□ 赵光远 包头市食品药品检验检测中心
酶联免疫分析技术在食品检验中的应用
□ 赵光远 包头市食品药品检验检测中心
现如今,食品安全问题已经成为人们关注的重点话题。近年来,由于在各种原因的共同作用下,导致各种食品质量安全问题经常发生,甚至出现了食品中毒情况,从中可见食品安全问题对人及食品业产生的影响是巨大的。酶联免疫分析技术(ELISA)可以在食品微生物、食品毒素及残留农药及转基因食品检验中应用,且应用前景广泛。本文主要探讨了酶联免疫分析技术在食品检验中的应用,以期保证今后的食品安全。
酶联免疫技术;食品检验;ELISA原理
在长期农业生产过程中,农药滥用及不合理使用问题,不仅导致出现严重的生态环境问题,还造成农药残留导致的食品安全问题成为社会突出问题。农药残留对人体产生的毒性作用,不仅会影响生理活性酶功能,还会对人体系统功能产生潜在危害,甚至会导致人体的免疫功能降低,从而出现致癌、致畸、致突变[1]。食品中出现的农药残留,除了以往使用的GC-MS及GC等方法外,免疫学技术近年来也获得了深入发展,其中应用最为广泛的就是以固相载体吸附抗原或抗体为基础的酶联免疫分析技术。
ELISA原理是将特异抗原-抗体免疫学反应与酶学催化反应进行结合,以酶促反应所具有的放大作用来显示初级免疫反应。ELISA是通过合适的载体,酶标固相抗原与未知抗原竞争限定量标记抗体结合位点,从而形成一种抗体复合物。在底物参与下,复合物上长的酶催化底物被水解或氧化还原为另一种物质[2]。由于酶所具有的讲解底物与显色关系呈正比,通过肉眼可以观察,进而确定其是否存在未知抗原或未知含量。
多数农药都是小分子物质,本身不对机体产生刺激,并不产生针对农药抗原决定簇的特异性,需与大分子载体产生藕联后才能对机体产生刺激,进而产生抗体。因此,需要合成可与载体藕联,并能最大程度地对待测分析结构进行模拟的半抗原。有学者认为,理想的半抗原应包括待测物特征结构、便于机体对特征结构进行识别的连接臂及末端可与蛋白载体产生共价连接的功能基团[3]。因此,半抗原设计原则为尽可能保留待测物特征结构,并在恰当位置引入合适连接臂及功能基团,方便其与大分子载体进行藕联。这时他们还强调连接臂的位置、性质及长度、末端功能的半抗原合成体。连接臂长度为3~5个碳,若连接臂太短,则容易导致载体空间位阻对免疫系统识别产生影响,且半抗原立体机构也容易导致载体局部化学环境的影响而出现变化;若太长,则可能导致半抗原出现折叠臂。一般可以引入非极性连接臂的使用,特殊情况下也可以使用极性连接臂。功能基团可以在引入连接臂时带入,进而对待测物结构直接进行修饰进而产生。
有无蛋白质具有较复杂的结构,且蛋白质免疫原较好,不仅可以增加半抗原的分子量,而且也可以利用半抗原的强免疫原性诱导免疫应答,从而对半抗原产生一定的载体效应。因此,一般选择蛋白质作为载体。常见的载体一般有牛血清白蛋白、鸡蛋清白蛋白、钥孔血蓝蛋白等。由于牛血清白蛋白物化性质较为稳定,很难出现变性,且价格较低,其在含有有机溶剂的情况下,就可以和半抗原进行藕联,藕联后也可以保持可溶状态。因此,运用较为广泛。
若农药分子中不具备连续的反应基团,农药分子就需要先经过衍生后再利用连接物与载体蛋白连接。农药衍生不能使半抗原分子出现明显改变,不然抗原性就会发生变化。若半抗原存在反应功能团,就能依据实际情况适当采用双功能交联试剂与方法,使半抗原得以与载体藕联。如羧基半抗原,一般会利用混合酸酐法或二亚胺法进行。另外,藕联反应不应在高温、低温或强酸、强碱的条件下进行,且藕联物的浓度及理化特性等都将会影响藕联效果。
一般来说,这种技术在食品检验中应用主要体现在三个方面:在动物性食品检验中应用、在植物性食品检验中应用以及在病原微生物及生物毒素检验中应用。在动物性食品检验中的应用来说,主要体现在以下几个方面:①在兽药残留及违禁药品检验中的效果突出。②在水产品检验中的应用。由于水产品本身就是动物性食品中的重要组成,且许多水产品自带毒性。因此,水产品的食品安全一直是困扰水产业发展的难题。酶联免疫吸附技术在水产品检验中发挥了重要作用,并且解决了许多水产品安全问题。在植物性食品检测中的应用来说,由于植物性食品安全问题主要表现在农药残留后进入食品的微量农药及有毒代谢物等。而酶联免疫吸附技术可以应用数十种农药酶免疫试剂盒,检测有机磷、硫化氨基甲酸脂类等残留农药。
用于食品分析检验的酶联免疫吸附技术应用明显,符合食品检验的准确、快速及易操作等要求,可以在社会食品检测工作中应用。
[1]杨萍.酶联免疫吸附技术分析及其在食品安全检测中的应用[J].科技创业家,2013(21):219.
[2]张国范.酶联免疫分析法在食品农药残留检测中的应用[J].中国医药指南,2013(28):595-596.
[3]程育春.化学发光免疫分析技术和酶联免疫吸附试验在乙肝病毒血清学检验中的应用[J].中国实用医药,2016(15):53-55.
赵光远(1986—),男,内蒙古赤峰人,硕士研究生,工程师。研究方向:食品药品检验检测。