膠體金免疫層析快速檢測(cè)技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管中的應(yīng)用探究

摘 要：膠體金免疫層析技術(shù)是一種基于抗原抗體特異性反應(yīng)的快速檢測(cè)方法，因其高效、便捷、低成本等特點(diǎn)，在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管中得到了廣泛應(yīng)用。本文詳細(xì)闡述膠體金免疫層析技術(shù)的原理、特點(diǎn)及其在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素檢測(cè)等方面的具體應(yīng)用，分析其技術(shù)優(yōu)勢(shì)與局限性，并提出未來(lái)技術(shù)優(yōu)化和推廣應(yīng)用的策略。該技術(shù)能夠有效提升農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管效率，為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供重要的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：膠體金免疫層析；食品安全；快速檢測(cè)

Abstract： Colloidal gold immunochromatography is a rapid detection method based on the specific reaction of antigen and antibody. Because of its high efficiency， convenience and low cost， it has been widely used in the safety supervision of agricultural products. In this paper， the principle， characteristics and application of colloidal gold immunochromatography in the detection of pesticide residues， veterinary drug residues and biotoxins in agricultural products are described in detail， the advantages and limitations of the technology are analyzed， and the strategies for the optimization and promotion of the future technology are proposed. This technology can effectively improve the efficiency of agricultural product safety supervision and provide important technical support for ensuring the quality and safety of agricultural products.

農(nóng)產(chǎn)品安全作為食品安全的基石，與公眾健康及社會(huì)和諧緊密相連，其重要性不言而喻。農(nóng)產(chǎn)品中潛藏的風(fēng)險(xiǎn)因素，如農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、生物毒素、重金屬污染及非法添加劑等，不僅損害了食品質(zhì)量，更對(duì)人體健康構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[1]。因此，采用精確高效的檢測(cè)技術(shù)來(lái)篩查食品中的有害因子，是確保食品安全的關(guān)鍵舉措。在眾多檢測(cè)技術(shù)中，化學(xué)分析法、儀器分析法、免疫學(xué)檢測(cè)法及電化學(xué)分析法各有其特點(diǎn)[2]。其中，化學(xué)分析法作為傳統(tǒng)手段，憑借成本低廉、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)勢(shì)，得到了廣泛應(yīng)用。然而，其準(zhǔn)確性易受人為操作影響，存在一定的局限性。對(duì)比而言，儀器分析法以其高精確度和靈敏度，成為現(xiàn)代檢測(cè)領(lǐng)域的重要支柱[3]。近年來(lái)，農(nóng)產(chǎn)品安全問(wèn)題頻發(fā)，特別是農(nóng)藥殘留、獸藥殘留及生物毒素等問(wèn)題日益凸顯，對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)提出了更高要求。在此背景下，膠體金免疫層析技術(shù)憑借其快速響應(yīng)、操作簡(jiǎn)便及成本效益高等顯著優(yōu)勢(shì)，成為農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管領(lǐng)域的重要工具。本文旨在深入剖析膠體金免疫層析技術(shù)的核心原理、當(dāng)前應(yīng)用狀況及其未來(lái)發(fā)展路徑，旨在為提升我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管水平提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐指導(dǎo)，助力構(gòu)建更加安全可靠的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈。

1 膠體金免疫層析技術(shù)概述

1.1 技術(shù)原理

膠體金即金溶膠，是由氯金酸在抗壞血酸等還原劑作用下形成的帶負(fù)電的金顆粒懸液。這些金顆粒由一個(gè)基礎(chǔ)金核和外在的離子層構(gòu)成，呈現(xiàn)出細(xì)微分散的穩(wěn)定狀態(tài)[4]。不同粒徑的膠體金可以顯現(xiàn)不同的顏色，這一特性為其在檢測(cè)中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。在弱堿環(huán)境下，膠體金顆粒能夠與抗體或抗原通過(guò)靜電作用進(jìn)行牢固且穩(wěn)定的結(jié)合，同時(shí)這種結(jié)合不會(huì)干擾蛋白質(zhì)的生物特性，因此膠體金顆粒在免疫和生物學(xué)領(lǐng)域具有獨(dú)特的應(yīng)用價(jià)值[5]。膠體金在快速檢測(cè)技術(shù)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在膠體金免疫層析法上。該方法利用膠體金作為示蹤標(biāo)記物，與特異性抗體或抗原結(jié)合后，在層析過(guò)程中與目標(biāo)物發(fā)生特異性反應(yīng)。由于膠體金顆粒的高電子密度和顯色特性，它們能夠在檢測(cè)線上形成肉眼可見(jiàn)的顯色反應(yīng)，通常以紅色形式出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的定性或半定量檢測(cè)[6]。

