第一篇:免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用
免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)在食品安全中的應(yīng)用
楊明
(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院,甘肅 蘭州 730070)
食品安全問題在21世紀(jì)的今天已經(jīng)成為全世界關(guān)注的重大問題,對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和消費(fèi)者的身體健康產(chǎn)生了重大影響。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的的不斷完善和發(fā)展,食品行業(yè)對(duì)外貿(mào)易與日劇增,食品的質(zhì)量與安全問題已成為影響農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素。同時(shí),由于我國(guó)人民生活已由溫飽型食物結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向營(yíng)業(yè)健康型食物結(jié)構(gòu),全民食品營(yíng)業(yè)衛(wèi)生知識(shí)得到普及。人民的飲食消費(fèi)觀念也由數(shù)量型轉(zhuǎn)向質(zhì)量型,對(duì)食品衛(wèi)生質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求越練越高,這就對(duì)食品檢測(cè)技術(shù)提出更高的要求。
由于食品種類豐富,食品中檢測(cè)的有毒有害物質(zhì)種類和組分繁多,需要檢測(cè)的物質(zhì)質(zhì)量極低,樣品中待檢物的濃度常為μg、ng甚至 pg級(jí),除此之外,許多檢測(cè)物除需檢測(cè)物質(zhì)本身,還涉及其衍生物和降解物測(cè)定。區(qū)別同位異構(gòu)體以及元素的價(jià)態(tài)等。因此食品檢測(cè)要求檢測(cè)方法更加準(zhǔn)確、快速、方便,也使得其他學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)不斷應(yīng)用于食品檢測(cè)領(lǐng)域中來,由于新技術(shù)的引入,食品行業(yè)開發(fā)出了許多自動(dòng)化程度和精確度很高的檢測(cè)儀器,這不僅縮短了分析時(shí)間,減少了人力誤差,也大大提高了食品分析檢測(cè)的速度、靈敏度和準(zhǔn)確度。現(xiàn)代食品檢測(cè)技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:①計(jì)算機(jī)視覺技術(shù);②現(xiàn)代儀器分析技術(shù);③食品物性的力學(xué)、聲學(xué)和電學(xué)檢測(cè)技術(shù);④電子傳感檢測(cè)技術(shù);⑤生物傳感技術(shù);⑥核酸探針檢測(cè)技術(shù);⑦PCR基因擴(kuò)增技術(shù);⑧免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)。
免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)是食品檢測(cè)技術(shù)中的一個(gè)重要組成部分,特別是三大免疫技術(shù)——熒光免疫技術(shù)、酶免疫技術(shù)、放射免疫技術(shù)在食品檢測(cè)中得到了廣泛應(yīng)用。利用免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)可檢測(cè)細(xì)菌、病毒、真菌、各種毒素、寄生蟲等,還可用于蛋白質(zhì)、激素、其他生理活性物質(zhì)、藥物殘留、抗生素等的檢測(cè),其檢測(cè)方法簡(jiǎn)便、快速、靈敏度高、特異性強(qiáng),特別是單克隆抗體的發(fā)展,使得免疫檢測(cè)方法特異性更強(qiáng),結(jié)果更準(zhǔn)確。
免疫分析是抗原與抗體的特異性、可逆性結(jié)合為基礎(chǔ)的分析技術(shù)。1959年,Yalow和Berson 將發(fā)射性同位素示蹤與免疫反應(yīng)相結(jié)合建立了發(fā)射免疫測(cè)定法,從而開創(chuàng)了免疫分析這一嶄新領(lǐng)域,次后又發(fā)展了許多替代或非同位素免疫免疫分析法。
1.免疫熒光技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
免疫熒光分析(Immuno Fluorescence Assay , IFA)始創(chuàng)于20世紀(jì)40年代初,1942年Cons等首次報(bào)道用異硫氰酸熒光素標(biāo)記抗體,檢查小鼠組織切片中的可溶性肺炎球菌多糖抗體,但此種熒光素標(biāo)記物的性能較差,未能推廣應(yīng)用,20世紀(jì)50年代,Riggs等合成性能較為優(yōu)良的異硫氰酸熒光素。Mashall等對(duì)熒光抗體的標(biāo)記方法又進(jìn)行了改進(jìn),從而使得免疫熒光技術(shù)逐漸推廣應(yīng)用。1.1 基本原理
抗體與熒光素結(jié)合后,并不影響其與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性反應(yīng),事先將待測(cè)抗原固定與玻璃載玻片上,滴加熒光標(biāo)記抗體,若熒光標(biāo)記抗體與相應(yīng)的抗原發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng),不能被緩沖液沖掉,載熒光顯微鏡下可觀察到熒光,否則熒光抗體被緩沖液沖掉,在顯微鏡下觀察不到熒光。1.2 熒光免疫測(cè)定法的分類
根據(jù)標(biāo)記熒光產(chǎn)生的方式不同分為底物標(biāo)記熒光測(cè)定法、熒光偏振免疫測(cè)定法、熒光猝滅增強(qiáng)免疫測(cè)定法。FIA可使用均相或非均相分析方式,均相FIA應(yīng)用較多。
1.2.1 底物標(biāo)記熒光測(cè)定法
底物標(biāo)記熒光測(cè)定法(SLFIA)使用一種酶的底物標(biāo)記待測(cè)物,底物本身無(wú)熒光,在受到相應(yīng)酶的催化時(shí)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊晒馕铮?dāng)標(biāo)記底物與抗體結(jié)合產(chǎn)生的空間位阻阻礙了酶與標(biāo)記底物間的接觸,樣品中的待測(cè)物通過競(jìng)爭(zhēng)作用使游離的酶標(biāo)結(jié)合物或熒光強(qiáng)度增加。1.2.2熒光偏振免疫測(cè)定法
使用偏振光作為激發(fā)光時(shí),視分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),發(fā)射的熒光可能是振動(dòng)方向各向隨機(jī)化的普通熒光,或是只在某一平面振動(dòng)的偏振熒光(ploarized fluorescence)在反應(yīng)液中,游離的標(biāo)記物分子體積小,在布朗運(yùn)動(dòng)中轉(zhuǎn)動(dòng)速度快,受偏振光照射后產(chǎn)生的熒光偏振方向被分散,不能產(chǎn)生偏振光,只發(fā)射普通熒光;與抗體結(jié)合的標(biāo)記物分子體積增大,布朗運(yùn)動(dòng)速度減慢,甚至不能轉(zhuǎn)動(dòng)而形成定向排列,所以受偏振光激發(fā)后能產(chǎn)生偏振熒光,樣品中的待測(cè)物的量越大,偏振熒光的強(qiáng)度越高。
1.2.3 熒光淬滅免疫測(cè)定法
熒光淬滅免疫測(cè)定法(Fluoresecent Quenching Immunoassay)的原理是當(dāng)熒光標(biāo)記物與抗體結(jié)合后發(fā)生熒光淬滅。熒光猝滅的機(jī)制尚不清楚,熒光淬滅可能與標(biāo)記物與抗體結(jié)合后導(dǎo)致電子振動(dòng)狀態(tài)的改變有關(guān)。1.2.4熒光增強(qiáng)免疫測(cè)定法
