胶体金免疫技术在食品检测中的应用

由天下分享时间：2024/9/13 20:33:21 加入收藏我要投稿点赞

胶体金免疫技术在食品检测中的应用

摘要：胶体金免疫技术（GICA）是免疫技术中的重要组成部分，是一种具有广阔发展前景的快速便捷的新技术。结合GICA技术的原理，着重探讨GICA技术在食品检测中的应用，为食品质量安全的监控提供理论依据。

关键字：胶体金免疫残留

The application of immune colloidal gold technique

in food detection

Abstract: Immune colloidal gold technique (GICA) is an important part of immune technique, It has a broad prospects for development of new technology in food detection .Combined with the principle of GICA, the author discussed application of GICA in food detection, which provides the theoretical basis of food quality and safety.

Key words: colloidal gold immunoassay residue

正文：胶体金免疫技术是固相免疫标记技术，它是伴随着荧光标记、同位素标记以及酶标记等盛行起来的一种技术。胶体金免疫法作为一种新型快速的检测手段，具有灵敏度高、特异性强、快速简便、无污染等优点，被广泛应用在农副产品及环境卫生的检测中。 1 原理

胶体金免疫技术(gold immunoassay，GICA) 是将金标记法与层析法相结合的一种免疫形式原理为:将具有特异性的蛋白固定在层析带上，样品溶液通过毛细管层析作用在层析带上泳动，层析带上待测物的受体与样品中的待测物发生高特异性和高亲和性的反应，最终检测带上富集了相应复合物，通过酶促显色或直接目测着色标记物几分钟内即可观测到结果[1]。

与酶联免疫相比，基于实验者肉眼可观测到的颜色结果，且不需要大型仪器及特殊试剂，操作简单，短时间即可得到结果并保留。胶体金颗粒在放射性物质的比较，金颗粒具有一定使用优势[2]。该方法简单、快速。不同的抗原可能是共轭对不同大小的金颗粒，因此逐一确认。在一定条件下定位精确、定量分析是可能的，由于金颗粒清晰可辨因此与其他结构或内源性物质可避免混乱。 2 制备

通过加入某些特定还原剂（如抗坏血酸、白磷、柠檬酸三钠等)，使氯金酸(HAuCl4)能够利用聚合反应聚合成一定大小的金颗粒，它们是带有负电的疏水性胶溶液，在静电力作用下其胶体状态不易破坏，该制备方法为化学还原法[3]。在制备过程中，加入还原剂的种类和浓度直接影响胶体金颗粒的大小，相关研究表

[4]

明，欲制得直径较小的金颗粒，试验应选择还原能力较强的还原剂。电子显微镜及光谱法能够准确地测定其含量，对其纯度能够较好地分析[5]。

将金颗粒与高分子（如蛋白质）联合的过程称之为胶体金标记进程，用最优标识剂量稀释标记蛋白质溶液后，迟缓滴加到胶体金中[6]。标记好的胶体金需要进一步分离纯化（如凝胶法和离心法）后才能使用，因为其中含有部分没有标记好的金颗粒、没有结合好的蛋白以及许多不同种类的高分子化合物。 3 GICA在食品检测中的应用

随着GICA的不断发展，目前已广泛应用于医学、农牧业、药品监督等多个领域中，但在食品的领域中还相对较少，随着中国农副产品经济的加快，消费者对食品质量与安全的要求越来越高，快速检测技术在食品中的应用也会越来越广泛。

3.1 农药残留检测

食品质料或制品中残留的少许农药原体、农药在基质中的降解物或有害的代谢产物称为农药残留。GICA在农药的检测方面已得到了显著性的发展。农药是一种半抗原的小份子化合物，不存在免疫原性，在检测中需将农药分子与蛋白质分子结合制成具有抗原性的物质，再与相应的抗原结合，发挥其特异性[7]。刘莹[8]

