2022-03-20 10:18:46
通過免疫抗體檢測技術的廣泛應用,從田間地頭到畜禽圈舍再到蟹池魚塘,一條檢測防線牢牢筑起,有效地減少了農藥、獸藥的濫用,并能阻止農殘超標農產品流向市場、餐桌。
3月份,是廣大學生開學的日子,各地為確保食品安全,紛紛宣布開展食品安全大檢查,進行食品安全檢測。
因精確度高、檢測時間短、速度快且檢測范圍廣,生物技術逐步在食品檢驗檢測領域被推廣和應用。有資料顯示,2019年全球食品安全檢測市場規(guī)模達150億美元,2014年至2019年之間全球食品安全檢測市場復合年增長率為7.3%。
那么,生物檢測技術和傳統(tǒng)檢測技術相比有哪些優(yōu)勢?我國在生物檢測技術方面取得了哪些成果和突破?科技日報記者帶著這些問題走訪了江蘇省農業(yè)科學院相關專家。
生物檢測精準性更高
食物是人類賴以生存和發(fā)展的必要條件,食品安全問題的重要性不言而喻。隨著世界食品工業(yè)的高速發(fā)展,各國越來越重視加強食品質量控制、衛(wèi)生檢驗力度和應急處理突發(fā)性食品安全事件的能力。
江蘇省農業(yè)科學院果蔬產品安全與健康創(chuàng)新團隊首席專家、農產品質量安全與營養(yǎng)研究所研究員張存政告訴記者,眾多的食品安全事件,例如“英國瘋牛病”“香港禽流感”“法國李斯特氏菌病”等幾乎都是由致病微生物引起的。
在過去,檢測食品中的微生物多用瓊脂平板培養(yǎng)法,這種方法操作過程復雜、費時費力,一般需2—3天才能完成試驗并給出結果。
隨著生物相關技術和微電子技術的發(fā)展,準確、快速、特異的食品微生物檢測技術已越來越受到世界各地科學家們的關注。生物檢測不同于常規(guī)物化反應,它是利用生物反應的一種檢測方法,不僅方便快捷,而且精準性更高、靶向性更強。
張存政介紹,生物檢測技術是個大家族,目前應用在食品領域的微生物快速檢測方法有分子生物學技術、免疫技術、代謝技術、生物傳感器、組學指紋圖譜技術等,其中膠體金免疫試紙是生物檢測技術的典型代表。
一張試紙快速測出農藥殘留
走進張存政團隊的實驗室,擺放在醒目位置的一種試紙條引起了記者的注意。
“這是我們研發(fā)的膠體金免疫檢測試紙,其檢測農藥殘留的工作原理與驗孕試紙一樣,而且使用簡單,蔬菜種植戶買回家就可以快速檢測自己的蔬菜農藥是否超標。”張存政說。
現(xiàn)代農業(yè)生產不可避免地會用到各類農藥,而蔬菜種植密度高、生長周期短,農藥使用后的殘留量也相對較高。農殘超標不僅有損百姓健康,也會造成種植戶銷售受阻、遭受損失甚至違法等嚴重后果。
從2019年起,張存政團隊對近5年內江蘇省農藥使用情況進行了調研統(tǒng)計與大數(shù)據分析,篩選出近20種高風險農藥品種,采用小分子免疫抗體技術,研發(fā)出了膠體金免疫檢測試紙監(jiān)測農藥殘留。這是國內首次在生產一線大規(guī)模應用膠體金免疫檢測試紙檢測農藥殘留。
張存政介紹,免疫抗體技術是一種應用了哺乳動物免疫系統(tǒng)的應答原理的檢測技術,免疫系統(tǒng)會對體內或體外的抗原物質產生免疫應答和免疫記憶,使得含有這些抗原物質的病原體都可以被免疫系統(tǒng)“記住”,當抗原和抗體再次相遇還會結合,且這種結合是特異性的,因此這種檢測方法靈敏準確,也是相關測定手段中應用最廣的技術。
“根據我們的調研,一般農戶常用的農藥不超過10種,而種植大戶的農藥使用更加單一、可控,我們研發(fā)的一根試紙條就可以檢測4種農藥,蔬菜上市前,農民在家就可以自行檢測農殘是否超標,并根據檢測結果規(guī)范種植、科學用藥,農業(yè)、市場監(jiān)督、衛(wèi)生防疫部門也可以用試紙進行快速監(jiān)測。”張存政說。
膠體金免疫檢測試紙在農業(yè)生產領域的應用遠不止檢測蔬菜農殘。早在2000年初,南昌大學研發(fā)的膠體金免疫檢測試紙檢測瘦肉精就獲得成功并得到大規(guī)模推廣使用。利用免疫抗體技術,科學家還成功地建立起檢測大腸桿菌O157的一套方法。江蘇省農業(yè)科學院已將免疫抗體技術應用在農獸藥、環(huán)境污染物、食源性致病微生物、違法添加藥物、抗生素等的檢測中,并獲得成功。通過免疫抗體檢測技術的廣泛應用,從田間地頭到畜禽圈舍再到蟹池魚塘,一條檢測防線牢牢筑起,有效地減少了農藥、獸藥的濫用,并阻止農殘超標農產品流向市場、餐桌。
讓食品、保健品中的違禁成分現(xiàn)原形
免疫檢測技術不僅能測出農藥殘留,還能測出獸藥殘留。比如,氯霉素是一種用來治療動物傳染病的廣譜抗生素,其在動物的肉、奶、蛋等食品中的殘留嚴重威脅著人體健康。
浙江工商大學食品與生物工程學院教授李余動課題組,成功開發(fā)出一種能快速檢測氯霉素殘留的免疫層析試紙條,該試紙條具有靈敏度高、操作快捷、不需要附加設備等優(yōu)點,相比于其他最快24小時出結果的檢測技術,只需10分鐘就會給出檢測結果,且費用更低,可用于飼料、水產類、牛奶等的氯霉素的檢測。
如今,種類繁多的保健品、減肥食品也成為添加非法成分的重災區(qū)。對非法成分中功能相似的衍生物、結構類似物的檢測,存在非靶向檢測的困難。
“我們根據廣東省藥品檢驗所的需求,研發(fā)了一種廣譜免疫抗體檢測技術,用一種試紙條能檢測37種違禁成分。”張存政告訴記者,這37種違禁成分實際上都是那非類藥物及其衍生物,如俗稱“偉哥”的西地那非。不法分子為了逃避監(jiān)管,將西地那非的化學分子式稍作修改,但功效類似。張存政團隊用一根膠體金試紙就能讓改頭換面的“偉哥”露出原形。針對減肥食品中非法添加藥物“西布曲明”的問題,他們還研發(fā)了迄今已知的生物檢測方法中靈敏度最好的免疫檢測技術,提供了有效的監(jiān)管手段。
張存政表示,隨著新型污染物增多,食品安全領域的生物檢測技術也在不斷發(fā)展或調整方向,目前,對微生物、毒素、病毒、新型污染物的檢測,環(huán)境污染物的風險評估等技術的研發(fā)都是科學研究的重點和熱點。預期在不遠的將來,更多的新型快速檢測技術將會應用到實際生產及生活中,更好地為人類食品安全、公共衛(wèi)生提供保障。