膠體金免疫層析技術(shù)核心步驟包括以下3個(gè)部分。①膠體金標(biāo)記。將抗體或抗原與膠體金顆粒結(jié)合，形成膠體金標(biāo)記物。膠體金顆粒具有高電子密度和顯色特性，能夠作為信號(hào)放大載體。②層析反應(yīng)。將樣品滴加到試紙條上，樣品中的目標(biāo)物與膠體金標(biāo)記物發(fā)生特異性反應(yīng)，形成復(fù)合物。復(fù)合物在試紙條的毛細(xì)作用下沿硝酸纖維素膜移動(dòng)。③顯色檢測(cè)。復(fù)合物在試紙條的檢測(cè)線（T線）和質(zhì)控線（C線）處富集，通過(guò)顯色反應(yīng)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)物的定性或半定量檢測(cè)。若T線和C線均顯現(xiàn)紅色，則結(jié)果為陽(yáng)性；若僅C線紅色，而無(wú)T線，則結(jié)果為陰性。如果C線不出現(xiàn)，則無(wú)論T線是否顯色，都表明試劑可能已失效，或者檢測(cè)過(guò)程中存在其他錯(cuò)誤，導(dǎo)致結(jié)果無(wú)法判斷。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

膠體金免疫層析技術(shù)特點(diǎn)主要包括以下5個(gè)方面。①高效性。檢測(cè)時(shí)間短，通常為5～15 min，適合現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。②便捷性。操作簡(jiǎn)單，無(wú)須復(fù)雜設(shè)備，適合非專業(yè)人員使用。③低成本。試紙條成本低，適合大規(guī)模應(yīng)用。④高特異性?；诳乖贵w反應(yīng)，具有較高的檢測(cè)準(zhǔn)確性。⑤結(jié)果可視化。通過(guò)顯色反應(yīng)直接讀取結(jié)果，無(wú)須額外儀器。

2 膠體金免疫層析技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管中的應(yīng)用

2.1 農(nóng)藥殘留檢測(cè)

農(nóng)藥殘留是指農(nóng)藥施用后在環(huán)境、生物體及食品中殘存的農(nóng)藥原藥、代謝物、降解產(chǎn)物、衍生物及雜質(zhì)的總和[7]。這些殘留物主要源自農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中農(nóng)藥的投放，其成分可能涵蓋有機(jī)磷類、有機(jī)氯類、擬除蟲(chóng)菊酯類及氨基甲酸酯類等農(nóng)藥[8]。雖然農(nóng)藥在保護(hù)作物免受病蟲(chóng)草害方面發(fā)揮著重要作用，但其在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留卻可能構(gòu)成潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)，尤其是當(dāng)農(nóng)藥使用不當(dāng)或過(guò)量時(shí)，農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留量可能超出安全閾值，對(duì)消費(fèi)者健康構(gòu)成威脅。

針對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥殘留問(wèn)題，開(kāi)展有效的監(jiān)測(cè)與分析顯得尤為重要。這不僅關(guān)乎消費(fèi)者健康權(quán)益，更為農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)。在農(nóng)藥殘留分析領(lǐng)域，已研發(fā)出多種高效、快速的檢測(cè)技術(shù)。例如，WANG等[9]研制出可以同時(shí)檢測(cè)除草醚與甲羧除草醚的免疫層析試紙條。金洪偉等[10]研究出膠體金檢測(cè)卡，能夠?qū)Χ喾N蔬菜中毒死蜱進(jìn)行快速且準(zhǔn)確的檢測(cè)。這些成熟的檢測(cè)技術(shù)在果蔬現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)中發(fā)揮了十分重要的作用。2024年，浙江省積極響應(yīng)公眾需求，全力推動(dòng)“菜籃子安全守護(hù)微改革”深入實(shí)施，特別強(qiáng)調(diào)并明確要求，在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)中提高膠體金法的應(yīng)用比重，以進(jìn)一步強(qiáng)化食品安全監(jiān)管力度。

2.2 獸藥殘留檢測(cè)

