食品安全檢測的核酸適配體技術(shù)

◎ 謝 靜，吳丹楓，陳勝姝，楊天意

（揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪（食品科學(xué)與工程）學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225000）

核酸適配體（aptamer）即寡核苷酸適配體，是可以與轉(zhuǎn)移配體特異結(jié)合的單鏈寡核苷酸序列，通常是由20～60 nt核苷酸組成的RNA或單鏈DNA。核酸適配體的發(fā)現(xiàn)得益于SELEX技術(shù)的提出，SELEX（systematic evolution of ligands by exponential enrichment，指數(shù)富集的配體系統(tǒng)進(jìn)化）是目前公認(rèn)的經(jīng)典篩選適配體的方法，屬于體外篩選[1]。當(dāng)配體存在時，單鏈核酸由于靜電作用、氫鍵作用、某些堿基配對等，自身發(fā)生折疊，形成穩(wěn)定的三維空間結(jié)構(gòu)，如假結(jié)、發(fā)卡、G-四分體、凸環(huán)[2]。

1 核酸適配體技術(shù)在食品安全檢測中的應(yīng)用

1.1 食源性致病微生物檢測

段諾[3]構(gòu)建了兩種檢測食源性致病微生物的新方法：①基于適配體識別-磁分離富集-上轉(zhuǎn)換熒光標(biāo)記技術(shù)的同時檢測鼠傷寒沙門氏菌和金黃色葡萄球菌的新方法。該方法靈敏度高、特異性好，最低檢測限分別為5 CFU/mL、8 CFU/mL。②適配體識別、量子點(diǎn)標(biāo)記的流式細(xì)胞術(shù)同時檢測副溶血性弧菌和沙門氏菌的方法。

1.2 農(nóng)藥殘留檢測

2013年，Shi等[4]報(bào)道了應(yīng)用選擇性地適配體結(jié)合納米金比色法檢測土壤中的有機(jī)磷農(nóng)藥吡蟲清。該方法利用了目標(biāo)物存在時納米金發(fā)生聚集后顆粒間的等離子體耦合引發(fā)顏色的改變，這種方法檢測范圍75 nmol/L～7.5 μmol/L，檢出限達(dá)到5 nmol/L。同時，將吡蟲清適配體作為識別元素，獲得了用于識別吡蟲清高選擇性和特異性的可視化比色檢測。對于可能共存的其他殺蟲劑農(nóng)藥，即使是結(jié)構(gòu)相似的吡蟲啉和毒死蜱也不會對吡蟲清的檢測產(chǎn)生干擾。

1.3 生物毒素檢測

利用aptamer檢測赭曲霉毒素A的方法也很多，如比色法、熒光法、電化學(xué)法、電化學(xué)發(fā)光法、試劑條法和磁珠方法。

段諾課題組[5]首次提出了多重?zé)晒夤舱衲芰哭D(zhuǎn)移理論，設(shè)計(jì)了將伏馬菌毒素B1和赭曲霉毒素A的適配體分別與兩種上轉(zhuǎn)換熒光納米顆粒鏈接同時作為熒光能量供體，使其吸附到氧化石墨烯表面從而熒光淬滅，實(shí)現(xiàn)了多重?zé)晒夤舱衲芰哭D(zhuǎn)移模式下同時對伏馬菌毒素B1和赭曲霉毒素A的檢測，檢出限分別達(dá)到0.1 ng/mL和0.02 ng/mL。

2 結(jié)語

在食品安全領(lǐng)域，與傳統(tǒng)檢測方法相比，基于核酸適配體的檢測方法具有靶分子廣、操作簡單、耗時短、成本低、易于現(xiàn)場檢測、高特異性等諸多優(yōu)勢，但也面臨一些挑戰(zhàn)：①食品中有害物質(zhì)種類繁多，而現(xiàn)階段針對食品危害因子的核酸適配體種類還不齊全，所以仍需要其他食品危害因子相應(yīng)核酸適配體的研究開發(fā)。②通常食品樣品分析前處理程序復(fù)雜，如何有效地簡化前處理，也是核酸適配體技術(shù)現(xiàn)階段所面臨的一大難題。③核酸適配體的篩選過程比較繁瑣，且重復(fù)性高，費(fèi)時費(fèi)力，如何簡單、快速、高效篩選獲得需要的核酸適配體也是一大挑戰(zhàn)。

[1]付玉榮，邱宗蔭.SELEX技術(shù)及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J].國外醫(yī)學(xué)病毒學(xué)分冊，2005，12（3）：70-72.

[2]Jenison R D，Gill S C，Pardi A，et al.Highresolutionmolecular discrimination by RNA[J].Science，1994，263（5152）：1425-1429.

[3]段 諾.食源性致病菌適配體的篩選及分析應(yīng)用研究[D].無錫：江南大學(xué)，2013.

[4]Shi HJ， Zhao GH， Liu MC， et al. Aptamerbased colorimetric sensing of acetamiprid in soil samples: sensitivity, slectivity and mechanism[J]. Journal of Hazardous Materials，2013，260（18）：754-761.

[5]Tong P， Zhao W W，Zhang L，et al.Double-probe signal enhancing strategy for toxin aptasensing based on rolling circle amplification[J]. Biosensors & Bioelectronics，2012，33（1）：146-151.