熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)在食品分析檢測(cè)中的應(yīng)用

□ 郝 倩 鄂爾多斯市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)在食品分析檢測(cè)中的應(yīng)用

□ 郝 倩 鄂爾多斯市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心

近年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的日益提高，人們生活條件也得到了很大改善，食品安全問(wèn)題也越來(lái)越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)在食品安全檢測(cè)領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，其是一種均相分析檢測(cè)技術(shù)，具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、選擇性好、時(shí)間和空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。本文就熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)在食品分析檢測(cè)中的應(yīng)用做簡(jiǎn)要分析，希望通過(guò)本文能夠給相關(guān)工作者帶來(lái)幫助。

食品檢測(cè)；熒光共振；能量轉(zhuǎn)移技術(shù)；抗生素

1 熒光共振能量轉(zhuǎn)移的基本原理

就FRET來(lái)講，代表2種熒光基團(tuán)，這2種熒光基團(tuán)一個(gè)是能量供體，另一個(gè)則為能量受體，供體與受體分別產(chǎn)生發(fā)射光譜和激發(fā)光譜，可以重疊在一起，且其間的距離在1.0～10.0 nm，如果采用供體激發(fā)光發(fā)射，就會(huì)發(fā)現(xiàn)供體的能量發(fā)生轉(zhuǎn)移，且轉(zhuǎn)移給了受體。詳細(xì)轉(zhuǎn)移過(guò)程可見(jiàn)如下：激發(fā)光將能量供體分子激發(fā)后，供體分子從基態(tài)躍遷為激發(fā)態(tài)，同時(shí)形成震動(dòng)偶極子，由供體分子所形成的震動(dòng)偶極子與周?chē)荏w分子的偶極子相互碰撞，出現(xiàn)共振現(xiàn)象。由于相互作用發(fā)生在偶極-偶極間，供體分子激發(fā)后，就會(huì)通過(guò)非輻射躍遷方式把一部分甚至全部的能量遷移給受體，由此使受體分子受到激發(fā)。同時(shí)，在該過(guò)程中，供體以及受體分子間出現(xiàn)熒光強(qiáng)度變化的現(xiàn)象，就供體分子而言，逐漸下降，受體分子而言，則逐漸加強(qiáng)，假如將受體當(dāng)作猝滅劑，則受體就不會(huì)出現(xiàn)熒光現(xiàn)象，這被稱(chēng)為熒光猝滅反應(yīng)，供體的熒光壽命出現(xiàn)下降或者受體的延長(zhǎng)等現(xiàn)象也會(huì)出現(xiàn)。光子的發(fā)射反應(yīng)在整個(gè)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)移過(guò)程中并未發(fā)生，也未發(fā)生光子進(jìn)行重新吸收的現(xiàn)象，因而，F(xiàn)RET被稱(chēng)作無(wú)福射的能量轉(zhuǎn)移[1-3]。

2 應(yīng)用熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)檢測(cè)分析食品

2.1 檢查真菌毒素

真菌在一定的環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生某種次級(jí)代謝產(chǎn)物，這種代謝物被稱(chēng)作真菌毒素，其根本成份有黃曲霉、赭曲霉和伏馬菌等毒素以及玉米赤霉烯酮構(gòu)成，在變質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品及其制品中普遍存有，舉例，在發(fā)生變質(zhì)的花生以及玉米中。通常來(lái)說(shuō)，真菌毒素作為某種有機(jī)的小分子，擁有極好的熱穩(wěn)定性，一般在進(jìn)行加工農(nóng)產(chǎn)品時(shí)不會(huì)被損壞，此外，在某種程度上真菌毒素對(duì)人具有很大的危害，因?yàn)榧词蛊錆舛群艿鸵矔?huì)給人和動(dòng)物帶來(lái)毒害作用。

2.2 檢查重金屬

自然界中，普遍存在著重金屬，主要有鉛、汞、銀、銅等，這些重金屬不但污染環(huán)境，甚至還通過(guò)一些途徑進(jìn)入人體，如人的皮膚或食物，且這些重金屬在人體內(nèi)積蓄到一定量就會(huì)毒害人體。所以，要保證食品安全，杜絕重金屬超標(biāo)，確保人體健康。