獸藥殘留是指畜禽或水產(chǎn)品養(yǎng)殖者在對(duì)動(dòng)物使用獸藥后，藥物會(huì)蓄積或殘留在動(dòng)物機(jī)體及產(chǎn)品（如雞蛋、肉品等）中，包括原型藥物、其代謝產(chǎn)物及與獸藥相關(guān)的雜質(zhì)殘留。英國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家O’NEILL[11]報(bào)告指出，每年因不合理使用獸藥或不遵守停藥期導(dǎo)致大量人員死亡，凸顯了獸藥殘留問(wèn)題的嚴(yán)峻性。因此，加強(qiáng)獸藥使用管理，確保動(dòng)物源性食品中獸藥殘留量在安全范圍內(nèi)，對(duì)于保障公眾健康、維護(hù)生態(tài)平衡具有重要意義。

為了檢測(cè)獸藥殘留，科學(xué)家們采用了多種方法，其中酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定法（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）已成為一種重要的常規(guī)手段。例如，楊建中[12]研制的禽肉中金剛烷胺快速檢測(cè)卡，回收率在84%～112%，準(zhǔn)確度和精密度均符合要求，為肉類中金剛烷胺類藥物及其代謝物殘留的檢測(cè)提供了新的有效手段。此外，李建鯤等[13]研制的雞蛋中氟喹諾酮類藥物殘留檢測(cè)卡，回收率穩(wěn)定在90.0%～102.0%，進(jìn)一步驗(yàn)證了ELISA法在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用廣泛性和準(zhǔn)確性。這些試劑盒不僅保質(zhì)期長(zhǎng)，檢測(cè)快速靈敏，而且有機(jī)溶劑使用少，對(duì)環(huán)境污染小。因此，酶聯(lián)免疫吸附技術(shù)在保障食品安全方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。

2.3 生物毒素檢測(cè)

生物毒素又稱天然毒素，是指由動(dòng)物、植物、微生物等生物體產(chǎn)生的對(duì)其他生物物種具有毒害作用的化學(xué)物質(zhì)。這些毒素種類繁多，數(shù)量龐大，涵蓋了幾乎所有類型的化合物。其生物活性復(fù)雜，對(duì)人體生理功能可產(chǎn)生顯著影響。其中，微生物毒素還可進(jìn)一步細(xì)分為細(xì)菌毒素（白喉?xiàng)U菌、破傷風(fēng)桿菌以及肉毒桿菌產(chǎn)生的毒素等）、真菌毒素（黃曲霉毒素、玉米赤霉烯酮等）等類別。生物毒素的毒性反應(yīng)多樣，主要包括次要反應(yīng)、急性反應(yīng)和致命反應(yīng)。次要反應(yīng)癥狀較輕，如麥角生物堿引發(fā)的反應(yīng)；急性反應(yīng)發(fā)病迅速，癥狀嚴(yán)重，如志賀毒素導(dǎo)致的中毒；致命反應(yīng)則可能引發(fā)嚴(yán)重的健康損害乃至死亡，如肉毒桿菌毒素中毒。

為了檢測(cè)生物毒素，科學(xué)家們采用了多種先進(jìn)的技術(shù)方法。例如，ZHANG等[14]通過(guò)熒光標(biāo)記，對(duì)黃曲霉毒素B1進(jìn)行熒光免疫分析，準(zhǔn)確度和靈敏性良好。LING[15]選擇膠體金免疫法檢測(cè)河豚毒素，檢出限在4.44 ng·mL-1，為河豚毒素檢測(cè)提供了有效手段。此外，LIU等[16]也采用膠體金技術(shù)研制破傷風(fēng)神經(jīng)毒素快速檢測(cè)卡，其靈敏度高達(dá)0.01 IU·mL-1。曹德康等[17]則研制了一種谷物真菌毒素三聯(lián)檢測(cè)卡，能夠同時(shí)快速檢測(cè)谷物中的黃曲霉毒素B1、玉米赤霉烯酮、嘔吐毒素。

3 膠體金免疫層析技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)與局限性

膠體金免疫層析技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)主要包括以下3個(gè)方面。①高效便捷。膠體金免疫層析技術(shù)檢測(cè)速度快、操作簡(jiǎn)便，非常適合現(xiàn)場(chǎng)快速篩查。使用者只需按照說(shuō)明書準(zhǔn)備樣品，將提取液滴加到試紙條上，等待幾分鐘后即可讀取結(jié)果。②準(zhǔn)確性高。該技術(shù)基于免疫學(xué)原理，通過(guò)特異性抗體與目標(biāo)化合物（如農(nóng)藥殘留、重金屬等）的結(jié)合反應(yīng)，并利用膠體金顆粒顯色來(lái)指示是否存在特定的有害物質(zhì)。這種技術(shù)不僅靈敏度高，而且特異性強(qiáng)，能夠準(zhǔn)確識(shí)別和檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中的有害物。③應(yīng)用廣泛。膠體金免疫層析技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)領(lǐng)域，包括水果、蔬菜、茶葉、糧食以及農(nóng)副產(chǎn)品等食品的安全檢測(cè)。