熒光增強(qiáng)免疫測(cè)定法(Fluoresecent Enhancement Immunoassay)的原理與熒光淬滅增強(qiáng)免疫測(cè)定法相似,不同的是標(biāo)記物與抗體結(jié)合后熒光強(qiáng)度增強(qiáng)。酶免疫檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
酶免疫檢測(cè)技術(shù)是在20世紀(jì)60年代在熒光和組織化學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新技術(shù),最初用酶代表熒光素標(biāo)記抗體作為生物組織中抗原的鑒定和定位。隨后發(fā)展為用于鑒定免疫擴(kuò)散及免疫電泳板上的沉淀線,到1971年,Engrall等用堿性磷酸酶標(biāo)記抗原或抗體,建立了酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA),這一技術(shù)因其高度的準(zhǔn)確性、特異性、應(yīng)用范圍廣、檢測(cè)速度快以及費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),是目前食品檢測(cè)中令人矚目的有發(fā)展前途的一種新技術(shù)。2.1 酶免疫技術(shù)的基本原理
用酶標(biāo)記已知的抗原(抗體),然后與樣品在一定條件下反應(yīng),如果樣品中含有相應(yīng)的抗體(抗原),抗原抗體結(jié)合形成復(fù)合物中所帶酶分子遇到底物時(shí),能催化底物水解、氧化或還原,產(chǎn)生顯色反應(yīng),這樣就可以定性定量測(cè)定樣品中的抗體(抗原)。2.2 酶免疫技術(shù)的分類
酶免疫技術(shù)發(fā)展迅猛,種類繁多,酶免疫技術(shù)分為酶免疫組化技術(shù)和酶免疫測(cè)定技術(shù),酶免疫測(cè)定技術(shù)又分為均相免疫測(cè)定和異相免疫測(cè)定技術(shù),異相免疫測(cè)定技術(shù)又分為固相免疫測(cè)定技術(shù)和液相免疫測(cè)定技術(shù)。2.3 酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定技術(shù) 2.3.1 基本原理
抗體(抗原)與酶結(jié)合后,仍然能和相應(yīng)的抗原(抗體)發(fā)生特異性結(jié)合,將待測(cè)樣品事先包被于固相載體表面,加入酶標(biāo)抗體(抗原),酶將抗體(抗原)于吸附于固相載體上相應(yīng)的抗原(抗體)發(fā)生特異性結(jié)合反應(yīng),形成酶標(biāo)記的免疫復(fù)合物,不能被緩沖液沖掉,當(dāng)加入酶的底物時(shí),底物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),呈顏色變化,顏色深淺與待測(cè)抗原或抗體的量有關(guān),可定性或定量測(cè)定抗原或抗體。ELISA常用的方法有直接法、間接法、雙抗體夾心法、雙夾心法和競(jìng)爭(zhēng)法。2.3.2 ELISA技術(shù)在食品安全性檢測(cè)中的應(yīng)用及前景
ELISA技術(shù)把抗原抗體特異性與酶反應(yīng)的敏感性相結(jié)合,使食品在未經(jīng)分離的提取的情況下,即可進(jìn)行定性和定量分析。近年來,該技術(shù)在食品安全檢測(cè)中正逐步推廣應(yīng)用,用于細(xì)菌及其毒素、真菌及其毒素、病毒、寄生蟲的檢測(cè)。還用于蛋白質(zhì)、激素、農(nóng)業(yè)殘留、獸藥殘留和抗生素及食品成分和劣質(zhì)食品的檢測(cè)分析。ELISA技術(shù)由于靈敏度高、特異性強(qiáng)、檢測(cè)費(fèi)用低和易于商品化,具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
3.放射免疫技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
放射免疫技術(shù)(Radio Immunoassay ,RIA)是以放射性核素為標(biāo)記物的標(biāo)記免疫分析法。是由Yalow和Berson于1960年創(chuàng)建的標(biāo)記免疫分析技術(shù)。由于標(biāo)記物放射性核素的檢測(cè)靈敏性,本法靈敏度高,測(cè)定準(zhǔn)確性良好,特別適應(yīng)于蛋白質(zhì)、激素和多肽的精確定量測(cè)定。3.1 基本原理
放射免疫分析的基本原理是標(biāo)記抗原和非標(biāo)記抗原對(duì)特異性抗體的競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合反應(yīng)。在這一反應(yīng)系統(tǒng)中,作為試劑的標(biāo)記抗原和抗體的量是固定的,抗體量一般采用能結(jié)合40%-50%的標(biāo)記抗原,而受檢標(biāo)本中的非標(biāo)記抗原是變化的,根據(jù)標(biāo)本中抗原的量不同,得到不同的反應(yīng)結(jié)果。當(dāng)標(biāo)記抗原、非標(biāo)記抗原和特異性抗體三者同時(shí)在于一個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)時(shí),由于標(biāo)記抗原和非標(biāo)記抗原對(duì)特異性抗體具有相同的結(jié)合力,因此兩者相互競(jìng)爭(zhēng)特異性的抗體,由于標(biāo)記抗原與特異性抗體的量是固定的,故標(biāo)記抗原抗體復(fù)合物形成的量就隨著非標(biāo)記抗原的量而改變。非標(biāo)記抗原量增加,相應(yīng)的結(jié)合較多的抗體,從而抑制了標(biāo)記抗原對(duì)抗體的結(jié)合,是標(biāo)記抗原抗體復(fù)合物的量相應(yīng)減少,游離的標(biāo)記抗原相應(yīng)的增加,亦即抗原抗體復(fù)合物中的放射性強(qiáng)度與受檢標(biāo)本中抗原的濃度呈反比。若將抗原抗體復(fù)合物與游離的標(biāo)記抗原分開,分別測(cè)定其放射強(qiáng)度,就可計(jì)算出結(jié)合的標(biāo)記抗原(B)與游離的標(biāo)記抗原(F)的比值(B/F),這與標(biāo)本中的抗原呈函數(shù)關(guān)系。用一系列不同的標(biāo)準(zhǔn)抗原進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算相應(yīng)的B/F值,可得到一條劑量反應(yīng)曲線,受檢標(biāo)本在同樣條件下進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算B/F值,即可在劑量反應(yīng)曲線是查出標(biāo)本中的抗原含量。放射免疫測(cè)定 分為液相放射免疫測(cè)定和固相放射免疫測(cè)定。3.2 放射免疫技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
RIA測(cè)定就是應(yīng)用放射性物質(zhì)代替ELISA中的標(biāo)記酶作為抗原或抗體耦聯(lián)物,在食品安全檢測(cè)中最常見的同位素是3H和14C。1978年,Charm在RIA技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展了放射免疫檢測(cè)技術(shù)(RRA),放射免疫檢測(cè)在快速檢測(cè)方面最成功的是CharmⅡ6600/7600抗生素快速檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)就是利用專一受體來識(shí)別結(jié)合于同一類抗生素族中的母環(huán)以便最快速同時(shí)檢測(cè)同一抗生素族在樣品中的殘留情況。目前,CharmⅡ7600檢測(cè)系統(tǒng)就β-內(nèi)酰胺類、氯霉素類、四環(huán)素類、磺胺類、氨唑西林及堿性磷酸酶這六項(xiàng)檢測(cè)以被FDA認(rèn)可。放射免疫技術(shù)由于可以避免假陽(yáng)性,適宜于陽(yáng)性率較低的大量樣品檢測(cè),對(duì)水產(chǎn)品、肉類產(chǎn)品、果疏產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量的檢測(cè)中廣泛應(yīng)用。還可檢測(cè)經(jīng)食品傳播的細(xì)菌及毒素、真菌及毒素、病毒和寄生蟲及小分子物質(zhì)和大分子物質(zhì)。如南京農(nóng)業(yè)大學(xué)用放射免疫測(cè)定牛奶中的天花粉蛋白。