在寡核苷酸序列中，Hg2+能使胸腺嘧啶(thymine，T)形成另一構(gòu)造，這種構(gòu)造叫T-Hg2+-T，并且具有高度穩(wěn)定性。FRET傳感器利用這一原理檢查Hg2+，且被普遍宣傳。對(duì)于用FRET傳感器檢查Hg2+，分子信標(biāo)模式被Magdalena等創(chuàng)立，在檢查是控制為19 nmol/L。一條含有T堿基的核酸鏈被Huang等建立起來(lái)，將量子點(diǎn)作為能量供體，能量受體則是納米金，從而使FRET傳感器被設(shè)計(jì)出，用來(lái)檢測(cè)Hg2+。利用此檢測(cè)法可控制在0.18 nmol/L，有良好的選擇性。王進(jìn)軍等則改變以上方法，將納米粒子作為供體，受體為氧化石墨烯，從而創(chuàng)建FRET法，檢測(cè)Hg2+，此法具有高度靈敏性，且特異性好，檢測(cè)Hg2+時(shí)可控制在0.5 nmol/L。同時(shí)，在重金屬離子、鉛、銀離子以及銅離子等檢測(cè)領(lǐng)域，F(xiàn)RET技術(shù)得到普遍應(yīng)用。

2.3 檢查抗生素

抗生素作為抗菌藥物，在醫(yī)療衛(wèi)生、牲畜行業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)以及食品加工業(yè)等領(lǐng)域都得到了普遍應(yīng)用。抗生素的種類(lèi)有很多，一般有內(nèi)酰胺類(lèi)、氨基糖苷類(lèi)、大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)以及四環(huán)素類(lèi)等。對(duì)抗生素本身來(lái)講，生物活性高、毒害性持久以及密集性的生物會(huì)給人類(lèi)健康帶來(lái)嚴(yán)重危害。王曉梅等分別將有機(jī)染料以及納米金當(dāng)做供體與受體，創(chuàng)造了FRET適配體傳感器，從而被用來(lái)對(duì)卡那霉素的檢查。在適配體的一端標(biāo)注有機(jī)分子，不存在卡那霉素時(shí)，在納米金的表面則可以粘住適配體，從而拉近有機(jī)分子和納米金的距離，納米金猝滅有機(jī)分子的熒光，在卡那霉素存在的情況下，適配體與卡那霉素組合，因而與納米金隔離，在該過(guò)程中有機(jī)分子的熒光恢復(fù)原狀。對(duì)有機(jī)分子來(lái)講，熒光的恢復(fù)速度受到卡那霉素濃度干涉，其兩者間成正比現(xiàn)象，線性大約在0.8～350 nmol/L間，檢查結(jié)果在0.3 nmol/L。Ramezani等則用有機(jī)染料和納米金分別作為供體和受體，與循環(huán)放大的檢測(cè)方法構(gòu)建了FRET體系用于卡那霉素的測(cè)定。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)熒光共振能量遷移技術(shù)被當(dāng)成一項(xiàng)均相剖析方法時(shí)，擁有很多優(yōu)點(diǎn)，比如：較高的靈敏性、良好的選擇性以及迅速簡(jiǎn)便，且在食品安全檢測(cè)面同樣取得了快速發(fā)展。結(jié)合以上的探究結(jié)果，在此領(lǐng)域的發(fā)展方向可能有以下幾點(diǎn)：①應(yīng)用長(zhǎng)波激發(fā)的新型熒光材料當(dāng)作能量供體。②探索高能的能量受體。③和其他技術(shù)相結(jié)合，比如：循環(huán)放大和芯片技術(shù)。把FRET技術(shù)和新型納米材料以及新型技術(shù)相結(jié)合，將對(duì)食品安全方面，帶來(lái)更多、更可靠的迅速靈敏檢查方技術(shù)，為食品安全領(lǐng)域帶來(lái)了強(qiáng)烈的技術(shù)支撐。

[1]古樂(lè).基于多適配體和熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術(shù)的蛋白質(zhì)檢測(cè)方法研究[D].北京:北京理工大學(xué),2016.

[2]董全喜.熒光共振能量轉(zhuǎn)移在DNA檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D].天津:天津工業(yè)大學(xué),2007.

[3]李小燕.熒光共振能量轉(zhuǎn)移光譜法用于食品監(jiān)測(cè)的研究[D].成都:四川師范大學(xué),2006.