李海波,李康強(qiáng),蔡鴻飛,龍海林,袁誠,許文東,張懿,楊陽
技術(shù)與方法
酶聯(lián)免疫法檢測中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中的酶殘留量
李海波,李康強(qiáng),蔡鴻飛,龍海林,袁誠,許文東,張懿,楊陽
510240 廣州,中藥提取分離過程現(xiàn)代化國家工程研究中心/廣州白云山漢方現(xiàn)代藥業(yè)有限公司
中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯是一種應(yīng)用度較高的改性油脂,既避免了中鏈甘油三酯易引起酸中毒和酮血癥狀,又克服了長鏈甘油三酯免疫功能方面的缺陷和吸收緩慢的缺點(diǎn)[1-2]。中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯在一定程度上彌補(bǔ)了單一脂肪酸的供能和營養(yǎng)性上的缺點(diǎn),也有利于氮平衡和提高單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)的功能、減輕免疫系統(tǒng)并發(fā)癥[2-3]。結(jié)構(gòu)脂質(zhì)的生產(chǎn)方法主要有化學(xué)法和酶法等[4]。化學(xué)法往往存在著有機(jī)溶劑用量較多、反應(yīng)溫度高、產(chǎn)物難以控制等缺點(diǎn)。而酶法合成過程反應(yīng)條件溫和,安全性好,產(chǎn)物專一性強(qiáng),能合成特殊的結(jié)構(gòu)脂質(zhì),可以滿足消費(fèi)者在醫(yī)療和營養(yǎng)方面的需要,故酶法在中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯的合成應(yīng)用中逐漸成為研究的熱點(diǎn)[5]。
脂肪酶是一類特殊酯鍵水解酶,可催化由不同底物組成的水解和合成反應(yīng)。中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯催化合成結(jié)束后需要除去脂肪酶,否則在長期存放的過程中,脂肪酶會催化酯鍵水解,導(dǎo)致游離脂肪酸的增多,以及分子內(nèi)的中長鏈殘基發(fā)生變化,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性[6-7]。另外還會提高人體對中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯過敏的風(fēng)險(xiǎn)。目前,脂肪酶的測定方法有平板法(主要應(yīng)用于產(chǎn)脂肪酶菌種的篩查及批量酶樣品的快速測定,但誤差較大、耗時長),滴定法(適用于乳制品中脂肪酶活力的測定,但耗時長、誤差大、會有假陽性結(jié)果、判斷滴定終點(diǎn)困難),色譜法(適用于脂肪酶的確證及活性精確定量,但設(shè)備昂貴,不適用于大量樣品)[8-11]。國內(nèi)外尚未有關(guān)于甘油三酯中的低含量脂肪酶檢測的報(bào)道,本研究通過制備脂肪酶抗體-脂肪酶抗原-酶標(biāo)抗體復(fù)合物,與 3,3',5,5'-四甲基聯(lián)苯胺(TMB)反應(yīng)顯色的原理,建立中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中酶殘留量的酶聯(lián)免疫測定法,并重點(diǎn)驗(yàn)證該檢測方法的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性,以期為監(jiān)控中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯的質(zhì)量穩(wěn)定性提供依據(jù)。
Multiskan FC 酶標(biāo)儀購自美國賽默飛公司;BJPX 生化培養(yǎng)箱購自山東博科科學(xué)儀器有限公司;CS-101-A電熱鼓風(fēng)干燥箱購自上海昕儀儀器儀表有限公司。
脂肪酶酶聯(lián)免疫分析試劑盒購自江蘇晶美生物科技有限公司;中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯樣品經(jīng)酶法酯交換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)制備所得。
1.2.1 抗體-抗原-酶標(biāo)抗體復(fù)合物的制備及顯色反應(yīng) 采用純化的脂肪酶抗體包被微孔板,制成固相抗體,往包被單抗的微孔中依次加入脂肪酶,再與辣根過氧化物酶(HRP)標(biāo)記的脂肪酶抗體結(jié)合,形成脂肪酶抗體-脂肪酶抗原-酶標(biāo)抗體復(fù)合物,經(jīng)過徹底洗滌后加底物TMB顯色。TMB 在 HRP 酶的催化下轉(zhuǎn)化成藍(lán)色,并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色。
1.2.2 中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中酶殘留量檢測方法的建立
1.2.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 試劑盒從冷藏環(huán)境中取出后室溫平衡 15 ~ 30 min,以 150 μl 的原倍標(biāo)準(zhǔn)品加入 150 μl 標(biāo)準(zhǔn)品稀釋液配制成濃度為 32 ng/L 的標(biāo)準(zhǔn)品溶液,對倍稀釋 4 次,使終濃度分別為 32、16、8、4、2 ng/L。分別在酶標(biāo)包被板上設(shè)置空白孔(空白對照孔不加標(biāo)準(zhǔn)品溶液,其余各步操作相同)、標(biāo)準(zhǔn)孔,并記錄位置。在標(biāo)準(zhǔn)品孔上準(zhǔn)確加樣 50 μl,將樣品加于酶標(biāo)板孔底部,盡量不觸及孔壁,輕輕晃動混勻,用封板膜封板后置 37 ℃溫育 30 min。小心揭掉封板膜,棄去液體,甩干,每孔加滿洗滌液,靜置 30 s 后棄去,如此重復(fù) 5 次,拍干。每孔加入酶標(biāo)試劑50 μl,空白孔除外。重復(fù)溫育和洗滌操作,每孔先加入顯色劑 A 50 μl,再加入顯色劑 B 50 μl,輕輕振蕩混勻,37 ℃避光顯色 10 min。每孔加終止液 50 μl,終止反應(yīng)(此時藍(lán)色立轉(zhuǎn)黃色)。以空白孔調(diào)零,450 nm 波長依序測量各孔的值。測定應(yīng)在加終止液后 15 min 以內(nèi)進(jìn)行。