4.免疫膠體金檢測(cè)技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
免疫膠體金檢測(cè)技術(shù)又叫Rosa.Tests法,是利用膠體金顆粒進(jìn)行標(biāo)記的一項(xiàng)新技術(shù)。4.1基本原理
氯金酸(HAuCl4)在還原劑作用下,可聚合成一定大小的金顆粒,形成負(fù)電的疏水膠溶液,由于靜電作用而成為穩(wěn)定的膠體狀態(tài),故稱膠體金。膠體金標(biāo)記,實(shí)質(zhì)上是蛋白質(zhì)等分子被吸附到膠體金顆粒表面的過程,吸附機(jī)理可能是膠體金顆粒表面帶有負(fù)電荷,與蛋白質(zhì)的正電荷基團(tuán)因靜電吸附而行形成牢固結(jié)合,用已知還原法可以方便地從HAuCl4制備各種不同的粒徑,不同顏色的膠體金顆粒,這種球形的顆粒對(duì)蛋白質(zhì)有很強(qiáng)的吸附功能,可以與葡萄球菌A蛋白、毒素、免疫球蛋白、糖蛋白、酶、抗生素、激素等非共價(jià)結(jié)合。
免疫膠體金檢測(cè)原理是利用了金顆粒具有電子密度的特性,當(dāng)這些標(biāo)記物在相應(yīng)配體處大量聚集時(shí),肉眼可見紅色或粉紅色斑點(diǎn)。因而可用于定性或定量的快速檢測(cè)方法中。這一方法可通過銀顆粒的沉積被放大,稱之為免疫金銀染色。4.2 免疫膠體金技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
該技術(shù)當(dāng)前主要用于在牛奶中檢測(cè)抗生素,可在十分鐘內(nèi)快速檢測(cè)牛奶中的抗生素,利用該技術(shù)可檢測(cè)的抗生素種類有六種,β-內(nèi)酰胺、四環(huán)素、磺胺二甲嘧啶、恩諾沙星和黃曲霉毒素,可檢測(cè)的β-內(nèi)酰胺藥物有氨芐青霉素、阿莫西林、鄰氯青霉素頭孢噻呋、頭孢霉素和青霉素G等。由于該技術(shù)結(jié)果直觀、操作簡(jiǎn)單,在食品安全檢測(cè)中有廣闊的應(yīng)用前景。單克隆抗體技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
抗體主要由B淋巴細(xì)胞合成,每個(gè)B淋巴細(xì)胞有合成一種抗體的遺傳基因,如果能選出一個(gè)制造一種專一抗體的細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng),就可以得到由單細(xì)胞經(jīng)分裂增殖而形成的細(xì)胞群,即克隆。單克隆細(xì)胞將合成一種決定簇的抗體。1975年,Kohler和 Milstein發(fā)現(xiàn)將小鼠骨髓瘤細(xì)胞和綿羊紅細(xì)胞免疫的小鼠脾細(xì)胞進(jìn)行融合,形成了雜交細(xì)胞即可產(chǎn)生抗體,又可無(wú)限增殖,從而創(chuàng) 立了單克隆抗體雜交瘤技術(shù)。這一技術(shù)為醫(yī)學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ)研究開創(chuàng)了新紀(jì)元,是免疫學(xué)領(lǐng)域的重大突破。5.1 基本原理
B淋巴細(xì)胞具有專一性的合成針對(duì)某一抗原決定簇的抗體,但這種B淋巴細(xì)胞不能在體外生長(zhǎng),而骨髓瘤細(xì)胞可在體外生長(zhǎng),應(yīng)用細(xì)胞雜交技術(shù)使骨髓瘤細(xì)胞與免疫的淋巴細(xì)胞二者合二為一,得到雜種的骨髓瘤細(xì)胞即雜交瘤細(xì)胞,這種雜交瘤細(xì)胞即具有專一性合成某一抗體的特性,也具有瘤細(xì)胞能在體外無(wú)限增殖的特性,用這種雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)的細(xì)胞群,可制備抗一種抗原決定簇的特異性單克隆抗體,這種用雜交瘤技術(shù)制備的單克隆抗體稱為第二抗體,主要抗原能引起小鼠的抗體應(yīng)答,應(yīng)用雜交瘤技術(shù)可獲得幾乎所有抗原的單克隆抗體。5.2 單克隆抗體技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用
單克隆抗體在食品檢測(cè)中最大的優(yōu)點(diǎn)是特異性強(qiáng),不易出現(xiàn)假陽(yáng)性。在食品檢測(cè)中有廣泛的應(yīng)用前景。目前人們已制備出各種經(jīng)食品傳播和引起食物中毒的細(xì)菌及毒素、真菌及毒素、病毒、寄生蟲、農(nóng)藥、激素等的單克隆抗體并建立的檢測(cè)方法。
磺胺二甲嘧啶和克倫特羅(瘦肉精)這兩種藥物被歐美各國(guó)和我國(guó)列為獸藥殘留控制重點(diǎn),國(guó)內(nèi)研究出了用于動(dòng)物性食品中磺胺二甲嘧啶檢測(cè)的單克隆抗體試劑盒和克倫特羅殘留檢測(cè)的多克隆試劑盒。這兩種試劑盒具有特異性強(qiáng)、儀器化程度低、樣品前處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)時(shí)間短,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用前景廣闊,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。
單克隆抗體檢測(cè)技術(shù)可在十分鐘內(nèi)快速檢測(cè)有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、有機(jī)氯類、擬除蟲菊酯類及激素類的殘留量為農(nóng)產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)安全提供技術(shù)支持。
英國(guó)建立了自動(dòng)肉制品中的沙門氏菌的單克隆抗體檢測(cè)方法,人們還制出了單核增生性李特氏桿菌的單抗,用單抗ELISA檢測(cè)該菌。乳中氯霉素的單克隆抗體檢測(cè)技術(shù)也被建立。
食品儲(chǔ)藏過程中會(huì)受到霉菌污染,現(xiàn)已從青霉、毛霉等霉菌中提取耐熱性抗原制成單克隆抗體用ELISA方法可檢出加熱和未加熱食品中的霉菌。免疫測(cè)定新技術(shù)
6.1 脂質(zhì)體免疫測(cè)定法
脂質(zhì)體免疫測(cè)定法(LIA)是一種較新的免疫測(cè)定技術(shù),脂質(zhì)體是由磷脂或由其他類脂分子在水相中自發(fā)形成的一種密閉的雙分子單層或多層囊泡,脂質(zhì)體表面還可以連接抗原或抗體分子。這種生物模擬膜在形成過程中能包裹水及其中的溶質(zhì)(染料或酶),膜的穩(wěn)定性可隨免疫反應(yīng)有規(guī)律變化。根據(jù)釋放出的標(biāo)記物的量進(jìn)行測(cè)定,所以LIA具有很高的信號(hào)放大作用。目前LIA主要存在脂質(zhì)體的穩(wěn)定性和非特異性溶解問題。6.2 克隆酶給予體免疫測(cè)定法
克隆酶給予體免疫測(cè)定法(CEDIA)是一種新型均相免疫測(cè)定法。CEDIA中使用由重組DNA技術(shù)獲得的?半乳糖苷酶兩個(gè)獨(dú)立的蛋白質(zhì)片段,這兩個(gè)片段獨(dú)立存在時(shí)無(wú)酶活性,但兩個(gè)片段結(jié)合則顯示催化活性。以此作為分析方法的基礎(chǔ)。其中較小片段稱為酶給予體片段(ED),另一片段稱為酶受體片段(EA)。ED標(biāo)記物與抗體集合后不再與EA形成酶,所以當(dāng)樣品中待測(cè)物增 加時(shí)則游離ED標(biāo)記物增多,使反應(yīng)液中酶產(chǎn)生增加,經(jīng)底物顯色測(cè)定。CEDIA是目前靈敏度較高的均相免疫測(cè)定法。6.3 發(fā)光免疫測(cè)定法
發(fā)光免疫測(cè)定法(CLIA)常用魯米諾(Luminol)、異魯米諾(Isoluminol)及其衍生物進(jìn)行標(biāo)記。這些環(huán)肼類化合物在堿性條件下可被氧化產(chǎn)生3-胺基苯二甲酸鹽和430nm的發(fā)射光。在魯米諾的芳氨基上進(jìn)行烴鏈取代后產(chǎn)光性能增強(qiáng),但若置換芳氨基則發(fā)光被破壞。另外丫叮酯也用于發(fā)光標(biāo)記。CLIA操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、測(cè)定速度快。但CLIA產(chǎn)光物質(zhì)發(fā)光時(shí)間極短(數(shù)秒鐘),測(cè)定誤差較大。6.4免疫傳感器技術(shù)
