□ 胡松楠 珠海出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心
食品行業(yè)真菌毒素快速檢測(cè)方法研究進(jìn)展分析
□ 胡松楠 珠海出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心
近年來(lái),隨著人們健康意識(shí)的不斷加強(qiáng),食品安全問(wèn)題備受我國(guó)居民的關(guān)注,并得到我國(guó)政府部門(mén)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(wèn)題引發(fā)的重要源頭之一,及時(shí)被檢測(cè)出才能有效避免食品安全問(wèn)題,故研究食品行業(yè)真菌毒素快速檢測(cè)方法尤為必要。本文分別闡述了免疫學(xué)快速檢測(cè)方法、分子生物學(xué)快速檢測(cè)方法以及生物傳感器快速檢測(cè)方法,以期為食品行業(yè)檢測(cè)人員提供參考。
食品行業(yè);真菌毒素;快速檢測(cè)方法;進(jìn)展
隨著全球經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)日益明顯,食品行業(yè)在全球化經(jīng)濟(jì)的影響下獲得全面發(fā)展,同時(shí),人們對(duì)于食品行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量也提出了更高的要求。食品安全問(wèn)題作為全球各國(guó)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題,得到各個(gè)國(guó)家的重視。相關(guān)資料顯示,近年來(lái)世界各國(guó)發(fā)生的食物導(dǎo)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(guān)鍵點(diǎn)。目前,我國(guó)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(cè)方法至關(guān)重要[1]。
酶聯(lián)免疫吸附快速檢測(cè)法重在標(biāo)記選定的酶物質(zhì),借助標(biāo)記酶的催化效能,將底物進(jìn)行全面催化,在最大程度上放大信號(hào)源,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速靈活檢測(cè)食品中真菌毒素的目的。在食品行業(yè)真菌毒素整個(gè)快速檢測(cè)過(guò)程中,積極利用抗體與抗原之間的不同特質(zhì),將酶置于抗體與抗原之間,并確保待測(cè)真菌毒素量與引入酶量達(dá)到一定比例,當(dāng)?shù)孜镌诿傅拇呋饔孟芦@得產(chǎn)生物的量與待測(cè)菌形成一定的關(guān)系時(shí),只需要對(duì)產(chǎn)生物的量進(jìn)行檢測(cè),便能定量定性地檢測(cè)出待測(cè)食品中的真菌毒素。該快速檢測(cè)法具備靈敏度高、操作便捷等特點(diǎn),因此經(jīng)常被用于食品行業(yè)真菌毒素的檢測(cè)工作中,并能夠獲得較為精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果[2]。
熒光免疫快速檢測(cè)法起源較早,其經(jīng)歷了較長(zhǎng)的發(fā)展與完善期間,且日益趨向于成熟。該快速檢測(cè)法重在依托熒光活性分子作為標(biāo)記物,將標(biāo)記物置于抗體與抗原等標(biāo)記對(duì)象上,在免疫現(xiàn)象形成后,借助標(biāo)記物特有的熒光信號(hào)反映出待測(cè)物的真菌毒素含量。該快速檢測(cè)法具有直觀可視、效果準(zhǔn)確等特點(diǎn),其具備較為廣闊的應(yīng)用前景。
免疫膠體金標(biāo)記快速檢測(cè)法,其利用抗體與抗原之間存在的不同特性作為檢測(cè)原理,通過(guò)抗體與抗原作用使得膠體金變色,進(jìn)而獲得待測(cè)真菌毒素類(lèi)型與數(shù)量的檢測(cè)結(jié)果。目前,免疫膠體金標(biāo)記快速檢測(cè)法主要包括膠體金免疫層析法及光鏡染色法以及斑點(diǎn)金免疫滲透法。該快速檢測(cè)法將標(biāo)記、層析與免疫檢測(cè)有機(jī)結(jié)合于一體,形成了更為全面科學(xué)的新型快速檢測(cè)方法。
在利用免疫膠體金標(biāo)記快速檢測(cè)法檢測(cè)食品行業(yè)真菌毒素時(shí),首先將抗原物質(zhì)置于樣膜上,使得抗原物質(zhì)與膠體金標(biāo)記抗體相結(jié)合,在吸水材質(zhì)的作用下沿著試條推進(jìn),行至檢測(cè)線時(shí)由于抗原與抗體的特異性形成膠體金顆粒下沉,致使檢測(cè)線呈現(xiàn)紅色狀態(tài)。為與抗原結(jié)合的抗體繼續(xù)沿著試條展開(kāi)直至對(duì)照線處,與對(duì)照線上的抗體結(jié)合并形成膠體金顆粒沉積,致使對(duì)照線呈現(xiàn)紅色狀態(tài),此時(shí)出現(xiàn)雙紅線現(xiàn)象,說(shuō)明待檢測(cè)的食品樣品含有膠體金標(biāo)記的抗原真菌毒素。如果檢測(cè)試條上只顯示一條紅色,則說(shuō)明食品樣品不含有目標(biāo)真菌毒素。
免疫磁珠快速檢測(cè)法,其運(yùn)用免疫反應(yīng)與磁性分離相結(jié)合的原理,構(gòu)建出免疫學(xué)快速檢測(cè)體系。該快速檢測(cè)法將抗體周?chē)洗胖椋瑢蟮目贵w與抗原進(jìn)行特異性反應(yīng),進(jìn)而識(shí)別分離出目標(biāo)真菌毒素。該類(lèi)快速檢測(cè)法具備歷時(shí)短、靈敏性強(qiáng)、特異性高等特點(diǎn),全面縮短了食品真菌毒素的檢測(cè)時(shí)間,精簡(jiǎn)了傳統(tǒng)繁瑣的檢測(cè)程序,因而在食品行業(yè)真菌毒素檢測(cè)工作中得到廣泛應(yīng)用[3]。
聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)最早發(fā)明于20世紀(jì)中后期,該技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展現(xiàn)已日趨完善。該快速檢測(cè)技術(shù)在反復(fù)應(yīng)用中突顯出操作便捷、特異性強(qiáng)、重復(fù)方便、靈敏性高等優(yōu)點(diǎn)。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)屬于染色體體外復(fù)制技術(shù),其依靠放大復(fù)制的染色體,獲得大量目標(biāo)互補(bǔ)的染色體片段,從而實(shí)現(xiàn)染色體的批量復(fù)制。聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)快速檢測(cè)法基本原理分為三個(gè)部分:首先,將確定的染色體模板進(jìn)行加熱;其次,將染色體模板冷卻,并將其與引物互補(bǔ)序列配對(duì)結(jié)合;最后,給予適宜溫度讓引物延展。通過(guò)這一系列過(guò)程的重復(fù)操作,基因獲得快速擴(kuò)增。該快速檢測(cè)法在食品行業(yè)真菌毒素檢測(cè)中應(yīng)用非常廣泛,效果較理想。
連接酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)最早研發(fā)于20世紀(jì)末,該技術(shù)經(jīng)過(guò)反復(fù)研究試驗(yàn)逐漸投入各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中,并獲得相應(yīng)的成效。該快速檢測(cè)法充分依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)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(bǔ)的相鄰兩個(gè)寡核苷酸鏈進(jìn)行鏈接,使得染色體片段迅速增加,實(shí)現(xiàn)目標(biāo)染色體的大量復(fù)制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)食品樣品中目標(biāo)真菌毒素的快速檢測(cè)。
21世紀(jì)初,環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)首次被提出,該技術(shù)依托4種特殊引物,針對(duì)靶序列上6個(gè)獨(dú)立區(qū)域進(jìn)行特異性識(shí)別,借助染色體聚合酶的鏈接置換活性,經(jīng)過(guò)相應(yīng)的鏈接置換反應(yīng),實(shí)現(xiàn)靶序列的迅速增長(zhǎng)。對(duì)于環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增快速檢測(cè)法,其在食品行業(yè)真菌毒素檢測(cè)中具備兩個(gè)階段。第一階段,利用外部引物培養(yǎng)出大量的內(nèi)部引物依托的模板;第二階段,利用內(nèi)部引物引導(dǎo)靶基因片段,并形成靶基因片段的有機(jī)合成。該快速檢測(cè)法能夠在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)以千倍的增幅。同時(shí),該快速檢測(cè)法顯現(xiàn)出便捷省力、簡(jiǎn)單易操作、特異性較強(qiáng)、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點(diǎn),因而經(jīng)常被應(yīng)用于食品行業(yè)真菌毒素的快速檢測(cè)[4]。
滾動(dòng)環(huán)式擴(kuò)增技術(shù)屬于新型的恒溫狀態(tài)下核酸增長(zhǎng)技術(shù),其原理與噬菌體復(fù)制過(guò)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(bǔ)的較短染色體引物,經(jīng)過(guò)酶的催化作用,將脫氧核苷酸轉(zhuǎn)變成為包含大量能與模板互補(bǔ)的單鏈染色體片段,從而實(shí)現(xiàn)靶核酸基因數(shù)量以及型號(hào)的擴(kuò)增。應(yīng)用滾動(dòng)環(huán)式擴(kuò)增快速檢測(cè)法對(duì)食品樣品進(jìn)行真菌毒素檢測(cè)時(shí),其可以選擇與模板染色體序列完全一致的引物,經(jīng)過(guò)酶的催化作用,實(shí)現(xiàn)染色體序列的復(fù)制延伸,將其產(chǎn)物作為檢測(cè)的模板,進(jìn)而快速有效、準(zhǔn)確可靠地檢測(cè)出食品樣品中是否含有待檢測(cè)的真菌毒素,以及含有真菌毒素的類(lèi)型及數(shù)量。
生物傳感器技術(shù),即將抗體、核酸、酶等生物原有的識(shí)別元素轉(zhuǎn)換成光、熱以及電等可感知信號(hào),從而建構(gòu)出直觀、全方位分析致病菌的檢測(cè)體系,如熒光標(biāo)記抗體結(jié)合流體細(xì)胞技術(shù)、細(xì)胞檢測(cè)傳感器等。該快速檢測(cè)法常用于檢測(cè)沙門(mén)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(cè)法較之其他食品行業(yè)真菌毒素檢測(cè)法,其反應(yīng)更加靈敏、選擇面更大、穩(wěn)定性更佳、成本更低,且能夠適應(yīng)復(fù)雜的反應(yīng)體系,能夠進(jìn)行連續(xù)檢測(cè)活動(dòng)。
傳統(tǒng)的食品行業(yè)真菌毒素檢測(cè)方法現(xiàn)已無(wú)法有效完成檢測(cè)任務(wù),因此,我們需要掌握先進(jìn)的食品行業(yè)真菌毒素快速檢測(cè)方法。通過(guò)研究分析,不難發(fā)現(xiàn)免疫學(xué)快速檢測(cè)方法、分子生物學(xué)快速檢測(cè)方法以及生物傳感器快速檢測(cè)方法,能夠快捷、簡(jiǎn)便、靈敏、高效地完成檢測(cè)任務(wù),故具有極大的研究與推廣應(yīng)用價(jià)值。
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胡松楠(1982—),男,天津人,碩士,工程師。研究方向:食品安全檢驗(yàn)。