以標(biāo)準(zhǔn)物的濃度為橫坐標(biāo),值為縱坐標(biāo),在坐標(biāo)紙上繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)樣品的值由標(biāo)準(zhǔn)曲線查出相應(yīng)的濃度;再乘以稀釋倍數(shù);或用標(biāo)準(zhǔn)物的濃度與值計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線回歸方程,將樣品的值代入方程式,計(jì)算出樣品濃度,再乘以稀釋倍數(shù),即為樣品的實(shí)際濃度。
1.2.2.2 方法學(xué)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
1.2.3 樣品脂肪酶測定 中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯樣品經(jīng)過濾等預(yù)處理后,用樣品稀釋液稀釋 5 倍,取 50 μl 樣品加于酶標(biāo)板樣品孔,其他步驟與 1.2.1 操作步驟相同。測定后各孔的值減去空白孔的平均值,計(jì)算平均值,按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算,即得到中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯樣品中脂肪酶的濃度。
以標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo),空白孔調(diào)零,標(biāo)準(zhǔn)品的吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖 1)。脂肪酶在 1.0 ~ 32 ng/L 濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,線性回歸方程為:y = 0.0368x + 0.0130,相關(guān)系數(shù)2= 0.9990。
2.2.1 脂肪酶準(zhǔn)確性與回收率實(shí)驗(yàn) 如表 1 所示,酶聯(lián)免疫法檢測脂肪酶的回收率分別為 100.81%、96.01%、101.43%、95.52%,范圍均在 100% ± 10% 以內(nèi),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差 RSD 分別為 1.24%、2.30%、1.62%、3.32%,RSD 值均小于 5%,說明本研究方法檢測中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中脂肪酶的準(zhǔn)確性和回收率較好,并且穩(wěn)定性較好[12]。
圖 1 脂肪酶標(biāo)準(zhǔn)曲線
中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯樣品經(jīng)過預(yù)處理后,稀釋加樣檢測,將值按標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算得到樣品中脂肪酶的含量。樣品 S3 脂肪酶含量為 3.53 ng/L,樣品 S4 脂肪酶含量為 6.11 ng/L,樣品 S5 脂肪酶含量為 5.02 ng/L,經(jīng)穩(wěn)定性試驗(yàn)驗(yàn)證后,中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中脂肪酶殘留量在合理范圍內(nèi)。
酶催化合成法是中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯制備的常用方法。中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯具有優(yōu)越的營養(yǎng)特性和健康功能,被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、特殊營養(yǎng)等領(lǐng)域,但同時對其質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格。中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中殘留的脂肪酶不僅增加人體致敏性風(fēng)險(xiǎn),還會水解甘油三酯,嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性[13]。因而,中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中的脂肪酶殘留量是其不可或缺的重要檢測指標(biāo)。本研究結(jié)果表明,脂肪酶濃度范圍在 1.0 ~ 32 ng/L 線性較好,方法學(xué)驗(yàn)證表明其重復(fù)性、重現(xiàn)性、準(zhǔn)確性和回收率較好,適用于檢測中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中的脂肪酶殘留量。
表 1 準(zhǔn)確性與回收率實(shí)驗(yàn)
表 2 重復(fù)性實(shí)驗(yàn)
表 3 重現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)
傳統(tǒng)的脂肪酶含量檢測方法存在難以檢測低濃度,與酶聯(lián)免疫法相比,價格昂貴,操作復(fù)雜等缺點(diǎn)[14]。本研究采用酶聯(lián)免疫反應(yīng)顯色原理建立檢測中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯中脂肪酶的方法,免疫學(xué)檢測方法通常具有靈敏度高、特異性強(qiáng)、方便快捷的特點(diǎn)[15]。本方法與平板法、色譜法和熒光分析法相對比,在確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性高的同時,實(shí)驗(yàn)操作簡單,貴重儀器少,樣品用量少,檢測限較低。本方法可為脂肪酶的高通量、方便快捷的現(xiàn)場檢測提供技術(shù)支撐,為中長鏈結(jié)構(gòu)甘油三酯的質(zhì)量控制、研究開發(fā)提供科學(xué)檢測手段。
[1] Shou JF. Study on enzymatic synthesis and purification of medium/long chain fatty acid triglycides (MLM-type structured lipids). Hefei:Hefei University of Technology, 2012. (in Chinese)
壽佳菲. 中長鏈脂肪酸甘油三酯的酶法制備與分離純化研究. 合肥:合肥工業(yè)大學(xué), 2012.