膠體金免疫層析技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管應(yīng)用中也存在一定的局限性。①檢測(cè)靈敏度有限。膠體金免疫層析技術(shù)相比某些實(shí)驗(yàn)室高精度檢測(cè)方法，如液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用等，檢測(cè)靈敏度相對(duì)較低。這意味著在低濃度目標(biāo)物質(zhì)的檢測(cè)中，膠體金免疫層析技術(shù)可能存在漏檢的風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)法準(zhǔn)確捕捉到微量的有害物質(zhì)。②定性或半定量檢測(cè)。該技術(shù)通常只能實(shí)現(xiàn)定性或半定量檢測(cè)，難以滿足對(duì)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行精確定量的需求。在某些需要嚴(yán)格測(cè)量目標(biāo)物質(zhì)含量的場(chǎng)合，膠體金免疫層析技術(shù)可能無(wú)法提供足夠準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。③穩(wěn)定性問(wèn)題。試紙條的儲(chǔ)存和使用條件對(duì)膠體金免疫層析技術(shù)的檢測(cè)結(jié)果穩(wěn)定性有較大影響。如果試紙條保存不當(dāng)或在使用過(guò)程中受到污染，可能會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，從而影響監(jiān)管和決策的可靠性。

4 未來(lái)發(fā)展方向

4.1 技術(shù)優(yōu)化

①通過(guò)不斷優(yōu)化膠體金標(biāo)記技術(shù)和抗體性能，以及引入信號(hào)放大技術(shù)（如納米材料、酶催化反應(yīng)等），可以進(jìn)一步提升膠體金法的檢測(cè)靈敏度和準(zhǔn)確性，使其能夠更精準(zhǔn)地檢測(cè)出目標(biāo)物質(zhì)，滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)需求。②致力于開(kāi)發(fā)能夠同時(shí)檢測(cè)多種目標(biāo)物的試紙條，以提升檢測(cè)效率，減少檢測(cè)時(shí)間和成本。③利用多重標(biāo)記技術(shù)（如不同顏色的膠體金顆粒），從而實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)物的同步檢測(cè)，為臨床診斷和疾病篩查提供更多信息。

4.2 數(shù)字賦能

結(jié)合現(xiàn)代科技，如智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備，開(kāi)發(fā)智能化的試紙條讀取系統(tǒng)，使得檢測(cè)結(jié)果更加直觀易懂，同時(shí)提升檢測(cè)的便捷性。此外，開(kāi)發(fā)便攜式檢測(cè)儀器，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)定量檢測(cè)，還具備數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能，便于數(shù)據(jù)的后續(xù)分析和處理，進(jìn)一步推動(dòng)膠體金法在現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和基層醫(yī)療中的應(yīng)用。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化

制定膠體金免疫層析技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)操作流程和質(zhì)量控制體系，是確保檢測(cè)結(jié)果可靠性的關(guān)鍵。這將有助于減少不同實(shí)驗(yàn)室間的檢測(cè)結(jié)果差異，提高檢測(cè)結(jié)果的互認(rèn)性。同時(shí)，加強(qiáng)試紙條的質(zhì)量控制和性能驗(yàn)證，推動(dòng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，以進(jìn)一步提升膠體金法的應(yīng)用范圍和可信度。

5 結(jié)語(yǔ)

膠體金免疫層析技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管中具有重要應(yīng)用價(jià)值。通過(guò)高效、便捷、低成本的檢測(cè)方式，該技術(shù)能夠有效提升農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管效率，為保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供重要的技術(shù)支持。然而，其靈敏度和定量能力仍需進(jìn)一步提高，標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化建設(shè)也亟待加強(qiáng)。未來(lái)，隨著技術(shù)的不斷優(yōu)化和政策的支持，膠體金免疫層析技術(shù)將在農(nóng)產(chǎn)品安全監(jiān)管中發(fā)揮更加重要的作用。

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作者簡(jiǎn)介：張問(wèn)（1990—），男，浙江麗水人，碩士，工程師。研究方向：食品安全檢驗(yàn)檢測(cè)。

通信作者：鄭劍（1984—），男，浙江麗水人，本科，高級(jí)工程師。研究方向：食品安全檢驗(yàn)檢測(cè)。E-mail： 85133245@qq.com。