免疫傳感器是生物傳感器的一種,近年來已取得迅速發(fā)展。免疫傳感器的探頭主要由兩部分組成;感受器:通常覆有連接有特異性抗體的可更換的傳感膜;換能器:能將抗原抗體產(chǎn)生的信號(hào)轉(zhuǎn)換為可供儀器檢測(cè)的電信號(hào)。免疫傳感器使用對(duì)象廣泛,專一性較強(qiáng),高度的自動(dòng)化,微型化與集成化減少對(duì)使用者及環(huán)境技術(shù)條件的依賴,測(cè)定速度快,適合現(xiàn)場(chǎng)或野外操作。6.5 多組分免疫測(cè)定法
根據(jù)不同檢測(cè)物標(biāo)記方法互不相同,分析條件和檢測(cè)信號(hào)互不干擾。同一反應(yīng)液中同時(shí)檢測(cè)不同的檢測(cè)物。但這種方法必須使幾種標(biāo)記物的測(cè)定條件相互協(xié)調(diào),其靈敏度和組分?jǐn)?shù)受到限制。
免疫反應(yīng)最大的特點(diǎn)是高度選擇性,抗原抗體的親和數(shù)通常為109或更高。作為一種分析手段,免疫分析技術(shù)操作簡(jiǎn)單、速度快、分析成本低,在食品安全檢測(cè)中已表現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。此外免疫分析技術(shù)能與其他技術(shù)聯(lián)用,在聯(lián)用方法中免疫技術(shù)即可作為高效液相色譜(HPLC)或氣相色譜法(GC)等測(cè)定技術(shù)的樣品進(jìn)化或分離手段,也可作為其離線或在線檢測(cè)方法。這些方法結(jié)合了免疫分析的選擇性,靈敏性與HPLC,GC等技術(shù)的高速,高效分離和準(zhǔn)確檢測(cè)能力,使分析過程簡(jiǎn)化,分析成本下降,拓展了待測(cè)物范圍。
免疫分析測(cè)定法提供的待測(cè)物組分或結(jié)構(gòu)方面的信息太少,一般不具備多殘留分析能力;免疫分析過程復(fù)雜,影響因素眾多,且不易控制,結(jié)果易于出現(xiàn)假陽(yáng)性,方法難以標(biāo)準(zhǔn)化;方法建立過程復(fù)雜,研究周期長(zhǎng),某些待測(cè)物半抗原難以合成。免疫測(cè)定法不可能取代色譜或光譜等常規(guī)分析方法,只能作為其重要補(bǔ)充。
參考文獻(xiàn)
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第二篇:PCR及其改進(jìn)技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用
PCR及其改進(jìn)技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用
當(dāng)今社會(huì),食品中存在的污染情況越來越嚴(yán)重。豬肉注水、奶粉摻假、蔬菜有機(jī)農(nóng)藥含量超標(biāo)等等,嚴(yán)重影響著人們的身體健康。PCR改進(jìn)技術(shù)可以簡(jiǎn)化檢測(cè)步驟、提高檢測(cè)精準(zhǔn)度,具有操作簡(jiǎn)便、檢測(cè)速度快、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn),在食品安全檢測(cè)工作中的使用率高、使用范圍廣泛。
食品安全檢測(cè)的主要內(nèi)容
食品安全檢測(cè)的內(nèi)容比較復(fù)雜,涉及面廣泛,主要的檢測(cè)內(nèi)容是:食品污染成分、食品營(yíng)養(yǎng)成分、食品是否具有添加劑以及食品質(zhì)量的總體檢測(cè)等等。食品安全檢測(cè)的指標(biāo)主要包括:成分分析、農(nóng)藥殘留分析、食品添加劑分析、微量元素分析和有害物質(zhì)分析等。常用的食品安全就按冊(cè)方法有兩種:一種是傳統(tǒng)的常規(guī)分析法,一種是儀器分析法。儀器分析法是食品安全檢測(cè)中的最常用的方法。
食品安全檢測(cè)人員對(duì)食品檢測(cè)的檢驗(yàn)要求有三部分內(nèi)容:①要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的分析步驟依次進(jìn)行,在實(shí)驗(yàn)室中,要對(duì)所有的不安全因素采取防護(hù)措施,其中,不安全因素都包括:爆炸、腐蝕、燒傷等等;②在實(shí)驗(yàn)室中,檢測(cè)人員需要準(zhǔn)確、詳細(xì)地記錄檢測(cè)的方法和數(shù)據(jù)等信息;③在食品安全檢測(cè)完成后,檢測(cè)人員需要檢測(cè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和整理工作。
PCR及其改進(jìn)技術(shù)概括
PCR的是指聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)或者多聚酶鏈反應(yīng)技術(shù),常用于放大特定的DNA,主要優(yōu)點(diǎn)有簡(jiǎn)潔、方便、敏感、重復(fù)性好和自動(dòng)化等.傳統(tǒng)的PCR技術(shù)在很多方面存在著不足,經(jīng)過改進(jìn)后有了很多較為明顯的優(yōu)點(diǎn),但是,實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)和多重PCR技術(shù)在某些方面仍然有問題。使用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)時(shí)首先需要有專門的儀器,技術(shù)成本高,存在的檢測(cè)結(jié)果偏差大。多重PCR技術(shù)具有非特性結(jié)合問題,在使用多重PCR技術(shù)時(shí)如果不注意觀察樣本和樣本之間的反應(yīng)和作用,會(huì)發(fā)生假陽(yáng)性或者假陰性的問題。
傳統(tǒng)的PCR技術(shù)在食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用
檢測(cè)食品中所含成分。比如,人們?cè)谫I肉的時(shí)候會(huì)考慮到肉里面有沒有摻假、是否注過水、屠宰前的家畜有沒有患有疾病等等。為了保證消費(fèi)者的合法權(quán)益和身體健康,食品安全檢測(cè)人員可以使用PCR技術(shù)方便、快捷的將食品中存在的不合格現(xiàn)象檢測(cè)出來,降低食品安全隱患。
用于檢測(cè)食品中的病菌。在1992年,有些相關(guān)報(bào)道中提出了PCR檢測(cè)技術(shù),經(jīng)過多年的研究和實(shí)踐,將PCR技術(shù)應(yīng)用到食品安全檢測(cè)中得到了很大的回響。用PCR技術(shù)檢測(cè)食品中攜帶的病菌,例如,豬羊牛肉中的大腸桿菌。
檢測(cè)食品中包含的營(yíng)養(yǎng)成分。隨著人們生活水平的逐漸提升,人們?cè)絹碓阶⒅仞B(yǎng)生。食物中含有的營(yíng)養(yǎng)成分和主要物質(zhì)都是人們關(guān)心的重點(diǎn)。在走親訪友的時(shí)候,一般會(huì)送老人和孩子營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較高的禮品。有很多經(jīng)過加工的食品,人們對(duì)肉眼看不出食品質(zhì)量的好壞,那么如何判斷食品中含有的營(yíng)養(yǎng)成分,就需要食品檢測(cè)人員使用PCR技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。
PCR改進(jìn)技術(shù)在食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用
PCR-DGGE在食品檢測(cè)中的應(yīng)用。DGGE技術(shù)又稱變性梯度凝膠電泳技術(shù)。PCR-DGGE技術(shù)是一種聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)和變性梯度凝膠電泳技術(shù)結(jié)合在一起的新技術(shù),具有敏感性高、特異性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。使用PCR-DGGE技術(shù)進(jìn)行食品檢測(cè)技術(shù),可以將食品中DNA提取出來,利用食品的基因和食品的核酸對(duì)食品進(jìn)一步的監(jiān)測(cè)。比如:利用PCR-DGGE技術(shù)對(duì)奶酪進(jìn)行檢測(cè),可以檢測(cè)出奶酪中存在乳桿菌、乳酸菌和乳球菌包括污染物等等。
