下苦兰木·亚尔买买提 尹丽雪
新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院 新疆乌鲁木齐市 830011
摘要：众所周知，食品安全问题一直引起社会关注。当前各大食品生产企业也逐渐加强了对食品安全的检测和监督管理工作，国家和政府对食品质量也提出了更高的标准和要求。我国食品安全问题突出,影响社会的和谐稳定发展。因此,非常有必要持续开展食品安全监督抽查工作,对食品生产经营企业进行严格管控。然而我国目前现有的食品安全检验标准方法繁琐、耗时,不适合牛奶、蔬菜及保质期短的食品或原料的筛查。因此,在以消费者为导向的食品行业中,建立全面、系统的分析方法,尤其是快速检测方法、精确的分析方法对于确保食品质量和安全性是必不可少的。
关键词：免疫层析技术;食品安全;快速检测技术
引言
近年来，我国食品安全问题频繁发生，对百姓和政府监管部门都带来极其恶劣的影响。基于此，国家食品卫生法规、食品卫生监督体系也日益完善起来。我国家大力提倡绿色食品，健康饮食。国家也开始逐步出台对应的政策法律，打击相关的违规食品，不良商家。随着改革开放的不断深入，人民的生活水平也逐渐提高，人们对于饮食文化的需求也逐渐走向多元化、个性化。
1食品安全快速检测技术特点
和普通检测技术相比，食品安全快速检测技术特点为：①实验准备简单，在实验工作开展前，仅需做好预处理工作即可，所需试剂与仪器设备较少。②快速检测工作对操作人员的技术要求、能力要求不高。③快速检测技术应用成本投入相对较少，通常不会造成资金浪费问题。④快速检测样品时间相对较短，可以保证整体检测效率。
2免疫层析技术在食品安全检测中的应用
2.1标记材料
2.1.1金纳米复合材料
基于纯金纳米材料的ICA在检测灵敏度具有一定的局限性,为了充分结合金纳米材料本身的优越性,复合金纳米材料由此应运而生。将金磁性双功能纳米材料作为标记探针,开发了用于检测沙门氏菌的试纸条,这种双功能材料可作为磁性材料进行样品的分离浓缩,并实现可视化检测,在牛奶样品中对霍乱弧菌的捕获效率为82.4%,与目前基于检测沙门氏菌ICA的方法相比,该方法具有较高的灵敏度,LOD达到5×105CFU/mL。建立了一种用于检测克伦特罗的空心金-银纳米颗粒试纸条,条件优化后的LOD为2ng/mL,明显优于常规的金-银纳米颗粒试纸条。此外,基于金的多重复合纳米材料被相继开发,合成了金-铂颗粒修饰蓝色二氧化硅颗粒的多重复合标记探针,这为开发新型纳米标记材料提供新的思路。
2.1.2无标记材料的ICA
虽然标记探针的应用使得灵敏度有效的提高,但纳米材料的合成、表面修饰以及标记抗体的过程繁琐且费时,而且制备的标记探针的化学稳定性和重复性相当有限,因此,开发一种绿色、易制备、低成本、重复性高的新型生物标记探针取代纳米材料用于抗体标记和检测分析势在必行。采用荧光素异硫氰酸酯标记抗原和抗体,开发了一种检测食品样品中大肠杆菌O157:H7的试纸条。双重的荧光信号显著提高了检测灵敏度,达到1CFU/mL,该方法的结果比传统的胶体金试纸灵敏10倍,可与传统的酶联免疫吸附法相媲美。首次提出了一种基于结晶紫化学染色的ICA方法用于虾、鱼和猪肉中呋喃唑酮的检测,由于结晶紫具有优越的蛋白质染料性能,采用结晶紫染色的抗体即可实现可视化，使得ICA摆脱了对传统标记材料的依赖。
2.2信号增强策略
2.2.1化学信号增强
