(guò)飛行管道，依據(jù)達(dá)到的離子數(shù)目與檢測(cè)時(shí)間，得到峰強(qiáng)度值的圖譜，以此被分析器檢測(cè)。

2. MALDI-TOF MS技術(shù)在食品微生物檢測(cè)方面的應(yīng)用

最近幾年以來(lái)，MALDI-TOF MS技術(shù)被應(yīng)用于鑒定微生物，MALDITOF MS技術(shù)具有較強(qiáng)的鑒定優(yōu)勢(shì)，比如細(xì)菌、真菌等。SENG P等對(duì)1660個(gè)菌株進(jìn)行了鑒定，把單克隆直接點(diǎn)在靶板上，一個(gè)單克隆點(diǎn)4個(gè)靶點(diǎn)，若兩個(gè)或者兩個(gè)以上靶點(diǎn)鑒定值可信，則表明該鑒定有效?；趦蓚€(gè)靶點(diǎn)，結(jié)果僅有260個(gè)單克隆沒(méi)有得到鑒定，通過(guò)將剩余兩個(gè)靶點(diǎn)閱讀，則所有單克隆得到鑒定。通過(guò)該研究，有效說(shuō)明了MALDITOF MS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：通過(guò)該技術(shù)，鑒定正確率可高于96%，其中85%是對(duì)種水平的鑒定，剩下10%是對(duì)屬的鑒定，有2.8%菌株不能鑒定，雖然剩下的1.7%菌株有著較高的鑒定分值，但是鑒定結(jié)果是不正確的。另外，通過(guò)研究表明，該技術(shù)類(lèi)似于革蘭氏染色，可將MALDI-TOF MS技術(shù)作為鑒定微生物的首步。通過(guò)這些研究成果，表明在實(shí)驗(yàn)室中，MALDI-TOF MS技術(shù)有著重要地位。VAN VEEN V等的實(shí)驗(yàn)方法類(lèi)似于SENG P的，針對(duì)于鑒定不出來(lái)的菌株，添加了提取步驟，增加2個(gè)靶點(diǎn)來(lái)識(shí)別菌株。通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知，鑒定菌株的正確率高達(dá)97%，其中92%是對(duì)種的鑒定，5.1%是對(duì)屬的鑒定。通過(guò)該項(xiàng)工作，總共鑒定了61株酵母菌，這些酵母菌分布在13個(gè)種以及8個(gè)屬，對(duì)種鑒定的正確率達(dá)到85.2%，對(duì)屬鑒定的正確率達(dá)到96.7%。通過(guò)這項(xiàng)研究成果，證明MALDI-TOF MS技術(shù)非常有效，比較適用檢測(cè)高通量樣品，同時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員強(qiáng)調(diào)了對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)充的必要，以及強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)庫(kù)的不完整。

MALDI-TOF MS技術(shù)提供了鑒定微生物的方式，且該鑒定方式具有快速、廉潔以及高通量等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于細(xì)菌污染的樣品，無(wú)需通過(guò)任何處理，依據(jù)蛋白圖譜，就可對(duì)存在的細(xì)菌進(jìn)行鑒定。這表明MALDI-TO MS的寬譜定量得到了初步的嘗試。在MALDITOF MS領(lǐng)域，我國(guó)取得了較快發(fā)展，一些具有生產(chǎn)能力以及自主研發(fā)能力的企業(yè)，皆推出了企業(yè)自己的產(chǎn)品，研發(fā)數(shù)種新型應(yīng)用，構(gòu)建特色數(shù)據(jù)庫(kù)，相信在不久的將來(lái)，隨著聯(lián)合使用各種鑒定技術(shù)，或者突破自身技術(shù)，一定能對(duì)混合菌進(jìn)行檢測(cè)，或者是直接檢測(cè)微生物樣品。MALDI-TOF MS有希望成為首個(gè)由我國(guó)企業(yè)掌握應(yīng)用的通用型質(zhì)譜儀。

結(jié)論：

通過(guò)以上的分析可以得知，MALDI-TOF MS技術(shù)類(lèi)似于革蘭氏染色，可將該技術(shù)作為鑒定微生物的首步，不需要事先使用革蘭氏進(jìn)行染色，非常適用檢測(cè)高通量樣品；對(duì)于細(xì)菌污染的樣品，無(wú)需通過(guò)任何處理，借助于蛋白圖譜，就可對(duì)存在的細(xì)菌進(jìn)行鑒定；MALDI-TOF MS技術(shù)是一種新型工具，可以使用該工具來(lái)檢測(cè)生物大分子，具有高通量、低成本等優(yōu)勢(shì)。