實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)在食品檢測(cè)中的應(yīng)用。實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)是在PCR技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合熒光信號(hào)來進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)主要采用的是完全閉管檢測(cè),實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)是PCR改進(jìn)技術(shù)中操作最方便、結(jié)果最準(zhǔn)確、用時(shí)最短的一種。在各種食品安全檢測(cè)中得到了廣泛使用。
多重PCR技術(shù)在食品檢測(cè)中的具體應(yīng)用。多重PCR技術(shù)是在傳統(tǒng)、單一的PCR技術(shù)基礎(chǔ)上改進(jìn)后的技術(shù)。多重PCR技術(shù)一次可以?z測(cè)出多種病菌,像是大腸埃希菌、沙門菌屬、霍亂弧菌等菌類均可一次檢測(cè)出來。多重PCR技術(shù)操作簡(jiǎn)單、快速、結(jié)果精準(zhǔn),多用于對(duì)番茄、大豆、玉米等轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)中。
隨著毒豆芽、瘦肉精、地溝油等各種食品污染問題的產(chǎn)生,人們對(duì)食品的質(zhì)量產(chǎn)生了很大的懷疑。一些黑心商家只注重經(jīng)濟(jì)效益,違規(guī)經(jīng)營(yíng),生產(chǎn)食品質(zhì)量不合格。通過對(duì)食品進(jìn)行安全檢驗(yàn),分析食品中所含的成分和營(yíng)養(yǎng)比例,促進(jìn)食品事物的健康、安全發(fā)展,提高人們的飲食安全。在食品安全檢測(cè)工作中使用PCR技術(shù)可以很大程度上解決食品安全中存在的問題。
作者簡(jiǎn)介:
陳冬梅,碩士,伊犁州食品藥品檢驗(yàn)所,高級(jí)工程師,食品負(fù)責(zé)人
第三篇:免疫學(xué)技術(shù)在生豬屠宰檢疫中的應(yīng)用(范文模版)
免疫學(xué)技術(shù)在生豬屠宰檢疫中的應(yīng)用
[摘 要] 針對(duì)我國(guó)生豬屠宰檢疫的現(xiàn)狀,論述了免疫學(xué)技術(shù)在提高生豬屠宰檢疫水平,保護(hù)我國(guó)生豬養(yǎng)殖及發(fā)展中的應(yīng)用和前景。
[關(guān)鍵詞] 免疫學(xué)技術(shù) 生豬屠宰檢疫
[中圖分類號(hào)] S85 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650(2014)04-0233-01
一、我國(guó)生豬屠宰檢疫的現(xiàn)狀
目前我國(guó)生豬屠宰機(jī)械化、規(guī)模化程度逐漸增高,大型生豬屠宰加工企業(yè)也紛紛建廠擴(kuò)展。另一方面,動(dòng)物疫病日益紛雜,許多疫病在臨床表現(xiàn)、病理變化上都具有高度的相似性,難以區(qū)分。加強(qiáng)動(dòng)物檢驗(yàn)檢疫,提高動(dòng)物檢驗(yàn)檢疫的水平,一方面可有效防止病害生物進(jìn)入我國(guó),保障我國(guó)動(dòng)物產(chǎn)品的養(yǎng)殖安全與生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定;另一方面能控制疾病從疫區(qū)向非疫區(qū)傳播,減少疾病發(fā)生,提高動(dòng)物產(chǎn)品的質(zhì)量,維護(hù)我國(guó)動(dòng)物產(chǎn)品的國(guó)際信譽(yù),從而促進(jìn)產(chǎn)品出口。在此背景下,生豬屠宰檢疫水平、檢疫技術(shù)也必須提高以適應(yīng)相應(yīng)的要求。但目前在生豬屠宰檢疫過程中,大部分卻依賴于檢疫人員“一個(gè)鉤、一把刀、一雙手、兩只眼”來從事檢疫工作,幾十年來未有新的、快速的檢疫方法得以應(yīng)用。
二、免疫學(xué)技術(shù)與生豬屠宰檢疫
免疫學(xué)是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)展最快的學(xué)科之一,尤其是免疫學(xué)技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展,把傳統(tǒng)免疫學(xué)推進(jìn)到現(xiàn)代免疫學(xué)的新時(shí)代。近年來不斷涌現(xiàn)的化學(xué)發(fā)光標(biāo)記免疫、酶標(biāo)記免疫、核素標(biāo)記免疫、生物素和熒光素標(biāo)記免疫、金標(biāo)記與稀土元素標(biāo)記免疫等成為全新的技術(shù)門類,極大地豐富了現(xiàn)代免疫技術(shù)領(lǐng)域,而且免疫學(xué)與分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)等相關(guān)學(xué)科和交叉學(xué)科的融合,對(duì)免疫學(xué)技術(shù)的發(fā)展起著極大的推動(dòng)作用。
三、免疫學(xué)技術(shù)在生豬屠宰檢疫的應(yīng)用
1.凝集反應(yīng)和沉淀反應(yīng)及其應(yīng)用
1.1凝集反應(yīng)
顆粒性抗原(完整的病原微生物或紅細(xì)胞等)與相應(yīng)抗體結(jié)合,在有電介質(zhì)存在的條件下,經(jīng)過一定時(shí)間,出現(xiàn)肉眼可見的凝集小塊,這種反應(yīng)稱之為凝集反應(yīng)。目前可用凝集反應(yīng)檢疫的疫病主要有:豬布魯氏菌病、豬支原體肺炎、豬囊蟲病、豬萎縮性鼻炎、豬乙型腦炎、豬偽狂犬病、豬繁殖與呼吸綜合征、副豬嗜血桿菌等。
1.2沉淀反應(yīng)
可溶性抗原(細(xì)菌培養(yǎng)濾液、細(xì)胞或組織的侵出液、血清蛋白等)與相應(yīng)抗體在一定條件下出現(xiàn)沉淀物的現(xiàn)象,稱之為沉淀反應(yīng)。目前可用沉淀反應(yīng)檢疫的疫病主要有:豬旋毛蟲病、炭疽、豬支原體肺炎、豬鏈球菌病等。
2.免疫標(biāo)記技術(shù)及其應(yīng)用
2.1酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)
一種酶聯(lián)免疫技術(shù)。用于檢測(cè)包被于固相板孔中的待測(cè)抗原(或抗體)。即用酶標(biāo)記抗體,并將已知的抗原或抗體吸附在固相載體表面,使抗原抗體反應(yīng)在固相載體表面進(jìn)行,用洗滌法將液相中的游離成分洗除,最后通過酶作用于底物后顯色來判斷結(jié)果。目前可用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢疫的疫病主要有:豬囊蟲病、豬瘟、豬旋毛蟲病、豬乙型腦炎等。
2.2免疫組化技術(shù)
免疫組織化技術(shù)又稱免疫細(xì)胞化學(xué)技術(shù)。它是用標(biāo)記的特異性抗體(或抗原)對(duì)組織內(nèi)抗原(或抗體)的分布進(jìn)行組織和細(xì)胞原位檢測(cè)技術(shù)。目前可用免疫組化技術(shù)檢疫的疫病主要有:豬繁殖與呼吸綜合征、豬瘟、豬偽狂犬病、豬圓環(huán)病毒等。
3.其他用標(biāo)記抗體或抗原進(jìn)行的抗原抗體反應(yīng)
其他用標(biāo)記抗體或抗原進(jìn)行的抗原抗體反應(yīng)技術(shù)主要包括免疫熒光技術(shù)、放射免疫測(cè)定技術(shù)、化學(xué)發(fā)光技術(shù)、免疫印跡技術(shù)、免疫斑點(diǎn)技術(shù)、等等。其中應(yīng)用最為廣泛的是膠體金免疫層析技術(shù)。膠體金免疫層析(GICA)技術(shù)是20世紀(jì)90年代初在免疫滲濾技術(shù)基礎(chǔ)上建立的一種簡(jiǎn)易快速的免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù),由Beggs等最先用于人絨毛膜促性腺激素(HCG)的測(cè)定。GICA是以NC膜為載體,利用微孔膜的毛細(xì)管作用,使滴加在膜條一端的液體慢慢向另一端滲移,如同層析一般。目前可用于檢疫的疫病有:豬繁殖與呼吸綜合征、豬鏈球菌2型、豬瘟、豬偽狂犬病、豬口蹄疫、豬旋毛蟲等。