信号增强可以基于化学的方法,通过修饰标记物的表面,以提供二次反应或附着,增加标记物的大小和光吸收,从而实现信号放大,即使分析物在较低的浓度水平下,也可以用肉眼清楚地分辨出检测线和质控线上显著增强的信号。将金增强胶体金免疫层析用于检测牛奶中的大肠杆菌O157:H7。待常规的免疫层析反应结束后,往层析膜上添加增强试剂(HAuCl4和NH2OH·HCl)来改善检测信号,与传统的胶体金ICA相比,该方法灵敏度提高了8倍。可是作为即时检测方法,复杂的清洗和漂洗程序限制了其应用。为此,采用了改进的金增强免疫层析检测牛奶中的肠炎沙门氏菌,免疫反应结束后,往样品垫端滴加增强试剂即可实现信号方法,检测灵敏度达104CFU/mL,方法操作简单快速,无需重复的洗涤步骤。
2.2.2其他信号增强策略
在表面增强拉曼技术中,金和银纳米颗粒是应用最广泛的光学增强衬底。为了将金和银的优势结合起来,许多研究者制备了一系列的金-银双金属纳米材料,并应用于SERS中。开发了一种基于SERS的超灵敏ICA分析方法检测猪肉和尿样中的溴布特罗,合成的花状金-银核壳双金属纳米粒子极大增强了拉曼信号,结果表明该方法具有较高的特异性和重现性,LOD达到pg/mL水平。另外,研究人员将荧光猝灭、荧光共振能量转移应用于ICA,以避免非特异性结合信号的产生,进一步提高了检测灵敏度。建立了一种高灵敏的基于量子点的荧光猝灭ICA分析方法,与使用传统的荧光微球相比,该方法背景信号干扰小,适合用于谷物中玉米赤霉烯酮的初步筛查。将试纸条与FRET结合,快速检测咖啡中的赭曲霉毒素A,有效地抵消样品中的基质效应。
2.3定量检测装置
2.3.1磁信号读数仪
由于纳米材料在检测线区域常常分布不均匀,而且光学检测只能捕获检测区域的二维顶层(约10μm厚)的反射光或荧光,再加上传感器性能的不稳定性,传统的光学信号检测方法存在一定的偏差。相反地,磁性纳米材料能够表示测线区域内的整体体积的磁信号,而且显示非常低的磁性背景信号,因此通过磁信号读数仪对ICA定量检测,被测的磁信号强度与检测线上累积的磁纳米颗粒的数量成正比,结果准确可靠,避免了样品基质的影响。为准确检测鸡肉,鱼肉,金针菇中的单核增生李斯特菌,通过美国MagnaBiosciencesLLC公司的磁性分析阅读器建立了免疫磁分离与ICA相结合的检测系统,灵敏度评价表明,超顺磁纳米颗粒ICA体系对单核增生李斯特菌的LOD为104CFU/mL,比常规ICA低至少1个数量级。
2.3.2电化学信号读数仪
基于电化学的ICA具有检测范围广、重现性好、检测限低等优点,而且光刻技术和丝网印刷技术的改进使得电化学试纸条上的实现具有一定的成本效益。然而,此类分析在食品安全检测领域的应用实例较少。这是由于电化学ICA检测条带的特定交互作用区需放在电极上,电极通常由惰性物质(金、铂或碳)构成,使得其结构相对复杂,造价昂贵,限制了电化学ICA在各个领域中的应用。
结语
总之，免疫层析技术经过多年不断更新、完善和发展以及产品市场的不断扩大,为食品安全检测提供了技术平台。免疫学检测技术具有灵敏度高、特异性强、方便、快速和经济性等优点,在食品安全快速检测中充当着至关重要的作用,将免疫原理结合现代分析技术和手段探索开发新型食品安全快速检测新技术的研究正在逐步进行,利用免疫学技术研发的快速检测试纸条及试剂盒产品具有广阔的市场前景,
参考文献
[1]吕冰峰,吕卓,邢书霞.2016–2018年全国食品安全监督抽检的食品安全形势分析[J].食品安全质量检测学报,2019,10(15):5221–5226.
[2]焦健,徐亮,杜鹏.2019年欧盟食品和饲料快速预警系统对华通报分析[J].农业工程技术,2020,40(9):43–44.
[3]贝君,孙利,杨洋,等.2018年欧盟食品饲料快速预警系统通报情况分析[J].食品安全质量检测学报,2019,10(14):4781–4787.