膠體金免疫層析技術在食品安全檢測中的應用

◎ 農彩美

（平南縣公共檢驗檢測中心，廣西 平南 537300）

食品安全問題一直都是一個世界性的話題，近年來，國際上各類食品安全事件頻頻發(fā)生，造成了巨大的社會問題和經濟損失。目前，食品安全問題主要表現(xiàn)在有害動植物、畜禽、野生動植物、微量化學和環(huán)境污染物等領域。為了減少食品安全事件的發(fā)生，研制出一種能夠滿足需要的檢測技術已經成為當前的迫切需求。

免疫層析技術是出現(xiàn)于20世紀80年代初期的一種獨特的免疫分析方法，該方法的核心技術是以條狀纖維層析材料為固相，通過毛細管作用使樣品溶液在層析材料上泳動，并同時使樣品中經標記物標記的待測物與包被在層析材料上針對待測物的受體（如抗原或抗體）發(fā)生高特異、高親和性的免疫反應，富集在檢測帶上，通過酶反應或直接運用可目測的標記物（如膠體金、彩色乳膠等）得到直觀的實驗現(xiàn)象，如顯色。

膠體金（Colloidal gold）是氯金酸（Chloroauric acid）在白磷、檸檬酸三鈉等還原劑的作用下，聚合成特定大小的金顆粒，并由于靜電作用成為一種穩(wěn)定膠體溶液。由于膠體金顆粒具有高電子密度的特性，且顆粒聚集達到一定密度時即達到107個/mm2，出現(xiàn)肉眼可見的粉紅色斑點，因而可以作為免疫層析試驗的指示物。

1 膠體金免疫層析技術的特點

1.1 檢測范圍廣

膠體金免疫層析技術既能夠對食品中的各種農獸藥化學殘留和微生物及其他真菌毒素等進行檢測，還能夠快速地診斷各種動物流感性疾病，具有較廣的檢測范圍[1]。

1.2 操作簡單

膠體金免疫層析技術操作比較簡單，不涉及大型的藥物檢測醫(yī)療設備和檢驗儀器，只需簡易地對被試者檢測的藥物樣品和檢驗數據資料進行定量分析和綜合處理，便可以直接得到符合要求的藥物檢驗檢測結果，不具備很強醫(yī)學專業(yè)知識的人員也能輕松操作。

1.3 檢測靈敏度較高

膠體金免疫層析檢測技術絕大多數時候是通過使用單抗體克隆的酶原抗體方法對酶進行抗原標記，主要作用于酶的抗原決定簇，它具有酶的親和力與特異性，而且靈敏度相對較高，當前在國內市面上可以檢測到的抗原膠體金電子診斷卡的最高靈敏度已經到達1.0 ng·mL-1。

1.4 便于現(xiàn)場攜帶

膠體金實驗紙條具備良好的化學穩(wěn)定性，使用膠體金進行蛋白質標記處理在物理上屬于蛋白質吸附的過程，基本上沒有影響蛋白質的活力。另外，膠體金的檢測卡由于質量和重量等級較小，便于隨身攜帶與檢測[2]。

1.5 使用安全

相比于氧化酶的活性標記、放射性化學同位素和活性熒光素等檢測技術，環(huán)保塑料膠體金屬烯檢測技術中所使用的膠體具有較低的毒性，不會直接損壞室內技術操作儀器且對室內環(huán)境不會產生化學污染，具有其他膠體檢測所用技術無法比擬的安全檢測效果。