等操纵研制的有机磷单克隆抗体胶体金标识探针，重组了试验层析条，一共有9种经常使用的有机磷农药被该特异性层析带检出，检出限低至250ppm，方法准确性高，可行性强。同时GICA技术在其他检测技术的对比中也表现出了较为突出的优点。袁宝凤等[9]采用GICA技术与色谱技术的对比试验，检测果蔬中甲霜灵、吡虫啉的残留量，发现两种检测方法相关性良好，且GICA技术在实地检测中更能表现出便捷，高效的特点。 3.2 霉毒素检测

霉菌毒素是真菌类微生物在其生长、繁殖过程中产生的一类高毒性、强致癌作用、极易使动物和人体发生病理反应的强理化因子。其主要源于被污染的动物性（如家禽）饲料中，通过食物链的循环作用在生物体之间转移、交换，最终对人类的健康安全造成一定威胁。一定量的霉毒素进入人体后会造成人体免疫系统的紊乱，主要为细胞毒性、致癌、致畸等作用的表现。

黄曲霉毒素B1(Aflatoxins B1)是毒性大，致癌力强的黄曲霉菌和寄生曲霉菌的次级代谢产物。赵晓联等[10]检测了粮油中黄曲霉毒素B1，与酶联免疫方法做对比试验，发现：GICA与ELISA方法的符合率达90%以上，GICA方法的最低检测限为2.5ng/mL；在4℃环境下该试纸可稳定保留半年以上，与相似毒素AFB2、AFG2的交叉反应分别是0.0714、0.0625；试验方便、易操作,有较高的灵敏度、能够对测粮油中的黄曲霉毒素B1样品进行定性或半定量检测。 3.3 兽药残留和违禁药物检测

随着畜牧业的规模化发展，兽药的种类和数量也在不断增加，兽药残留会通过食物链的方式到达人类体内，威胁着人类的健康。常见的检测方法有色谱分析法、微生物抑制法和免疫分析法等[11]。原理是通过被检样品中的药物与金标抗体结合后是否与包被抗原反应且检测线是否显色来判定的。万宇平等[12]利用研制的冻干吠喃哇酮代谢物单克隆抗体-胶体金标记物的微孔试剂对肉类的兽药残留进行检测，结果显示：该层析带检测灵敏度为0.001ppm、假阳性不超过0.05、300s内表现出结果，且交叉反应率低。何丹婷等[13]设计了快速检测乳制品中恩诺沙星

药物的层析条，结果表现较高的特异性和较好的灵敏度，是一种快速高效的检测手段。

3.4 病原微生物检测

一些常见致病菌会滋生、残余在食物中，如沙门氏菌、布氏杆菌等有害微生物，有害微生物的残存会影响食品的质量和货架期。常用生化鉴定的方法进行菌种的检验和分离，目前色谱法也被广泛的应用到其中，但仍然存在不可克服的缺陷，如价格昂贵，应用性受到限制等问题。然而GICA技术在病原微生物的检测方面真正实现了高效快速的特点。柳健等[14]建立了GICA检测09抗原沙门菌的方法，将特异性抗体举行双抗体夹心，试验对象为标准菌株LPS，最低检测线达150ug /条，证明该试纸具有高灵敏度。对试验前人工处理的样本检测发现该试纸能检出1cfu的肠炎沙门菌，并且交叉反应率低。与常规生化鉴定方法相比，GICA技

[15]

术可达到90.0%的敏感率,特异性为98.6%。杜玉萍等在检测金黄色葡萄球菌的报导中，操纵双步法对白兔检测，其灵敏度好且无交叉反应，该试验证明了GICA技术的广泛和实用性，为微生物的筛选、鉴定提供基础。 4 影响因素

GICA技术的反应过程是一个由金颗粒、抗原与抗体动态结合的反应过程，试

验受许多因素的制约。 4.1 耗材的选择

硝酸纤维素膜作为GICA的反应载体是全部试验的关键条件[16]。孔径和联合抗体的数量与膜面积有关；欲使反应充分的进行，在还猜的选择上应该以孔径小的纤维素膜为宜，延长金标聚合物到达T线的时间，因此膜孔径越小灵敏度越高。 4.2 制备条件