總之,檢測(cè)動(dòng)物或動(dòng)物產(chǎn)品病原體的方法很多。有核酸水平的診斷技術(shù)(例如PCR技術(shù)),也可通過高性能的電子顯微鏡直接觀察到病原體。但是大多數(shù)技術(shù)所需的時(shí)間較長(zhǎng),且對(duì)于設(shè)備有一定的要求。而免疫學(xué)檢測(cè)技術(shù)的檢測(cè)時(shí)間較短,且無(wú)需大型的設(shè)備和復(fù)雜的程序,因此免疫學(xué)檢測(cè)作為一種傳統(tǒng)而有效的檢測(cè)技術(shù),應(yīng)被廣泛應(yīng)用于動(dòng)物檢驗(yàn)檢疫工作中。
第四篇:X-ray在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用
X-ray在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用
【摘要】由于食品加工的復(fù)雜性,食品生產(chǎn)過程中可能摻雜異物,相關(guān)的異物檢測(cè)設(shè)備就顯得必不可少,而目前異物檢測(cè)又以X-ray檢測(cè)技術(shù)最為先進(jìn)。本文基于新一代X-ray異物檢測(cè)機(jī)介紹了X-ray異物檢測(cè)在食品安全領(lǐng)域的重要應(yīng)用。【The Abstract】Because of the complexity of food processing, food production process, relevant foreign may doping detection equipment is essential to foreign bodies, and to Xray detecting machine introduces foreign Xray eyewinker detection
近幾年來,世界范圍內(nèi)發(fā)生了多起食品安全事故;在中國(guó),食品加工行業(yè)這幾年可謂是“多事之秋”,從蘇丹紅到孔雀石綠,從福壽螺島三聚氰胺事件,嚴(yán)重打擊中國(guó)消費(fèi)者對(duì)食品安全的信心。我們不難發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致食品安全事故原因主要來自三方面:微生物污染、化學(xué)污染、物理性污染。而物理性污染是指由于種種原因在生產(chǎn)運(yùn)輸環(huán)節(jié)中食品中混入各種異物。異物的種類分為硬質(zhì)異物和軟質(zhì)異物。前者如金屬異物、石頭、玻璃等;后者如昆蟲、毛發(fā)、包裝帶等。為了能減少物理性污染的危害,科學(xué)家研制出了異物檢測(cè)設(shè)備,其中X-ray異物檢測(cè)機(jī)最為先進(jìn)。X-ray異物檢測(cè)機(jī)利用X-ray可對(duì)肉制品、水產(chǎn)、糧食類產(chǎn)品、焙烤食品等產(chǎn)品進(jìn)行在線實(shí)時(shí)綜檢測(cè),并可對(duì)金屬包裝食品進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。【1】X-ray的理化性質(zhì)
X-ray 與電波,微波,紅外線一樣同屬電磁波,區(qū)別僅是波長(zhǎng)和頻率不同而已而。因此具有波粒二像性。但與核輻射的放射線有本質(zhì)。X-ray 的波長(zhǎng)范圍為10?12~10?8m。X-RAY照射食品后不會(huì)有殘留,合理劑量的照射也不會(huì)對(duì)人體造成傷害。
根據(jù) X-ray 的波長(zhǎng)劃分,我們通常分為軟 X-ray 和硬 X-ray。X-ray 中波長(zhǎng)較短的部分能量大,穿透物體的能力強(qiáng);X-ray 中波長(zhǎng)較長(zhǎng)的部分能量小,穿透物體的能力差。X-ray 的劃分只是相對(duì)的,并沒有嚴(yán)格和科學(xué)方法。有學(xué)者將 X-ray 按照產(chǎn)生的管電壓劃分軟 X-ray(10-50kV),硬 X-ray(10-300kV)。
應(yīng)用 X-ray 對(duì)物質(zhì)進(jìn)行內(nèi)部無(wú)損傷檢測(cè),需要根據(jù)具體材料和情況來選擇 X-ray 的能量。比如,被檢測(cè)材料密度大、厚度大時(shí),一般應(yīng)選擇較硬的 X-ray。有時(shí)為了同時(shí)透照厚度較大的被檢物,也往往相對(duì)地選擇較硬的 X-ray。透照輕金屬或非金屬等密度小的材料,應(yīng)選用較軟的 X-ray。
在食品安全異物無(wú)損檢測(cè)中,通常采用使用 60 kV 以下的管電壓來獲得強(qiáng)度不是很大的軟 X-ray。【2】X-ray異物檢測(cè)的工作原理:
X射線(X-ray)檢測(cè)機(jī)是在不損壞被檢物品的前提下使用低能量X 光,快速檢測(cè)出被檢物品的內(nèi)部質(zhì)量和其中的異物,并通過計(jì)算機(jī)顯示被檢物品圖像的測(cè)試手段。
當(dāng)待檢品經(jīng)X射線照射后,物質(zhì)的密度和原子序數(shù)越大,物質(zhì)吸收X射線的比率也會(huì)越大。而食品中的蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、水分以及骨頭(鈣質(zhì))、玻璃(硅質(zhì))、金屬和毛發(fā)等成分均對(duì)X射線有不同的吸收比率。X射線檢測(cè)系統(tǒng)就是根據(jù)上述原理實(shí)現(xiàn)。產(chǎn)品輸送至X射線照射區(qū),檢測(cè)裝置將自動(dòng)測(cè)定X射線的透射比率。由于食品中異物成分比食品成分更能吸收X射線能量,因此,當(dāng)含有異物的產(chǎn)品經(jīng)X射線照射后,其能量會(huì)被大量吸收,X光檢測(cè)器測(cè)量透過被檢測(cè)物的光束強(qiáng)度,來檢測(cè)物品中是否含有不同于產(chǎn)品本身物質(zhì)成分的異物。【3】X-ray異物檢測(cè)機(jī)異物判斷檢測(cè)流程 3.1.X-ray圖像采集
系統(tǒng)線陣探測(cè)器采用逐行掃描方法得到被檢物內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像數(shù)據(jù),在對(duì)待檢食品進(jìn)行線掃描的同時(shí),對(duì)圖像行灰度進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理,發(fā)現(xiàn)灰度曲線有比較大的波動(dòng)點(diǎn),立刻記錄下來,但此時(shí)不能立即做出有異物的判斷,因?yàn)橛袝r(shí)候噪聲也可能引起圖像像素的波動(dòng)。繼續(xù)掃描,如果連續(xù)多行都出現(xiàn)類似的波動(dòng)情況,基本上就可以判定食品中含有異物,但對(duì)于異物所在的位置,異物的形狀等特征需要進(jìn)一步的處理才能判斷出來。并且進(jìn)一步的判斷處理需要在整幅圖像上進(jìn)行。如果行灰度曲線波動(dòng)比較平緩,則不能肯定是否含有異物,需要將整幅圖像采集完畢后進(jìn)行處理判斷。
3.2.X-ray 圖像分析
通過采集不同食品X-ray圖像,對(duì)所得圖片進(jìn)行分析可以看出,食品異物檢測(cè)圖像具有如下的性質(zhì):
1.對(duì)于不同的待檢食品,經(jīng)過 X-ray 照射成像后的灰度一般不同,即食品的背景灰度值因食品各異而不同;
2.不同的異物對(duì) X-ray 的能量吸收率不同,它們?cè)?X-ray 成像圖片中的灰度值也不一樣,金屬、石頭等的吸收率較大,在圖片中的灰度值較小,玻璃、塑料等的吸收率較小,在圖片中的灰度值較大,有些和背景圖象相差不是很明顯。
3.異物的邊緣模糊。有些異物邊緣與背景圖之間沒有明顯的灰度變化。4.背景灰度不均勻,不同的區(qū)域灰度不同,有的高于異物的灰度值,有的區(qū)域低于異物的灰度值。