2 膠體金免疫層析技術的研究與應用

2.1 膠體金免疫層析技術的研究

有學者利用中毒膠體金條碼以抗氟喹諾酮類單克隆中毒抗體作為原料，成功制備了一種標記免疫檢測抗體試劑的紙條，用于對不同牛奶中11種類抗氟喹諾酮類的抗體殘留量進行免疫檢測，檢測反應持續(xù)時間一般為5 min。試劑盒所用紙條的高溫檢查試驗結果和其他儀器的高溫檢測試驗結果相同，重復性比較好，在4 ℃的條件下紙條至少可以長期保存12個月。該方法對樣品前處理簡單，檢測時間短，靈敏度高，特異性良好，假陽性率及假陰性率均為0，經液相二級質譜（LC-MS/MS）的方法測試驗證，該方法試劑及紙條的質量檢測試驗結果穩(wěn)定可靠。但在某些實驗中針對一些陽性的實驗結果可能需要使用另外幾種實驗方法做進一步的實驗確認。

2.2 在食物和農獸藥大氣殘留性檢測中的應用

在食品安全中，各類農藥、獸醫(yī)藥、生物堿及化學品等毒素的大量殘留已經嚴重威脅到了廣大消費者的身心健康，近年來人們也對此類健康問題日益重視。在食物和農獸藥大氣殘留性檢測中采用膠體金屬和免疫介質層膜分析，此方法簡易、方便、迅捷，不需要使用大型的醫(yī)療儀器設備等，被廣泛地推廣應用到醫(yī)療領域[3]。

2.3 在非食品檢測中的應用

近年來，一些國產劣質高端食品進口生產者和經營商為了非法牟利，無視國家對危害食品衛(wèi)生的相關政策，將一些化學成分直接非法添加到食品中，嚴重危害到消費者的生命財產和身體健康。

從我國關于食品安全監(jiān)督管理的角度考慮，對某些食品中羅丹明B的檢驗技術研究是當前迫切需要解決的重大技術課題之一[4]。很多文獻中對羅丹明B的檢驗均使用高效液相色譜（HPLC）或者液相色譜質譜聯(lián)用（LC-MS）等。雖然這些方法的精細度和檢測限已經能夠符合要求，檢測限也已經可以滿足無縫痕量分析的需要，但都不可避免存在適用區(qū)域狹窄、裝置昂貴、運行簡單和成本較高等缺陷，膠體金屬材料技術則克服了這些弊端。在對食品中各種有害物質的檢測中，多數醫(yī)療藥物的殘留都有一個限量標準，只進行穩(wěn)定性的檢測已經無法滿足食品安全檢測的特殊性要求，這是膠體金技術在應用中存在的主要問題。對于羅丹明這類非食品色素，它們不允許被直接檢出，因此不存在定量分析的問題。所以免疫膠體金技術可以運用到對羅丹明的檢測中。

2.4 在致病菌檢測中的應用

食品中有害微生物的含量是否超標，主要與致病菌含量有關。食品中常見的致病菌主要有大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、沙門氏菌、布氏桿菌和霍亂弧菌等[5]。生化鑒定分離技術是目前在致病微生物的檢驗中最為常規(guī)的一種分析方法，由于操作復雜、靈敏度和臨床特異性較低等特點為實際應用工作帶來了諸多不便，并且這種分析方法對于及時監(jiān)測、及時發(fā)現(xiàn)疾病原因預防的作用非常有限。高效液相色譜和氣相色譜分析等儀器的分析技術方法也被廣泛地應用到致病微生物的迅速檢查和分離的檢測中，然而這兩種檢測方法配套裝置相當昂貴，使得其應用領域受到限制。膠體金免疫層析技術能夠有效地克服這些缺陷，實現(xiàn)對致病菌的快速檢測。

2013年，有學者采用現(xiàn)代膠體金細菌免疫層分析法對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等多種致病性病原微生物及其所用藥物抗體進行了臨床化學檢測上的技術基礎研究，在對所用藥物研發(fā)制備膠體金免疫結合酶制劑時，進行了2次離心，洗去了所用藥物中沒有被標記的抗體，提高了制備膠體金免疫結合酶制劑所用藥物的抗體的化學性能和臨床試驗所用試劑的化學靈敏度[6]。結果表明，試劑條的抗體靈敏度相對較高、特異性相對較強，但由于目前應用實驗室的不同菌種抗體數量有限，所以僅成功檢測了4種敏感細菌，是否可能與其他菌種之間發(fā)生某種交叉病毒反應尚需進一步的實驗測試，且本方法的靈敏度遠低于實時熒光定量PCR（qPCR）、酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）等治療細菌方法。然而，由實驗加工制得的用于檢查大腸桿菌含量測試的紙條，為直接實現(xiàn)準確檢查提供巨大優(yōu)勢。