检测结果的好坏和精确性与制备的金颗粒的粒径大小有密切关系，不均匀的粒子对检测过程都会造成影响，会造成标记物的分解和沉淀等不稳定现象[17]，严重还会使聚合物不能从纤维上分离出来，因此制备的标准为获得分散度好、粒径均匀的胶体金为准。 4.3 胶体金的标记

在标记过程中应选择高精密度的pH测定仪调整溶液的酸碱度，同时采用pH试纸对照的方法重复校正，筛选最佳酸碱度的标记。因为溶液酸碱度偏高或偏低都不利于两者的结合，只有当酸碱度与蛋白质的等电点相似和接近时，该聚合物的吸附能力才最强，试验的精密度才能提高[18]。 5 展望

GICA技术的发展趋势主要是制备高活性、高特异性的胶体金免疫层析试纸，

产品的纯度与性能是未来重点的研究趋势，以此慢慢实现定性-半定量-定量的检测进程。随着经济的发展、科技的进步越来越多的检测手段和方式被研究者发现，这些技术在食品安全检测中的应用和推广也越发的广泛和实用。相对于常规的食品质量检测而言，虽能满足大部分食品、药品的检测，但许多技术仍有不可避免的缺陷，因此将两种或者两种以上的检测手段联合的方式进行食品质量安全的监

控是十分有必要的，也是今后发展的一种趋势。参考文献：

[1] A. Dykman L, Sumaroka M V, A. Staroverov S, et al. Immunogenic Properties of Colloidal Gold[J]. Biology Bulletin, 2004, 31(1):75-79(5).

[2] Heinen E, Radoux D, Kinet-Deno?l C, et al. Colloidal gold, a useful marker for antigen localization on follicular dendritic cells[J]. Journal of Immunological Methods, 1983, 59(3):361–368.

[3] 许保疆,郭成留.免疫层析快速诊断试纸条的制备及在动物疫病诊断上的应用[J].中国畜牧兽医,2009,36(3):48-51.

[4] 周盛华,崔尚金,戚亭,等.免疫层析快速诊断试纸条的制备及在养猪业上的应用[J].畜禽业,2008(225):72-75.

[5] 刘文俊,王仲兵,郑明学,等.免疫层析快速诊断试纸条的制备及在动物疾病诊断中的应用[J].畜牧兽医科技信息,2009(11):8-10.

[6] 朱文钏,孔繁德,林祥梅,等.免疫胶体金技术的应用及展望[J].生物技术通报,2010(4):81-87.

[7] 房立. 敌草隆免疫胶体金快速检测试纸条的开发[D]. 天津科技大学, 2010. [8] 刘莹. 有机磷农药的胶体金免疫层析快速检测试纸条的研制[D]. 上海师范大学, 2009. DOI:10.7666/d.y1479137.

[9] 袁宝凤, 亢欢虎, 王丽等. 甲霜灵、吡虫啉胶体金免疫层析试纸与色谱仪检测蔬菜农药残留比对试验分析[J]. 陕西农业科学, 2013, 59(5):69-72. DOI:10.3969/j.issn.0488-5368.2013.05.024.

[10] 赵晓联等, 金标免疫层析法检测黄曲霉毒素B-1的方法. 粮油食品科技, 2005(06): 49-51

[11] 陆必科. 胶体金免疫层析技术在兽药残留检测中的应用及发展前景[J]. 饲料博览, 2014, (7):46-50.

[12] 万宇平,赵正苗,等. 胶体金试纸条快速检测动物组织中呋喃唑酮代谢物残留[A]. 中国仪器仪表学会农业仪器应用技术分会,2012:7.

[13] 何丹婷, 李艳伟, 师伟等. 牛奶中恩诺沙星和环丙沙星检测试纸的研制及性能测定[J]. 中国兽药杂志, 2011, 45(9):36-39. DOI:10.3969/j.issn.1002-1280.2011.09.016.

[14] 柳健,等. 快速检测O9抗原沙门菌免疫金标层析法的建立及其应用研究[J]. 中国卫生检验杂志,2008,01:42-44.

[15] 杜玉萍,陈清等, 胶体金免疫层析法检测金黄色葡萄球菌的初步研究. 热带医学杂志, 2006(06):650-652.