5.待檢食品形狀復(fù)雜,并且圖片中食品以外的部分是大面積的白色背景。【4】基于以上檢測(cè)原理,X-ray異物監(jiān)測(cè)系統(tǒng),有以下優(yōu)點(diǎn): 對(duì)金屬異物有更高的敏感度(最高檢出精度金屬球Ф0.3mm,金屬絲Ф0.28×2mm),此外還能檢測(cè)出玻璃,石頭,PVC,硬骨頭,橡膠等非金屬異物;敏感度不受產(chǎn)品溫度,水分鹽分含量的影響;對(duì)不銹鋼為代表的非磁性金屬異物有著與鐵等磁性金屬材料同樣的高敏感度;不受鋁膜,鍍鋁膜包裝材料的影響。
此外,還具備如下擴(kuò)展功能:1. 對(duì)火腿腸兩端金屬卡扣的屏蔽功能。2. 對(duì)包裝盒的邊沿的屏蔽功能。3. 對(duì)指定領(lǐng)域的部分屏蔽功能。4. 包裝內(nèi)產(chǎn)品的計(jì)數(shù)功能。5. 包裝內(nèi)產(chǎn)品缺失檢查功能。6. 包裝內(nèi)產(chǎn)品斷裂檢查功能。7. 包裝內(nèi)附屬品(贈(zèng)卡,料包等)的缺失檢查功能。
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第五篇:免疫標(biāo)記技術(shù)及其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
專業(yè)文獻(xiàn)綜述
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指導(dǎo)教師: 免疫標(biāo)記技術(shù)及其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用陳澤食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院食品質(zhì)量與安全食品質(zhì)量與安全112班114033207王子榮職稱:教授
2014 年 6 月 10日
新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)教務(wù)處制
免疫標(biāo)記技術(shù)及其在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用
作者:陳澤指導(dǎo)老師:王子榮
摘要:文章介紹了免疫標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展以及免疫標(biāo)記技術(shù)在食品安全檢測(cè)中的應(yīng)用,包括免疫熒光技術(shù)、免疫酶技術(shù)、放射免疫測(cè)定法、免疫膠體金技術(shù)和發(fā)光免疫測(cè)定法,并概述這些檢測(cè)技術(shù)對(duì)食品安全的重要作用及影響。
關(guān)鍵詞:免疫標(biāo)記技術(shù);食品安全;檢測(cè)
免疫分析法是以抗原抗體特異性結(jié)合生成抗原抗體免疫復(fù)合物為基礎(chǔ),用來檢測(cè)生物樣品中較低含量活性物質(zhì)的檢測(cè)方法。此種分析方法的基礎(chǔ)是抗原抗體反應(yīng)的高度專一性和反應(yīng)靈敏性。進(jìn)行免疫分析的前提是獲得與檢測(cè)物質(zhì)相對(duì)應(yīng)的抗體或抗原,抗體的特異性和親和性都是決定免疫分析能力的重要影響因素。免疫標(biāo)記技術(shù):泛指使用熒光素、放射性同位素、酶、膠體金以及化學(xué)(或生物)發(fā)光劑等作為標(biāo)記物,標(biāo)記的抗體或抗原和與之對(duì)應(yīng)的抗原或抗體進(jìn)行特異性的抗原抗體反應(yīng),最終借助各種精密的檢測(cè)儀器對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行觀察和測(cè)定。免疫標(biāo)記技術(shù)可以為樣本定性研究,或?yàn)闃颖径炕蛘甙攵繖z測(cè)技術(shù),也可以在細(xì)胞或者組織中進(jìn)行定位研究。
一、免疫分析發(fā)展的歷史世紀(jì)50年代,免疫分析方法最初應(yīng)用在體液中生物大分子的檢測(cè)。1959年,美國(guó)學(xué)者Yalow和Bersou建立檢測(cè)糖尿病患者血漿中胰島素的免疫標(biāo)記方法,巧妙地將放射性同位素125I示蹤技術(shù)和傳統(tǒng)的免疫方法相結(jié)合,使免疫分析技術(shù)從定性技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)槎考夹g(shù),開創(chuàng)免疫標(biāo)記的先河。1971年,瑞典學(xué)者Eugvai和Perlmauu用酶代替放射性同位素進(jìn)行標(biāo)記,創(chuàng)建了酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)。1982年,Neurmau在免疫分析的基礎(chǔ)上發(fā)展了一種新型免疫分析技術(shù)——時(shí)間分辨熒光免疫測(cè)定(TRFLA)。1976年,Tsuji等基于酶與其特異性發(fā)光物質(zhì)與免疫反應(yīng)相結(jié)合,建立化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定(CLIA)。1990年,Leland建立電化學(xué)發(fā)光(ECLIA),是繼放射免疫、酶免疫、熒光免疫, ELIA以后的新一代標(biāo)記免疫測(cè)定技術(shù)。
二、免疫熒光技術(shù)
免疫熒光技術(shù)又稱熒光抗體法(fluorescent antibody technique, FAT),是一種將結(jié)合有熒光素(異硫氰酸熒光素、羅丹明、二氯二嗓基氨基熒光素)的熒光抗體作為分子探針與抗原進(jìn)行反應(yīng),借以提高免疫反應(yīng)靈敏度和適合顯微鏡觀察的免疫標(biāo)記技術(shù)。該法具有靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)。
免疫熒光技術(shù)的原理是將抗原抗體反應(yīng)的特異性和敏感性與顯微小蹤的精確性相結(jié)合,以有熒光素作為標(biāo)記物,與已知抗體結(jié)合,但不影響其免疫學(xué)特性。然后將熒光素標(biāo)記的抗體作為標(biāo)準(zhǔn)試劑,用以檢測(cè)和鑒定未知抗原。在熒光顯微鏡下,可以直接觀察呈現(xiàn)特異熒光的抗原抗體復(fù)合物以及其存在部位。
張冬青等采用膜溶解、密度梯度分離純化結(jié)合免疫熒光技術(shù)對(duì)飲用水中的“兩蟲”(隱抱子蟲和賈第鞭毛蟲)進(jìn)行定性定量分析檢測(cè),其回收率分別為56%和35%,均高于EPA 1623方法的質(zhì)量控制要求。采用免疫熒光技術(shù)操作方法簡(jiǎn)便且經(jīng)濟(jì),適合在國(guó)內(nèi)水源檢測(cè)中推廣使用。有報(bào)道首次將微菌落技術(shù)同免疫熒光技術(shù)相結(jié)合,建立了微菌落免疫熒光技術(shù)(M-CIF)。M-CIF法敏感性和重復(fù)性好,用已知沙門氏菌濃度做最低檢出限量實(shí)驗(yàn),常規(guī)法檢出限為10個(gè)/mL,而該
法為5個(gè)/mL;陽(yáng)性對(duì)照和陰性對(duì)照重復(fù)10次,陽(yáng)性菌落均熒光明亮,顏色穩(wěn)定,陰性菌落均熒光很弱。用M-CIF法對(duì)不同菌落進(jìn)行特異性的熒光染色鑒別細(xì)菌,僅需5-6 h,在食品有害微生物檢測(cè)方面有著非常大的應(yīng)用前景。
三、免疫酶技術(shù)