2.5 在霉菌毒素檢測中的應用

霉菌毒素是霉菌產生的有毒次級代謝物，廣泛存在于糧油食品和飼料中，對人類和動物有害。目前，全世界已經發(fā)現(xiàn)了400多種結構不同的霉菌毒素，其中已經被分離鑒定的有20多種，危害較大的主要有黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素、赭曲霉毒素A、伏馬毒素和T2/HT2毒素等。目前，全世界已有100多個國家規(guī)定了糧食中主要霉菌毒素的限量，我國GB 2761—2017也明確規(guī)定了食品中霉菌毒素的限量。目前，膠體金免疫層析技術在霉菌毒素檢測中的應用已經非常廣泛，如Charm Rosa霉菌毒素定量檢測系統(tǒng)，能夠在5 min內快速定量測定谷物飼料中的霉菌毒素，樣品制備過程簡單快速，檢測過程為一步法操作，并且檢測結果與國標方法具有較高的一致性，是國家糧食局糧油中霉菌毒素檢測行業(yè)標準中所采用的方法。目前，該方法在全球已經得到廣泛運用。

3 現(xiàn)狀與展望

目前國內對散件膠體金細胞免疫層析系列產品的技術研究尚未完成，市場上沒有國產的一體成型散件膠體金層析產品。而目前銷售的膠體免疫層析系列產品都是由國外工廠進口或國內工廠組裝散件或直接進口代銷的國外進口產品。新型自動化食品免疫層析檢測產品的國際應用領域市場龐大，國內應盡快研制生產出一套有多功能品種、高質量的新型自動化食品免疫層析檢測產品，這不僅能有效避免國內大規(guī)模的食品外流，而且對于改善我國的各類食品質量與安全，提高國民健康生活質量起到不容忽視的促進作用。對于新型免疫層析分析實驗方法的檢測技術質量有很多個方面的要求，在能夠滿足免疫檢測快速而簡便的實際條件下，應盡量地提高其免疫檢測特異性和敏感性的程度，減少假陰性和假陽性，這對于各類可以用來定期進行自檢的新型免疫層析方法產品來說也尤其重要。

免疫膠體金技術作為繼酶標記技術、放射性同位素技術以及熒光素技術之后的第四大標記技術，未來一個十分重要的發(fā)展方向就是免疫層析試紙條。膠體金層析技術在未來的食品快速檢測中將發(fā)揮重要作用，主要包括研制前處理設備、提升膠體金質量、提升檢測的靈敏度、研發(fā)多元化檢測技術、真正實現(xiàn)現(xiàn)場定量檢測。作為一種十分簡單且有效的監(jiān)測方式，在未來食品快速檢測的過程中，膠體金層析技術必然會發(fā)會出更加重要的作用，

4 結語

繼免疫熒光素、放射性免疫同位素和氧化酶免疫標記技術之后，免疫標記膠體金屬化技術已成為第四大免疫標記技術，免疫層析標記實驗室的紙條已經被廣泛應用于體外現(xiàn)場的免疫檢測工作中，這是此標記技術的一個重要發(fā)展趨勢[7]。免疫生物膠體金屬素檢測化驗技術檢測簡單、快捷，結果分析判別直觀，不需要專門的檢驗設備和檢測試劑，無任何化學物質污染物等，非常適用于廣大的企業(yè)基層食品檢測技術工作者以及各類大批量的食品檢測和大中小規(guī)模的食品普查化驗工作，且非常適合于對各類食品安全現(xiàn)場的快速化驗檢測。