[2] Zhou F, Wang JY, Bai XF, et al. Progress in medium-and long-chain triacylglycerol. China Oils Fats, 2018, 43(7):67-71, 81. (in Chinese)
周飛, 王建宇, 白雪斐, 等. 中長碳鏈甘油三酯的研究進(jìn)展. 中國油脂, 2018, 43(7):67-71, 81.
[3] Takeuchi H, Sekine S, Kojima K, et al. The application of medium-chain fatty acids:edible oil with a suppressing effect on body fat accumulation. Asia Pac J Clin Nutr, 2008, 17 Suppl 1:320-323.
[4] Kim BH, Akoh CC. Recent research trends on the enzymatic synthesis of structured lipids. J Food Sci, 2015, 80(8):C1713-C1724.
[5] Pu FL, Sun WF, Che ZM. Research and development progress of functional oils. Cereals Oils, 2016, 29(8):5-8. (in Chinese)
蒲鳳琳, 孫偉峰, 車振明. 功能性油脂研究與開發(fā)進(jìn)展. 糧食與油脂, 2016, 29(8):5-8.
[6] Gao W, Yang LC, Hong K, et al. Study on the hydrolysis characteristics of oil by TLIM lipase. Cereals Oils Processing, 2010, (4):15-18.(in Chinese)
高巍, 楊立昌, 洪鯤, 等. TLIM脂肪酶對油脂水解特性的研究. 糧油加工, 2010, (4):15-18.
[7] Li Y, Pan YG, Lian Y. Studies on catalysis and properties of microbial lipases. J Cereals Oils, 2005, (10):15-17. (in Chinese)
李燕, 潘運(yùn)國, 連毅. 微生物脂肪酶催化及其性質(zhì)研究進(jìn)展. 糧食與油脂, 2005, (10):15-17.
[8] Wu MC, Sun CR, Wu XZ. Diffusion plate assay for quick and rough estimation of alkaline lipase activity. J Wuxi Univ Light Industry, 2000, 19(2):168-172. (in Chinese)
鄔敏辰, 孫崇榮, 鄔顯章. 平板擴(kuò)散法粗略確定堿性脂肪酶的活性. 無錫輕工大學(xué)學(xué)報(bào), 2000, 19(2):168-172.
[9] Liu CH, Chen WM, Chang JS. Methods for rapid screening and isolation of bacteria producing acidic lipase:feasibility studies and novel activity assay protocols. World J Microbiol Biotechnol, 2007, 23(5):633-640.
[10] Krewinkel M, Baur C, Kranz B, et al. A sensitive and robust method for direct determination of lipolytic activity in natural milk environment. Food Anal Methods, 2016, 9(3):646-655.
[11] Tao Y, Zhang Y, Wang Y, et al. Hollow fiber based affinity selection combined with high performance liquid chromatography-mass spectroscopy for rapid screening lipase inhibitors from lotus leaf. Anal Chim Acta, 2013, 785(12):75-81.
[12] Li BL, Yang GX, Gu L. Detection of fluoranthene in marine shellfish by ELISA. Chin J Anal Lab, 2019, 38(2):196-201. (in Chinese)
李冰蓮, 楊光昕, 谷麟. 酶聯(lián)免疫法檢測海洋貝類中的熒蒽. 分析試驗(yàn)室, 2019, 38(2):196-201.
[13] Zhou SM. Study on enzymatic synthesis, safety evaluation and weight loss of fatty acid lipids. Shanghai:Shanghai Jiao Tong University, 2017. (in Chinese)
周盛敏. 中長鏈脂肪酸結(jié)構(gòu)脂的酶法合成、安全性評價及減肥功能研究. 上海:上海交通大學(xué), 2017.
[14] Xu ML, You CP, Gao HY, et al. Progress in determination of lipase activity of Psychrotrophs in milk. China Dairy Industry, 2018, 46(8):25-28. (in Chinese)
徐明亮, 游春蘋, 高海燕, 等. 乳中耐冷菌脂肪酶活性測定方法進(jìn)展. 中國乳品工業(yè), 2018, 46(8):25-28.
[15] Shi CY. Research progress in the detection of aflatoxins in foods. AEM Roducts Rocessing, 2019, (14):86-89. (in Chinese)
史春悅. 食品中黃曲霉毒素檢測技術(shù)的研究進(jìn)展. 農(nóng)產(chǎn)品加工(下半月), 2019, (14):86-89.
廣州市科技創(chuàng)新人才專項(xiàng)(201710010131);國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)(2017YFC1703100)
蔡鴻飛,Email:caihf@byshf.com
2019-08-28
10.3969/j.issn.1673-713X.2020.01.012