免疫酶技術(shù)又稱酶免疫測(cè)定法,是將抗原和抗體的特異免疫反應(yīng)和酶催化反應(yīng)的高效性和專一性相結(jié)合而建立的一種新技術(shù),常用的酶是辣根過氧化物酶。其原理和免疫熒光技術(shù)相似,不同的是用酶代替熒光劑做標(biāo)記,以及酶的特殊底物處理標(biāo)本來顯示酶標(biāo)記的抗體,以檢測(cè)標(biāo)記物的有無(wú)及含量間接反映被測(cè)物的存在與多少。該技術(shù)具有操作簡(jiǎn)單、敏感性高、準(zhǔn)確性好、易于商品化等特點(diǎn),正被廣泛應(yīng)用于微量物質(zhì)檢測(cè)、免疫相關(guān)物質(zhì)檢測(cè)等各個(gè)領(lǐng)域的分析檢測(cè)。免疫酶技術(shù)方法很多,最主要的方法為酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA),簡(jiǎn)稱酶標(biāo)法,被廣泛用于檢測(cè)抗原或抗體,可進(jìn)行定性和定量分析。ELISA法可檢測(cè)食品中的病原菌沙門氏菌、大腸桿菌等,食品中的微量農(nóng)藥殘留,以及醬油生產(chǎn)中能引起中毒的霉菌次級(jí)代謝產(chǎn)物黃曲霉毒素、超曲霉毒素等方面。用該法進(jìn)行李斯特氏菌的快速檢測(cè),用三株針對(duì)單核細(xì)胞增生僅需48 h,在人工模擬肉中檢測(cè)下限為5 cfu/ g樣品。陳琦等采用酶聯(lián)免疫試劑盒及繪制以氯霉素濃度為半對(duì)數(shù)坐標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)牛肉和蜂蜜中氯霉素殘留量進(jìn)行測(cè)定,變異系數(shù)為3.1%一8.6% ,重復(fù)性好,精確度高。有報(bào)道用酶聯(lián)免疫吸附酶標(biāo)儀分析法和免疫親和微檢熒光儀分析法分別對(duì)糧油樣品中黃曲霉毒素B1進(jìn)行測(cè)定,對(duì)其檢測(cè)條件和結(jié)果進(jìn)行差異性分析,比較發(fā)現(xiàn)酶聯(lián)免疫吸附分析法適宜大批量樣品快速篩選,檢出限為0.1μg/kg,可在廣大基層實(shí)驗(yàn)室推廣應(yīng)用。
四、放射免疫標(biāo)定法
放射免疫測(cè)定法(radioimmuno-assay,RIA)是采用放射性同位素的抗原或抗體來檢查相應(yīng)抗體或抗原的高靈敏度免疫分析方法,此法具有高靈敏度(達(dá)10-9或10-12)可進(jìn)行超微量分析,敏感性高等優(yōu)點(diǎn)。本法常用的同位素有3H,14C,125I和131I等。放射免疫分析法應(yīng)用范圍廣泛,在食品安全檢測(cè)中可用來檢測(cè)肉類藥物殘留,黃曲霉毒素等。
徐美奕等人用125 I標(biāo)記的放射免疫試劑盒測(cè)定養(yǎng)殖紅笛酬與野生紅笛酬肌肉中雌二醇、孕酮、睪酮三種性腺激素殘留量。在養(yǎng)殖紅笛酬與野生紅笛酬肌肉中均檢出三種激素,野生紅笛酬中的激素殘留量較低,但仍能被檢出,放射免疫分析法放射性活度低、毒性小、樣品處理簡(jiǎn)單、靈敏度高,檢出限高于液相色譜法,可達(dá)ng-pg級(jí),可作為水產(chǎn)品中激素殘留量的有效檢測(cè)手段。有文獻(xiàn)應(yīng)用Charm II放射免疫分析方法測(cè)定豬尿樣的磺胺類殘留,檢測(cè)限為200μg/kg,符合歐美等國(guó)磺胺類最大殘留限量的檢測(cè)要求,同時(shí)快速簡(jiǎn)便,在30 min內(nèi)可出初篩結(jié)果,假陰性率為0%,有助于大批量樣品的初篩,同時(shí)本方法為動(dòng)物養(yǎng)殖過程中的用藥監(jiān)控提供了一種快速檢測(cè)方法。
五、膠體金免疫技術(shù)
采用電子致密物質(zhì)(通常用辣根過氧化物酶和鐵蛋白)標(biāo)記的抗體與其相應(yīng)抗原發(fā)生特異性結(jié)合,借電鏡檢出這一標(biāo)記復(fù)合物的技術(shù)稱為免疫電鏡技術(shù)。近年來逐漸發(fā)展到用膠體金作為非放射性示蹤劑,即膠體金免疫技術(shù)。膠體金免疫技術(shù)是20世紀(jì)80年代繼三大標(biāo)記技術(shù)(熒光素、放射性同位素和酶)后發(fā)展起來的固相標(biāo)記免疫測(cè)定技術(shù)。
有關(guān)膠體金免疫技術(shù)的最旱報(bào)道是1971年Faulk和T aylor將膠體金與抗
體結(jié)合,用于電子顯微鏡水平的免疫細(xì)胞化學(xué)研究。此后,膠體金作為一種新型免疫標(biāo)記技術(shù)發(fā)展很快。目前在微生物學(xué)檢驗(yàn)中應(yīng)用的主要是免疫層析法和快速免疫金滲濾法。膠體金是由氯金酸在還原劑作用下,聚合成特定大小的金顆粒,并由于靜電作用成為一種穩(wěn)定的膠體狀態(tài)。膠體金標(biāo)記實(shí)質(zhì)上是蛋白等高分子被吸附到膠體金表面的包被過程,利用它在堿性環(huán)境中帶負(fù)電荷的性質(zhì),與蛋白質(zhì)分子或其他生物大分子的正電荷基團(tuán)借靜電吸引而形成牢固結(jié)合。
由于膠體金標(biāo)記蛋白質(zhì)是物理結(jié)合過程,結(jié)合牢固,很少引起蛋白質(zhì)活性改變,所以試劑非常穩(wěn)定,不受溫度等外界因素影響,可在辦公室、家中甚至野外進(jìn)行檢測(cè),試驗(yàn)結(jié)果也可長(zhǎng)期保存。還具有很強(qiáng)的動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性,可放置數(shù)年。胡孔新等人以被列為I類潛在重要生物恐怖因子鼠疫桿菌作為診斷對(duì)象,建立了適合于現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)鼠疫桿菌抗原用的膠體金標(biāo)記免疫層析方法,其檢測(cè)靈敏度
5達(dá)到1 x 10 cfu/ mL,并對(duì)常見的金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌無(wú)明顯非特異
作用,該法對(duì)出入境口岸的樣品安全檢測(cè)有重要意義。有文獻(xiàn)建立了一種簡(jiǎn)便快速的膠體金免疫層析法來檢測(cè)沙門氏菌。致病菌污染食物并在其中大量繁殖或產(chǎn)生毒素是細(xì)菌性食物中毒發(fā)生的首要原因,食入含106-107cfu/ g沙門菌的食品即可發(fā)病。該法制備的免疫層析條檢測(cè)靈敏度為2.1 x 106cfu/ mL,在沙門菌食物中毒菌量范圍內(nèi)。吉坤美等采用簡(jiǎn)易快速膠體金免疫層析法(GICA)檢測(cè)食品中花生蛋白成分。通過膠體金標(biāo)記建立快速檢測(cè)花生過敏原GICA試條,具有高靈敏度,GICA測(cè)試條與花生蛋白抗原呈特異性反應(yīng),檢測(cè)自制的花生抗原標(biāo)準(zhǔn)品的靈敏度可達(dá)50 ng/ mL。可有效地快速檢測(cè)各種樣品,滿足我國(guó)進(jìn)出口食品貿(mào)易的需求,同時(shí)為制定我國(guó)食品過敏原標(biāo)簽管理奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí),膠體金技術(shù)還可用于肉類、蛋類中抗生素殘留、激素殘留的檢測(cè)。
六、發(fā)光免疫分析技術(shù)
一種把化學(xué)發(fā)光或生物發(fā)光反應(yīng)與免疫測(cè)定結(jié)合后的高靈敏度分析方法,兼具有發(fā)光分析的高靈敏性和抗原抗體反應(yīng)高度特異性。化學(xué)發(fā)光劑有熒光醇、光澤精等。利用化學(xué)發(fā)光反應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)是從20世紀(jì)60年代中期開始的,20世紀(jì)70年代后期將化學(xué)發(fā)光反應(yīng)與免疫測(cè)定方法結(jié)合而建立的化學(xué)發(fā)光免疫分析法可對(duì)多種物質(zhì)進(jìn)行微量分析,靈敏度比ELISA高1000倍,且無(wú)毒、簡(jiǎn)便快速。發(fā)光免疫技術(shù)可用于激素類的檢測(cè)和抗生素殘留檢測(cè),同時(shí)也可用于肉毒素等微生物代謝物檢測(cè),可定量分析也可定性,且無(wú)放射性物質(zhì)污染,在食品安全檢測(cè)中有廣泛前景,但由于其應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng),在方法上仍需進(jìn)一步探索。
七、發(fā)展及展望
免疫標(biāo)記技術(shù)是一類不斷發(fā)展和改進(jìn)的技術(shù),有很多新的方法正在被研究。在實(shí)際操作中幾種免疫標(biāo)記技術(shù)可結(jié)合使用,例如可將熒光技術(shù)和酶免疫技術(shù)結(jié)合成熒光酶免疫分析技術(shù),大大提高了敏感性。隨著各種研究技術(shù)的不斷進(jìn)步,在將來的食品安全檢測(cè)中,簡(jiǎn)便、靈敏、快速的聯(lián)用技術(shù)、免疫技術(shù)能為食品安全檢測(cè)提供快捷方法,也為人們的營(yíng)養(yǎng)健康做出保證,為疾病預(yù)防做出貢獻(xiàn)。
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